Len prednedávnom obletela vedecký svet informácia, že vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu úspešne vyliečili zápal pľúc u myší pomocou revolučných mikroskopických robotov. Keďže zápal pľúc je podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) 3. najčastejšou príčinou úmrtia, mohlo by sa jednať o prevratný objav. Po prečítaní nášho článku budete vedieť:
Vývoj vedy a techniky má v medicíne svoje nezastupiteľné miesto. Vďaka nemu sa vyšetrovacie aj liečebné metódy menia na lepšie a efektívnejšie, čo následne zvyšuje kvalitu a dĺžku života pacientov. Za posledné desaťročia sa značne rozvinul vývoj mikrorobotov s biomedicínskym využitím.
Najnovší pokrok zaznamenal tím nanoinžinierov z Kalifornskej univerzity v San Diegu, keď vytvorili mikroskopické roboty, pomocou ktorých sa pokúšali vyliečiť zápal pľúc u testovaných myší. Ich cieľom bolo postarať sa o bezpečnú a jednoduchú dodávku liekov na ťažko dostupné miesta.
Výskum prebehol úspešne a úplné, 100% vyliečenie pneumónie u chorých myší sa im podarilo v priebehu len 3 dní, zatiaľ čo myši, ktorým liečba nebola podaná, do 3 dní umreli. Výsledky boli publikované 22. septembra 2022 v časopise Nature.
Testované myši boli infikované baktériou s názvom Pseudomonas aeruginosa. Túto baktériu si pre svoj výskum vybrali práve preto, že je jedným z častých pôvodcov zápalu pľúc u ľudí. Najčastejšie sa vyskytuje v nemocničnom prostredí a spôsobuje (mnohokrát fatálne) infekcie najmä u pacientov, u ktorých je nevyhnutná umelá pľúcna ventilácia. Lieči sa ťažko, kvôli stúpajúcej odolnosti baktérií na dostupné antibiotiká.
Tím vedcov skúšal podobný projekt s mikrorobotmi už v minulosti, kedy účinnosť mikroskopických robotov testovali pri zápaloch žalúdku a v krvnom riečisku.
Pri pojme „robot“ si asi väčšina z nás predstaví kovovú konštrukciu v rôznych futuristických tvaroch. Tieto prevratné mikroroboty však boli vyrobené z prírodných buniek rias a z antibiotických nanočastíc (teda veľmi maličkých častíc antibiotík). Antibiotické častice boli navyše zabalené do malých guľôčok vyrobených z polyméru a potiahnutých membránou bielych krviniek.
Takáto membrána dokáže pohltiť škodlivé látky, ktoré môžu baktérie produkovať, čím sa znižuje tvorba zápalu. Použitie rias zabezpečilo ich výnimočnú schopnosť, že po preniknutí do tela sa dokážu pohybovať v telových tekutinách a následne priplávať až k samotným pôvodcom zápalu pľúc – k bunkám baktérií. Keď sa s nimi mikroroboty stretnú, zabijú ich a vylúčia antibiotiká, ktoré sú ich súčasťou. Takýmto spôsobom zbavia pľúca zdroj infekcie a dokážu úplne vyliečiť zápal pľúc.
Okrem liečby zápalu pľúc u jednotlivých pacientov, má vývoj mikroskopických robotov aj širší pozitívny dopad a v konečnom dôsledku dokáže súčasne zachrániť viac životov.
Keďže celý svet v súčasnosti bojuje s antibiotickou rezistenciou, skvelou správou je, že pri použití takejto liečebnej metódy je potrebné omnoho menšie množstvo antibiotík, než pri bežných, aktuálne využívaných liečebných postupoch. Výskum uvádza, že množstvo potrebných antibiotík pri liečbe pomocou mikroskopických robotov, ktoré sú schopné dostať sa priamo k infekčným baktériám, je dokonca až 3 000 násobne menšie.
Okrem toho, bežné antibiotiká, ktoré sú pri liečbe pneumónie podávané intravenózne (teda do žily), pôsobia systémovo. To znamená, že ovplyvňujú organizmus človeka ako celok a nedokážu vyhľadať cielene len škodlivé baktérie. Je potrebné ich užívať vo väčších dávkach a ich dopad na celé telo človeka je výraznejší.
Rezistencia baktérií na antibiotiká je celosvetový problém. Ide o výsledok nadmernej a zbytočnej spotreby antibiotík, kvôli ktorej sa baktérie stávajú voči antibiotikám odolné (rezistentné).
Túto schopnosť si dokážu predať jednak z generácie na generáciu, ale aj v rámci tej istej generácie, navzájom medzi sebou – tzv. horizontálnym prenosom. Základom pre odolnosť je genetická mutácia (jedna alebo viaceré) či výmena rezistentných génov medzi baktériami.
