Impianti rivestiti di batteri come quelli dello yogurt potrebbero essere utilizzati durante gli interventi chirurgici per fratture ossee in modo da accelerare la guarigione e prevenire le infezioni post-operatorie. È quanto è stato studiato in Cina, nell’Università Hubei di Wuhan, con una ricerca pubblicata sulla rivista Science Advances.
Un aiuto per la guarigione delle fratture
Una tecnica comune consiste nell’utilizzare un impianto metallico per aiutare le ossa rotte a rimanere allineate durante la guarigione. L’osso si fonde con il metallo mentre si ripara.
Lo studio cinese ha testato un rivestimento nell’impianto a base di batterio Lactobacillus casei, che si trova nello yogurt, noto per regolare l’ambiente immunitario. Questo potrebbe anche favorire la generazione di tessuti e rilasciare sostanze antibatteriche.
I test sono stati condotti su ratti con fratture alla tibia: tre animali hanno ricevuto impianti in titanio standard e altri tre hanno avuto impianti in titanio rivestiti con batteri L. casei.
Dopo quattro settimane, i ricercatori hanno riscontrato un aumento del 27 per cento del tessuto osseo nei ratti con gli impianti ricoperti di batteri rispetto a un aumento del 16 per cento nei ratti con gli impianti standard. Un aumento del tessuto osseo è un segno che la frattura sta guarendo.
Aumenta la resistenza alle infezioni
L’inserimento di un elemento esterno comporta un rischio: il rigetto. Infatti, il sistema immunitario potrebbe reagire provocando un’infezione, nella zona in cui l’impianto incontra l’osso, la cui intensità e natura sono variabili. Quindi, il team di ricerca ha anche testato se l’impianto trattato con L. Casei fosse più resistente alle infezioni, rivestendolo con batteri MRSA multi-farmaco resistenti. Dopo 12 ore, i ricercatori hanno scoperto che il 99,9% di questi patogeni era morto. Anche se la strada sino alla sperimentazione sull’uomo è ancora lunga, quanto osservato fa ben sperare per ulteriori esperimenti, che possano in futuro confermare queste prime evidenze.
IN BREVE
I batteri svolgono un ruolo importante nel microbioma intestinale e ci sono prove crescenti che suggeriscono che i loro benefici possono essere sfruttati anche al di fuori dell’intestino, come per esempio nella cura delle fratture.
Fonti / Bibliografia
- Engineered probiotics biofilm enhances osseointegration via immunoregulation and anti-infection | Science AdvancesPreventing multidrug-resistant bacteria–related infection and simultaneously improving osseointegration are in great demand for orthopedic implants. However, current strategies are still limited to a combination of non–U.S. Food and Drug Administration–approved antibacterial and osteogenic agents. Here, we develop a food-grade probiotic–modified implant to prevent methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection and accelerate bone integration. Lactobacillus casei is cultured on the surface of alkali heat–treated titanium (Ti) substrates and inactivated by ultraviolet irradiation to avoid sepsis induced by viable bacteria. This inactivated L. casei biofilm shows excellent 99.98% antibacterial effectiveness against MRSA due to the production of lactic acid and bacteriocin. In addition, the polysaccharides in the L. casei biofilm stimulate macrophages to secrete abundant osteogenic cytokines such as oncostatin M and improve osseointegration of the Ti implant. Inactivated prob...
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