Nanotechnology Now - Communiqué de presse : Nanoparticules d'argent : garantir un thé sûr aux antimicrobiens

Republié par Platon

Suiveurs: 0

Accueil > Presse > Nanoparticules d'argent : garantir la sécurité antimicrobienne du thé

Parfois, la plus simple visite à la pharmacie peut conduire à des résultats qui surprennent même ceux qui ont une imagination très développée. Les chercheurs de l’IPC PAS ont produit des nanoparticules qui combattent les agents pathogènes, notamment les bactéries résistantes aux médicaments, bien plus efficacement que certains antibiotiques. Photo gracieuseté de la pharmacie Lekoteka ; Crédit image : Grzegorz Krzyzewski CRÉDIT Source IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Sometimes the simplest visit to the pharmacy can lead to results that surprise even those with a highly developed imagination. Researchers from the IPC PAS have produced nanoparticles that fight pathogens, including drug-resistant bacteria, much more effectively than some antibiotics. Photo courtesy of Lekoteka pharmacy; Image credit: Grzegorz Krzyzewski

CRÉDIT
Source IPC-PAS, Grzegorz Krzyzewski

Résumé:
Autrefois, on croyait être invincible contre les maladies bactériennes, grâce aux antibiotiques. Cela ressemble-t-il à un conte de fées ? Par tous les moyens! Rien ne pourrait être plus éloigné de la vérité. Malgré l’accès généralisé à l’antibiothérapie, de nombreuses vies sont perdues à cause d’agents pathogènes invisibles à l’œil nu. La capacité de développer des médicaments capables de combattre les souches bactériennes résistantes n’a pas suivi le rythme de la propagation de la résistance. Jusqu’à présent, les innovations visant à vaincre les souches bactériennes résistantes aux antimicrobiens sont très demandées. Récemment, des chercheurs de l’Institut de chimie physique de l’Académie polonaise des sciences (IPC PAS) ont démontré que les nanoparticules de thé vert et d’argent constituent un outil puissant contre les agents pathogènes tels que les bactéries et les levures. Leur objectif était de développer une méthode efficace pour lutter contre les bactéries qui autrement ne seraient pas affectées par les agents antimicrobiens, tels que les antibiotiques.

Nanoparticules d'argent : garantir un thé sans danger aux antimicrobiens

Varsovie, Pologne | Publié le 17 novembre 2023

Suite à la découverte des antibiotiques, la malédiction de l’humanité a changé en accélérant le développement de la médecine et en prolongeant l’espérance de vie humaine. Leur mise en œuvre réussie a conduit au développement rapide de la pharmacie, fournissant de plus en plus de médicaments contre de nombreux agents pathogènes. Néanmoins, la surutilisation des antibiotiques a conduit à l’émergence de résistances à ces composés, qui sont devenues l’une des plus grandes menaces pour la santé dans le monde. En conséquence, la résistance aux antibiotiques est apparue plus rapidement que les progrès des antibiotiques. L’apparition à l’horizon de nouveaux médicaments pour lutter contre ces agents pathogènes est une étincelle de courte durée. Même si nous semblons être perdants, il reste encore une chance de vaincre un ennemi invisible.

Ce problème a été étudié par l'équipe de scientifiques de l'IPC PAS sous la direction du professeur Jan Paczesny, qui a proposé de nouvelles nanoformulations à utiliser contre des agents pathogènes répandus et difficiles tels que la bactérie ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa et Enterobacter spp.) et d'autres levures pathogènes problématiques telles que Candida auris ou Cryptococcus neoformans. Ces micro-organismes, traités avec des antibiotiques disponibles dans le commerce, développent rapidement une résistance aux antibiotiques. Les chercheurs ont choisi ESKAPE comme groupe cible car ces agents pathogènes entraînent des maladies graves, allant de la septicémie au cancer. Comment? C'est ici que commence l'histoire.

A few months ago, Paczesny’s team decided to try combining silver nanoparticles, which are known for their antimicrobial and antifungal properties, and tea extracts rich in polyphenols additionally possessing antioxidant properties. The concept was built to enhance broad-spectrum efficacy against pathogens using green hybrid silver nanoparticles (AgNPs), which are significantly more effective than all ingredients and even more effective than certain antibiotics. Why are these hybrid particles so special? In their work, three well-known tea varieties: black tea (B-Tea), green tea (G-Tea) and Pu-erh tea (R-Tea) were used as a capping agent, which acts as a stabilizer to protect the synthesized particles from aggregation. In this way, the particles offer a high active surface area compared to other formulations. Additionally, such synthesis is eco-friendly for the use of natural ingredients during precipitation. The structures produced vary in shape and size from 34 to 65 nm, depending on the type of tea used during synthesis, and show different reactivity towards microorganisms.