Keďže antibiotiká nezničia všetky baktérie a tie najsilnejšie z nich pretrvávajú v tele, môžu pri oslabenej imunite využiť situáciu a opakovane vyvolať ochorenie. Pri ďalšej liečbe už nemusia zaberať pôvodné antibiotiká, pretože s nimi baktérie majú skúsenosti.
Bohužiaľ, nemáme neobmedzené množstvo a druhy antibiotík a sme blízko k stavu, kedy žiadne antibiotiká nezaberú a ľudia začnú umierať aj na (pôvodne) ľahko liečiteľné ochorenia.
Viac o liečbe antibiotikami a o rezistencii voči nim si môžete prečítať v našom článku.
Mikroskopické roboty sú síce schopné pohybovať sa v telesných tekutinách, avšak nedokážu sa presúvať na veľké vzdialenosti. Aby sa dostali až do pľúc hlodavcov, vedci ich vpravili pomocou tenkej trubičky do priedušnice myší.
Vďaka biodegradovateľným (teda biologicky rozložiteľným) materiálom, z ktorých sú mikroskopické roboty vytvorené, ich telo dokáže prirodzene rozložiť. Organizmus ich spracuje a premení na odpadové látky, ktoré sa z tela jednoducho a prirodzene vylúčia. Mikroroboty teda po vykonaní svojej úlohy v tele nezostávajú.
Zápal pľúc alebo pneumónia, patrí k najčastejším zápalovým ochoreniam detského veku a jeho výskyt stúpa po 50. roku života človeka. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) je 3. najčastejšou príčinou úmrtnosti v celosvetovom meradle. Je možné povedať, že ide o najčastejšie sa vyskytujúce zápalové ochorenie.
Okrem pacientov v detskom veku a vo veku nad 50 rokov, sú ohrození aj
Na Slovensku sa vyskytuje približne v rovnakom pomere u mužov aj u žien, pričom úmrtnosť je cca 20%.
Zápal pľúc sa zvyčajne sa začína prejavovať:
Ochorenie diagnostikuje lekár na základe rozhovoru s pacientom a pomocou vyšetrovacích metód. Laboratórne sa sleduje odobratá krvná vzorka a tiež vzorka vykašľaného hlienu (spútum). Vďaka kultivácii sa určí pôvodca, ktorý zápal pľúc vyvolal a tiež druh antibiotík, na ktoré je citlivý. Jednoznačne sa ochorenie určuje RTG vyšetrením hrudníka, ktoré je zásadné a najdôležitejšie v diagnostike.
Ak je zápal pľúc ľahký, postačuje antibiotická liečba vo forme tabliet. Pri stredne ťažkom a ťažkom zápale pľúc sa odporúča pacienta hospitalizovať. Následne dostáva okrem liečby na kašeľ, bolesť a horúčku aj silnejšiu kombináciu antibiotík, ktoré sa aplikujú vnútrožilovo.
Ak chcete o zápale pľúc zistiť viac, môžete si prečítať náš článok venovaný tejto téme
Odpoveď na túto otázku je doposiaľ nejasná. V súčasnosti sa vedci, ktorí mikroroboty vynašli, snažia o získanie dostatočného množstva informácií potrebných pre testovanie technológie na ľuďoch. Ich ďalším krokom bude sledovať reakciu imunitného systému na mikroroboty a ich testovanie na väčších zvieratách. Ak tieto kroky prebehnú úspešne, na rad príde testovanie na ľuďoch.
Štúdia však zatiaľ vyzerá sľubne a tak nám zostáva len dúfať, že budú úspešní aj v ďalších krokoch ich výskumu a že liečba život ohrozujúceho zápalu pľúc bude vďaka nim omnoho jednoduchšia.
Vývoj mikrorobotov, by v budúcnosti mohol pomôcť nie len v liečbe ochorení, ale tiež pri zobrazovaní ťažko dostupných štruktúr v tele či zlepšení precíznosti v mikrochirurgii.
Antibiotiká sú jedny z najčastejšie predpisovaných liekov na Slovensku a takmer každý z nás sa s nimi za svoj život stretol či stretne. S ich…
Onkologické ochorenia sú na Slovensku veľmi rozšírené. Môžu postihovať rôzne orgány, pričom medzi najčastejšie postihnuté patria pľúca. Rakovina pľúc je…
Neliečený akútny zápal môže prerásť až do chronického, ktorý môže trvať roky. Viete, ktoré potraviny pomáhajú potlačiť zápal? Z…
