Metabolic incorporation of ROS-generating cascade-reaction containers in bacterial cell walls for infection control
| Promotie: | Dhr. G. (Guang) Yang |
| Wanneer: | 15 mei 2024 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | prof. dr. H.C. (Henny) van der Mei, H.J. (Henk) Busscher, prof. dr. Y. (Yijin) Ren |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Metabolische opname van ROS-genererende cascadereactiecontainers in bacteriële celwanden voor infectiebeheersing
Bacteriële infectie wordt gezien als een grote bedreiging voor de volksgezondheid vanwege multiresistente bacteriën. Antibiotica dienen nog steeds als eerstelijnsmedicijnen voor de behandeling van bacteriële infecties. Terwijl overmatig en onredelijk gebruik van antibiotica de afgelopen jaren een aanzienlijke toename van antibioticaresistentie heeft veroorzaakt. Daarom is het belangrijk om niet op antibiotica gebaseerde strategieën voor infectiebeheersing te ontwikkelen om bacteriële infecties te behandelen zonder bacteriële resistentie te veroorzaken.
Reactieve zuurstofsoorten (ROS) gegenereerd door middel van cascade reactie chemie hebben een antibacteriële activiteit met een breed spectrum en veroorzaken geen bacteriële resistentie. De hoeveelheid gegenereerde reactieve zuurstofsoorten is echter over het algemeen laag en de gerapporteerde antimicrobiële werkzaamheid is nog steeds verre van < 3-4 logeenheden, die nodig zijn voor klinische werkzaamheid.
Het verhogen van de hoeveelheden reactieve zuurstofsoorten, die worden gegenereerd door het toevoegen van meer substraat, kan bijkomende weefselschade rond een infectieplaats veroorzaken. Dit is een risico dat kan worden voorkomen door lokaal de substraatconcentraties te verhogen. In dit proefschrift van Guang Yang zijn magnetische targeting-cascade-reactiecontainers ontwikkeld, die zich richten op en zich ophopen in infectieuze biofilms om reactieve zuurstofsoorten in de biofilm te genereren.
Deze magnetische cascade-reactiecontainers konden bacteriën in een suspensie en in een biofilm doden. Cascade-reactiecontainers werden ook ingebouwd in bacteriële celwanden door middel van metabolische labeling, zodat ze langdurig reactieve zuurstofsoorten konden genereren, ondanks de korte levensduur (nanoseconden) van individuele reactieve zuurstofsoorten -moleculen.
Deze verschillende methoden verbeterden de dodende werkzaamheid van reactieve zuurstofsoorten -genererende cascade- reactiecontainers. Dit als een niet op antibiotica gebaseerde strategie voor infectiebeheersing, tegen bacteriële infecties in een infectieuze biofilm of bacteriële pathogeen zelf.