Az orvosi implantátumok felelősek a kórházi fertőzések 15 százalékáért

Az új biokompatibilis anyagok létrehozása ellenére az orvosi implantátumok különösen érzékenyek a bakteriális fertőzésekre. A baktériumok vagy már jelen vannak, vagy bekerülnek a beteg szervezetébe a sebészeti beavatkozás során és - a halálozásig bezárólag - meggyengítik védekező mechanizmusait.

Valójában a sebészeti betegek körében az összes kórházi fertőzés közel 15 százaléka a beépített orvostechnikai eszközökhöz kapcsolódik.

Ilyenek a kardiovaszkuláris sztentek, pacemakerek, katéterek, terápiás lencsék éppúgy, mint az ortopédiai, mell-, fogászati ​​és cochleáris implantátumok és protézisek. Ezekre az implantátumokra, beépített eszközökre természetesen szükség van, hiszen életmentő vagy életminőséget javító szerepük van.

Az implantátumok sima felületéhez tapadva azonban a baktériumok aggregálódnak és “biofilmet” hoznak létre. Ez DNS-ből, fehérjékből és poliszacharidokból áll. Azért fontos meggátolni a biofilm képződését, mert az nagymértékben növeli a baktériumok rezisztenciáját mind a gazdaszervezet immunrendszerével, mind az antibakteriális szerekkel szemben. Sok esetben ennek az egyetlen módja, hogy teljesen eltávolítják, illetve újabbra cserélik az implantátumot. Ez a folyamat azonban időigényes és költséges, és jelentős egészségügyi kockázatot is jelent a beteg számára.

Az implantátumok által okozott fertőzések általában erősen ellenállnak a szisztémás antibiotikumterápiának és a természetes immunvédekezésnek. Az antibiotikumok hagyományos szisztémás adagolása alacsony koncentrációt eredményez a célhelyen, ezért sok ilyen gyógyszer hatástalanná válik. Bár a magasabb koncentrációk több baktériumot pusztítanak el, de káros mellékhatásokat is okoznak – például toxicitást és vese- vagy májkomplikációkat.

A speciális felületi bevonattal ellátott implantátumok, amelyek antibakteriális gyógyszereket bocsátanak ki, miközben korlátozzák a baktériumok tapadást, hatékony eszköznek tűnhetnek a bakteriális fertőzések megelőzésében. Ezek a bevonatok azonban negatívan befolyásolhatják az implantátum és a csont közötti fúziót, mivel (meg)akadályozhatják a csontsejtek tapadását a protézisekhez.

A megoldást mégis a gyógyszereluáló bevonatokban látják, amelyek terápiás szereket diszpergálnak (oszlatnak szét) a fémes implantátumok polimerfelületén. A sejteket körülvevő intersticiális folyadékkal való érintkezéskor a porózus bevonatban lévő biokompatibilis polimerek hosszabb időn keresztül felszabadítják a gyógyszereket a célszervekhez vagy szövetekhez juttatva azokat. Raquel Bernardes, José Ferreira, Paula de Oliveira, Mario Grassi és Manuel Nhangumbe a SIAM Journal on Applied Mathematics-ban megjelent cikkükben egy matematikai modellt mutattak be, amely feltárta a baktériumpopulációk, az általuk kolonizált anyagok és a szállított gyógyszerek közötti kölcsönhatásokat.

"A polimerek porozitásának növekedésével két ellentétes esemény történik" – mondta de Oliveira. "A nagyobb porozitás magasabb hatóanyag-felszabadulási szinthez vezet, és így a baktériumok sűrűségének későbbi csökkenésére számíthatunk. Ugyanakkor a nagyobb porozitás nagyobb felületeket biztosít a baktériumok tapadásához és ezzel számukra nagyobb túlélési valószínűséget biztosít." A csapat ezért a baktériumok szaporodási sebességét a porozitás függvényében vizsgálta. Arra a következtetésre jutottak, hogy a fertőzések elleni sikeres küzdelem nemcsak a gyógyszer tulajdonságaitól függ, hanem a polimerbevonat lebomlási sebességétől és porozitásától is.

Meggyőződésük, hogy a klinikumban egyre inkább a matematikai modellekre fognak támaszkodni, amelyekkel megvizsgálják a gyógyszerek bejuttatását az eszközök polimerbevonatain keresztül, tesztelik azok mechanikai tulajdonságait és szimulálják a különböző hatóanyag-leadási forgatókönyveket. Az ilyen modellek áthidalhatják az elméleti elemzés és a gyakorlati eredmények közötti szakadékot.

Tovább

• Gyógyító eszközök a testben - Tények és tévhitek az implantátumokról
• Clostridium difficile fertőzés: Károsodott bélflóra mellett nagy bajt okozhat
• Mit kell tudni az MRSA-fertőzésről?

Forrás: WEBBeteg
Szegő Miklós, fordító; Fighting bacterial infection with drug-eluting medical devices (MedicalXpress)
Lektorálta: Dr. Árki Ildikó, háziorvos