Chitosan als Expient im Einsatz gegen Heliobacter pylori

H. pylori Infektionen im Magen sind nur schwer zu bekämpfen aufgrund der Bildung von Antibiotikaresistenzen, Biofilmen und intrazellulären Infektionen. In der präsentierten Studie soll eine Hydrogelplattform auf Chitosan und Palmitinsäure-Basis genutzt werden als Alternative zu einer Antibiotika-basierten Therapie.

Eine antibiotikafreie Plattform zur Beseitigung einer hartnäckigen Helicobacter pylori-Infektion ohne Störung der Darmmikrobiota

Lai Y, Zhang T, Yin X, Zhu C, Du Y, Li Z, Gao J. An antibiotic-free platform for eliminating persistent Helicobacter pylori infection without disrupting gut microbiota. Acta Pharm Sin B. 2024 Jul;14(7):3184-3204. doi: 10.1016/j.apsb.2024.03.014. Epub 2024 Mar 10. PMID: 39027245; PMCID: PMC11252519.

Das Bakterium H. pylori ist eines der Hauptursachen für Magenkarzinome. Bekämpft werden kann es bisher nur durch einen langanhaltenden und intensiven Einsatz zweier Antibiotika. Durch zunehmende Antibiotikaresistenzen gestaltet sich das allerdings immer schwieriger. Zusätzlich sind diese oft nur schlecht wirksam durch die Bildung von Biofilmen und dem Vorkommen von intrazellulärem H. pylori. Des Weiteren kommt es durch den Einsatz von Antibiotika zur Störung des Darmmikrobions. Aus diesen Gründen werden dringend Antibiotika-freie Alternativen benötigt.

Chitosan kann zur Behandlung von H. pylori aufgrund seiner antibakteriellen Eigenschaften eingesetzt werden, zu denen die Störung der Membranintegrität und die Blockierung der Urease-Aktivität der Bakterien gehören. Darüber hinaus können Chitosan-basierte Plattformen Biofilme wirksam unterbrechen. Die Verwendung von Chitosan verbessert zudem die Stabilität und die kontrollierte Freisetzung von therapeutischen Wirkstoffen, wodurch deren antibakterielle und die Geweberegeneration fördernde Wirkung verlängert werden kann.

Aus dem Grund soll in der vorgestellten Publikation eine mit Chitosan umhüllte Plattform auf der Grundlage von kupferorganischen Gerüsten (HKUST-1) hergestellt werden. Dieses Gerüst ist von einer Lipidschicht umhüllt werden, die Phosphatidsäure (PA), Rhamnolipid (RHL) und Cholesterin (CHOL) enthält. Alles zusammen soll anschließen in ein Palmitinsäure-Hydrogel eingebettet werden und auf seine Wirkung gegenüber H. pylori untersucht werden. Verwendet wurde hierbei ein Chitosan mit einem Deacetylierungsgrad von ≥ 95 % und einer Viskosität zwischen 100-200 mPas. Vergleichbare Produkte finden Sie bei uns im Shop!

ERGEBNISSE

• Bildung von Hydrogelen: Die Hydrogele wurden unter Verwendung von Chitosan hergestellt, was zu ihrer Stabilität sowohl in saurem als auch in neutralem Milieu beitrug. Die Oberflächenmorphologie der Hydrogele zeigte schuppenförmige Strukturen und abgerundete Unebenheiten, was auf eine erfolgreiche Verkapselung der Nanopartikel hinweist.
• Antibakterielle Aktivität und Antibiofilm: Hydrogele auf Chitosanbasis zeigten eine signifikante antibakterielle Aktivität gegen H. pylori, indem sie die Zellmembranen zerstörten und die Urease-Aktivität hemmten. Sie zeigten auch die Fähigkeit, Biofilme zu durchdringen und deren Neubildung zu verhindern, was für eine wirksame Beseitigung von H. pylori-Infektionen entscheidend ist.
• Kontrollierte Freisetzung: Die Zugabe von Chitosan-Schichten zu den Nanopartikeln verringerte die Freisetzungsrate von Kupferionen erheblich, wodurch die antibakterielle und die Geweberegeneration fördernde Wirkung der Nanopartikel möglicherweise verlängert wird.

Schlussfolgerung: Insgesamt zeigt die Studie das Potenzial von Hydrogelen auf Chitosan-Basis als vielversprechenden therapeutischen Ansatz für die Bekämpfung von H. pylori-Infektionen.

Link zum Artikel: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383524000959?via%3Dihub