Praktische nanozymen die zijn ontdekt om antimicrobiële resistentie te bestrijden

Nanozymen, een groep anorganische katalyse-efficiënte deeltjes, zijn voorgesteld als veelbelovende antimicrobiële middelen tegen bacteriën. Ze zijn efficiënt in het doden van bacteriën, dankzij hun productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS).

Ondanks dit voordeel zijn nanozymen over het algemeen giftig voor zowel bacteriën als zoogdiercellen, dat wil zeggen dat ze ook giftig zijn voor onze eigen cellen. Dit komt voornamelijk door het intrinsieke onvermogen van ROS om bacteriën te onderscheiden van zoogdiercellen.

In een studie gepubliceerd in Nature Communicationsstelde het onderzoeksteam onder leiding van Xiong Yujie en Yang Lihua van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie (USTC) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) een nieuwe methode voor om efficiënte en weinig giftige nanozymen te construeren.

De onderzoekers toonden aan dat nanozymen die oppervlaktegebonden ROS genereren selectief bacteriën doden, terwijl de zoogdiercellen veilig blijven.

De selectiviteit wordt enerzijds toegeschreven aan de oppervlaktegebonden aard van ROS die wordt gegenereerd door de nanozymen die door het team zijn bereid, en anderzijds aan een onverwachte tegengifrol van endocytose, een cellulair proces dat veel voorkomt bij zoogdiercellen, terwijl afwezig in bacteriën.

Bovendien observeerden de onderzoekers een paar verschillende nanozymen die oppervlaktegebonden ROS genereren, maar variëren in chemische componenten en fysieke structuren, waarbij ze uiteindelijk ontdekten dat het antibacteriële gedrag vergelijkbaar is. Dit feit leidt tot de conclusie dat het voordeel van het selectief doden van bacteriën ten opzichte van zoogdiercellen de algemene eigenschap is van de nanozymen die aan het oppervlak gebonden ROS produceren.

Antimicrobiële resistentie (AMR) vormt een bedreiging voor de mondiale gezondheid, waardoor ons medicijngebruik tegen ziektekiemen geleidelijk minder effectief wordt.