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Antimikrobielle und Haut regenerierende Wirkung von Chitosan-Nanopartikeln

am . Kategorie: Veröffentlichungen im Jahr 2012

Die antimikrobielle Wirkung von Chitosan ist allgemein bekannt und wurde bisher in der Zahnmedizin zur Vorbeugung von Karies sowie in der Lebensmittel-Verpackungsindustrie zur Konservierung von Nahrungsmitteln genutzt.

Tags: chitosan, Wundheilung, Nanopartikel, Escherichia coli, Anti-Aging, Staphylococcus saprohyticus

Nach neuesten Forschungsergebnissen der Fairleigh Dickson University in Teaneck, New Jersey könnte dieser Effekt nun auch für die allgemeine Medizin (Wundheilung) und für die Kosmetik (Anti-Aging) von großer Bedeutung sein.

Mit dem Ziel, die antimikrobielle Wirkung von Chitosan zu verfeinern, stellte die Forschergruppe um Mihaela Leonida Chitosan-Nanopartikel (CNP) sowie mit Kupfer(Cu2+)- und Silber(Ag+)-Ionen verstärkte CNP mittels ionischer Vernetzung mit Natriumtripolyphosphat her.

Ergebnisse

CNP sowie metallverstärkte CNP zeigten eine höhere antimikrobielle Wirkung als herkömmliches Chitosan gegenüber den Bakterienstämmen Staphylococcus saprohyticus und Escherichia coli.

Dabei schien der Effekt nicht abhängig vom Molekulargewicht des Ausgangsmaterials zu sein. Cu2+ und Ag+ sind ohnehin bekannt für ihre antimikrobielle Wirkung, zeigten aber zudem synergetische Effekte mit Chitosan gegen die beiden genannten Bakterienstämme.

Weiter zeigten CNP und metallverstärkte CNP eine Haut regenerative Wirkung. Dieses Potential wurde mittels Beurteilung der Hautzell-Proliferation von Fibroblasten und Keratinozyten überprüft. Des Weiteren konnte eine Hemmung der Matrix-Metalloproteinasen(MMP)-1 Expression in den Hautzellen gezeigt werden. MMPs sind am Abbau der extrazellulären Matrix (EZM) und an der ihrer Neustrukturierung beteiligt. Eine Hemmung der MMP-1 Expression weist darauf hin, dass der Hautalterung entgegengewirkt werden kann. Weiter deutet es auf eine verbesserte Wundheilung in der Remodellierungs- oder Umbauphase der EZM hin.

Anwendung

CNP und metallverstärkte CNP könnten als Abwehr-Wundheilungsmaterialien verwendet werden, die eine opportune Infektion verhindern und gleichzeitig die Wundheilung fördern. Letzteres wird dadurch begünstigt, dass die entwickelten CNP das Hautzellwachstum anregen. Ebendiese Haut regenerierenden Eigenschaften sind auch interessant für Hautpflege-Anwendungen im Anti-Aging-Bereich.

Quellen:

Abstract: Mihaela Leonida et al., Nanocomposite materials with antimicrobial activity based on chitosan.

Artikel: Bio-Medicine. Nano rescues skin.

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