Élimination des bactéries résistantes avec des nanoparticules


Élimination des bactéries résistantes avec des nanoparticules

Les chercheurs ont développé (rouges) capables de tuer les résistantes (jaunes) incorporées par les cellules du corps (image colorée au microscope électronique). Crédit photo: Empa

De nouvelles nanoparticules développées par des chercheurs de l’ETH Zurich et de l’Empa reconnaissent les bactéries multi-résistantes qui se cachent dans les cellules du corps et les tuent. L’objectif des scientifiques est de développer un agent antibactérien efficace là où les antibiotiques conventionnels restent inefficaces.

Nous sommes actuellement confrontés à des bactéries dans la course aux armements «humains contre bactéries». Nos armes miracles antérieures, les antibiotiques, échouent de plus en plus souvent lorsque les germes utilisent des manœuvres difficiles pour se protéger des effets de ces médicaments. Certaines espèces se retirent même à l’intérieur des cellules humaines, où elles restent «invisibles» pour le système immunitaire. Ces agents pathogènes particulièrement redoutés comprennent les staphylocoques multirésistants (SARM), qui peuvent causer des maladies potentiellement mortelles telles que la septicémie ou la pneumonie.

Afin de traquer et d’éliminer les germes dans leurs cachettes, une équipe de recherche de l’ETH Zurich et de l’Empa développe actuellement des nanoparticules qui utilisent un mode d’action complètement différent des antibiotiques conventionnels: alors que les antibiotiques ont du mal à pénétrer les cellules humaines, ces nanoparticules peuvent être plus affecté par la membrane Pénétrer les cellules. Là, ils peuvent combattre les bactéries.

Bioglass et métal

L’équipe d’Inge Herrmann, professeur de systèmes nanoparticulaires à l’ETH Zurich et chercheuse à l’Empa à Saint-Gall, a utilisé de l’oxyde de cérium, un matériau aux propriétés antibactériennes et anti-inflammatoires sous forme de nanoparticules. Les chercheurs ont combiné le cérium un matériau céramique bioactif connu sous le nom de bioglass et ont synthétisé des hybrides de nanoparticules à partir des deux matériaux.

En culture cellulaire et en microscopie électronique, ils ont examiné les interactions entre les nanoparticules hybrides, les cellules humaines et les bactéries. Lorsque les scientifiques ont traité des cellules infectées par des bactéries avec les nanoparticules, les bactéries ont commencé à se dissoudre dans les cellules. Cependant, lorsque les chercheurs ont spécifiquement bloqué l’absorption des particules hybrides dans les cellules, l’effet antibactérien avait disparu.

Moins susceptible de développer une résistance

Le mode d’action exact des particules n’a pas encore été complètement élucidé. Il a également été démontré que d’autres métaux ont des effets antimicrobiens. Cependant, le cérium est moins toxique pour les cellules humaines que l’argent, par exemple. Les scientifiques supposent actuellement que les nanoparticules affectent la membrane cellulaire bactérienne et génèrent des espèces réactives de l’oxygène qui conduisent à la destruction des germes. La membrane cellulaire des cellules humaines étant structurée différemment de celle des bactéries, nos cellules ne sont pas affectées par ce processus.

Les chercheurs pensent que la résistance à un tel mécanisme est moins susceptible de se développer. Ensuite, les chercheurs souhaitent analyser plus précisément les interactions entre les particules dans le processus d’infection afin d’optimiser davantage la structure et la composition des nanoparticules. Leur objectif est de développer un agent antibactérien simple et robuste, efficace dans les cellules infectées.


Les chercheurs identifient le mécanisme physique qui peut tuer les bactéries avec des nanoparticules d’or


Plus d’information:
Martin T. Matter et coll. Les nanohybrides inorganiques combattent les bactéries résistantes aux antibiotiques qui se cachent dans les macrophages humains. Nanoscale (2021). DOI: 10.1039 / d0nr08285f

Citation: Elimination of Resistant Bacteria with Nanoparticles (2021, 22 avril), consulté le 22 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-resistant-bacteria-nanoparticles.html

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