Οστικό εμφύτευμα: Το επόμενο βήμα των ερευνητών θα είναι να δοκιμάσουν το νέο εμφύτευμα χρησιμοποιώντας στελέχη βακτηρίων ανθεκτικών στα αντιβιοτικά και να διασφαλίσουν ότι τα εμφυτεύματα προάγουν το σχηματισμό οστών και την επούλωση.
Με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, μια διεθνής ομάδα ανέπτυξε ένα νέο είδος οστικού εμφυτεύματος που μειώνει την πιθανότητα μόλυνσης και επομένως μειώνει σημαντικά τα ποσοστά αποτυχίας εμφυτεύματος. Στην Αυστραλία, το ένα πέμπτο των συμβατικών αντικαταστάσεων ισχίου και γόνατος αποτυγχάνει μετά από 10 χρόνια. Νέα οστικά εμφυτεύματα που μειώνουν ταυτόχρονα τη φλεγμονή και αποτρέπουν τη δημιουργία βιοφίλμ (μικροοργανισμού), που συνήθως μπορεί να οδηγήσει σε λοιμώξεις και αποτυχία εμφυτεύματος, αναπτύχθηκε από μια διεθνή ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. Τα συμβατικά ορθοπεδικά εμφυτεύματα, τα οποία αντικαθιστούν το οστό που λείπει ή υποστηρίζουν το κατεστραμμένο οστό, γίνονται πιο κοινά στην Αυστραλία λόγω της γήρανσης του πληθυσμού μας με οστεοπόρωση, που έχει αυξανόμενη πρόσβαση στη χειρουργική επέμβαση.
Το 2020, για παράδειγμα, πραγματοποιήθηκαν περισσότερες από 1,7 εκατομμύρια διαδικασίες αντικατάστασης αρθρώσεων. Ωστόσο, τα εμφυτεύματα έχουν σημαντικό ποσοστό αποτυχίας – το μέσο ποσοστό αποτυχίας για τις αντικαταστάσεις ισχίου και γόνατος στα 10 χρόνια είναι περίπου 20 τοις εκατό. Αυτή η αποτυχία μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ένας ασθενής να βιώνει περιττό πόνο, καθώς και να πρέπει να υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση αναθεώρησης με σημαντικό κόστος για τον ίδιο, τις οικογένειές του και το σύστημα υγειονομικής περίθαλψης. Τα ασφαλέστερα, οργανικά εμφυτεύματα που αναπτύχθηκαν από την ομάδα του Πανεπιστημίου του Σίδνεϋ εκτιμάται ότι μειώνουν το ποσοστό αποτυχίας των εμφυτευμάτων κάτω από 1%. Είναι εμπλουτισμένα με γάλλιο (ένα ασφαλές και εξαιρετικά αντιμικροβιακό χημικό στοιχείο) και ντεφενσίνη – ένα φυσικό αντιμικροβιακό βιομόριο στο σώμα μας.
Οι ερευνητές πρόσθεσαν το γάλλιο και την ντεφενσίνη στο πολυγαλακτικό οξύ (PLA), ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό εμφυτεύματος. Το PLA είναι ένα βιοδιασπώμενο πλαστικό, που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές όπως το άμυλο καλαμποκιού, η ταπιόκα ή το ζαχαροκάλαμο. Το γάλλιο προστέθηκε χρησιμοποιώντας έναν επιταχυντή σωματιδίων μεγαβολτ στο Κέντρο Επιταχυντικής Επιστήμης του Αυστραλιανού Οργανισμού Πυρηνικής Επιστήμης και Τεχνολογίας (ANSTO)—ιόντα γαλλίου εκτοξεύτηκαν στα επιφανειακά στρώματα του εμφυτεύματος. “Είναι φανταστικό να βλέπεις φυσικούς επιταχυντών και επιστήμονες βιοϋλικών να εργάζονται μαζί για να σχεδιάσουν υλικά του μέλλοντος για αυτήν την εμπνευσμένη εφαρμογή”, δήλωσε ο Δρ. Ceri Brenner, Επικεφαλής του Κέντρου Επιταχυντικής Επιστήμης ANSTO. Μια επισκόπηση του πειράματος έχει δημοσιευθεί στο ACS Applied Materials & Interfaces.
Καταπολεμώντας τη μόλυνση
“Το γάλλιο είναι ένας μυστικός παράγοντας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καταπολέμηση των λοιμώξεων”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας, καθηγητής Wojciech Chrzanowski, από το Ινστιτούτο Nano του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ και επικεφαλής της έρευνας νανοϊατρικής στη Σχολή Ιατρικής και Υγείας. “Μοιάζει με σίδηρο και μπορεί να εκμεταλλευτεί την ανάγκη των βακτηρίων για σίδηρο για να τα ξεγελάσει ώστε να τον πάρουν. Μόλις εισέλθει στα βακτηριακά κύτταρα, το γάλλιο τα καταστρέφει. Έτσι, στην περίπτωση των οστικών εμφυτευμάτων, τα οποία είναι πολύ ευαίσθητα σε μολύνσεις καθώς εισάγονται ξένες ουσίες στο σώμα, το γάλλιο είναι μια ουσία υπερήρωα. Η ντεφενσίνη, ένα είδος πρωτεΐνης, είναι επίσης ενεργή κατά των βακτηρίων (καθώς και των μυκήτων και ορισμένων ιούς) και είναι φυσικό μέρος του ανοσοποιητικού μας συστήματος”, είπε.
Το γάλλιο και η ντεφενσίνη μαζί μείωσαν το ποσοστό επιφανειακών βακτηρίων στα οστά κατά σχεδόν 90 τοις εκατό, σε σύγκριση με έναν έλεγχο. Επιπλέον, τόσο η ντεφενσίνη όσο και το γάλλιο μείωσαν τη μακροχρόνια φλεγμονή κατά 45 τοις εκατό, μειώνοντας την αντίδραση των κυττάρων του ανοσοποιητικού στο εμφύτευμα. Ωστόσο, οι επιφάνειες των οστών παρουσίασαν αύξηση της βραχυπρόθεσμης φλεγμονής, η οποία θεωρείται ότι ξεκινά την επούλωση. Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ Ph.D. Ο φοιτητής και επικεφαλής της έρευνας Kamini Divakarla είπε: “Εφόσον χρησιμοποιήσαμε βιοδιασπώμενο PLA, η επίστρωση θα υποβαθμιστεί όταν εξυπηρετήσει τον σκοπό της πρόληψης μόλυνσης”.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
