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Bakterienhaltiges Gel beschleunigt Wundheilung – Wissenschaft aktuell


Photosynthetisch aktive Cyanobakterien im Hydrogel eines Pflasters produzieren Sauerstoff, wodurch auch chronische Wunden schneller heilen

Cyanobakterien im Hydrogel eines Pflasters produzieren bei Bestrahlung Sauerstoff durch Photosynthese und beschleunigen damit die Wundheilung.

Cyanobakterien im Hydrogel eines Pflasters produzieren bei Bestrahlung Sauerstoff durch Photosynthese und beschleunigen damit die Wundheilung.

© Chen et al., Sci. Adv. 2020; 6: eaba4311

Nanjing (China) –

Viele Diabetiker leiden unter nicht heilenden Wunden an schlecht durchbluteten Fußsohlen, dem so genannten diabetischen Fuß. Eine bessere Sauerstoffversorgung der geschädigten Haut könnte das Wachstum neuer Blutgefäße anregen und die Wundheilung fördern. Dazu haben chinesische Forscher jetzt ein Gelpflaster entwickelt, das lebende Bakterien enthält. Bei Bestrahlung mit rotem Licht erzeugen die Cyanobakterien durch Photosynthese Sauerstoff, der – in Wasser gelöst – schnell die Haut durchdringt. In Experimenten mit Mäusen beschleunigte eine solche Behandlung die Heilung chronischer Wunden beträchtlich, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Advances“. Das Verfahren verbesserte auch den Erfolg von Hauttransplantationen. Erst nach weiteren Versuchen an größeren Tieren sollen klinische Studien beginnen.

„Wir beschleunigten die Wundheilung so, dass chronische Wunden genauso schnell heilten wie normale Wunden“, schreiben die Forscher um Yiqiao Hu und Jinhui Wu von der Nanjing University. Bisherige Therapien, bei denen die Wunde mit gasförmigem Sauerstoff behandelt oder das Gas inhaliert wurde, haben sich als wenig wirksam erwiesen. Daher suchten die Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, in Wasser gelösten Sauerstoff zur Therapie einzusetzen. Das gelang nun mit Hilfe von Cyanobakterien (Synechococcus elongatus), die wie Pflanzen und Algen durch Photosynthese Sauerstoff freisetzen. Diese früher als „Blaualgen“ bezeichneten Mikroben wurden in ein Hydrogel aus Alginat eingeschlossen, einem auch als Geliermittel verwendeten Polysaccharid aus Braunalgen. In Form eines Pflasters ließ sich das bakterienhaltige Gel auf eine Hautwunde auflegen, wobei eine Membran das Eindringen der Bakterien in die Wunde verhinderte. Bei Bestrahlung mit rotem Licht (Wellenlänge: 620 – 660 nm) produzierten die Mikroben gelösten Sauerstoff, der – verglichen mit gasförmig eingesetztem Sauerstoff – mehr als 100fach effizienter in die Haut eindrang.

Bei Mäusen mit experimentell erzeugtem Diabetes, deren täglich gewechselte Pflaster eine Stunde pro Tag bestrahlt wurden, beschleunigten sich innerhalb von zwölf Tagen verschiedene Prozesse der Wundheilung, darunter auch die Neubildung von Blutgefäßen. Wie zusätzliche Experimente zeigten, verliefen auch Hauttransplantationen, die zur Behandlung großer Brandwunden üblich sind, bei den Tieren erfolgreicher, wenn dabei die Gelpflaster zum Einsatz kamen. Die neuartige Wundauflage löste keine unerwünschten Immunreaktionen oder andere erkennbaren Nebenwirkungen aus. Das bakterienhaltige Pflaster ist gekühlt mindestens zwei Wochen haltbar, die Verwendung ist einfach und die Herstellung kostengünstig: Ein neun Quadratzentimeter großes Gel kostet nach Angaben der Autoren weniger als einen Dollar.



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