Initialement, des nanoparticules d'argent produites en présence d'extraits de thé (B-TeaNPs, G-TeaNPs et R-TeaNPs) ont été utilisées pour traiter des souches bactériennes Gram-négatives (E. coli) et Gram-positives (E. faecium) afin de tester la effet sur des souches présentant des morphologies d’enveloppe cellulaire différentes. Ils ont examiné les interactions entre les nanoparticules fabriquées et les agents pathogènes pour déterminer l'efficacité, en comparant les résultats avec des antibiotiques disponibles dans le commerce. Les pathogènes ESKAPE ont ensuite été testés selon un protocole de concentration et de composition des particules les plus efficaces, révélant jusqu'à 25 % de diminution du nombre de cellules bactériennes chez E. faecium et une diminution de 90 % dans le cas d'E. cloacae. . Il est intéressant de noter que les nanoparticules d’argent vert ont également montré une activité antifongique, entraînant une diminution de 80 % du nombre de cellules viables de C. auris et d’environ 90 % pour C. neoformans.

Le premier auteur, Sada Raza, affirme : « De plus, la taille des nanoparticules est généralement liée à l'effet cytotoxique des nanomatériaux, les particules plus petites étant plus cytotoxiques. Cela devrait favoriser les AgNP et R-TeaNP de contrôle par rapport aux G-TeaNP et aux B-TeaNP dans nos expériences. Ce n'était pas le cas. Dans la plupart des expériences, les C-AgNP et les R-TeaNP ont montré la plus faible efficacité antimicrobienne. Ceci est conforme à d’autres études, qui ont démontré que la taille n’est pas un facteur principal affectant l’activité antimicrobienne des AgNP.

Les propriétés antibactériennes et antifongiques des nanoparticules d'argent fabriquées à partir d'extraits de thé sont supérieures à celles des nanoparticules d'argent seules en raison de leur teneur élevée en composés phénoliques, les isoflavonoïdes (notamment en catéchines telles que l'épigallocatéchine (EGC) et le gallate d'épigallocatéchine (EGCG)). Ces combinaisons, utilisant des extraits de thé biologiquement actifs et de plus petites quantités de nanoparticules d’argent, semblent être un moyen potentiel de lutter contre toute une série d’infections et même de remplacer les antibiotiques dans certaines applications.

« Nous avons établi que les nanoparticules d’argent synthétisées avec des extraits de thé possèdent des propriétés antibactériennes plus élevées que les nanoparticules d’argent seules. Par conséquent, des doses plus faibles de TeaNP pourraient être utilisées (0.1 mg mL−1). Nous avons confirmé que dans certains cas, l'effet synergique des extraits de thé et des nanoparticules d'argent permettait une efficacité supérieure à celle des antibiotiques (ampicilline) lorsqu'ils étaient testés aux mêmes concentrations (0.1 mg mL−1) et après un temps d'exposition relativement court de trois heures. .» – remarque Mateusz Wdowiak, co-auteur de cet ouvrage.

Les chercheurs ont découvert que les nanoparticules hybrides antimicrobiennes entraînaient une réduction significative du nombre de bactéries par rapport aux antibiotiques ou aux composés pris séparément. Bien que toutes les bactéries n’aient pas été tuées, il s’agit d’une amélioration significative qui pourrait faciliter le traitement des superbactéries en utilisant des doses bien inférieures à celles d’autres composés disponibles dans le commerce. La quantité de nanoparticules d'argent hybrides nécessaires pour vaincre les bactéries ou les infections fongiques est extrêmement faible, ce qui les rend rentables. La clé pour bien les utiliser n'est donc pas seulement la fonctionnalité, mais également le faible coût d'application.

C’est une approche qui peut également être adaptée pour lutter contre d’autres infections bactériennes difficiles à traiter. Les nouvelles nanoparticules développées par les chercheurs de l’IPC PAS pourraient nous rapprocher de la destruction efficace des superbactéries mortelles résistantes aux médicaments, offrant ainsi une alternative aux antibiotiques contre les bactéries Gram-négatives et Gram-positives. Cette étude montre également combien il reste encore du travail à faire dans ce domaine. Les composés utilisés séparément étaient beaucoup moins efficaces que l’hybride vert.

À l'avenir, l'objectif principal des chercheurs est d'utiliser les nanoparticules dans la vie quotidienne, en commençant par les applications agricoles, en remplaçant les composés nocifs utilisés dans les champs pour vaincre les infestations de plantes et nous rapprocher de l'agriculture biologique. À plus grande échelle, le matériau proposé pourrait également être utilisé dans des applications biomédicales, comme un additif pour les pansements destinés à protéger contre les bactéries Gram-négatives et Gram-positives. Ils espèrent utiliser la nanotechnologie pour développer des traitements plus ciblés contre les superbactéries résistantes aux médicaments.

Leurs travaux ont été publiés dans la revue Nanoscale Advances et ont été financés par le Centre scientifique national de Pologne, dans le cadre de la subvention SONATA BIS numéro 2017/26/E/ST4/00041 et par la Fondation pour la science polonaise du Fonds européen de développement régional dans le cadre du projet POIR. 04.04.00-00-14D6/18-00 'Plateformes de capteurs hybrides pour systèmes photoniques intégrés à base de matériaux céramiques et polymères (HYPHa)' (programme TEAM-NET).

####

Pour plus d'informations, veuillez cliquez ici

Contacts :
Contact pour les médias

Marcin Bernatek
Institut de chimie physique de l'Académie polonaise des sciences
Bureau: 22 343 2000
Contactez-nous

Professeur Jan Paczesny
Institut de chimie physique de l'Académie polonaise des sciences
Bureau: + 48 22 343 2071

Si vous avez un commentaire, veuillez Contact .

Les émetteurs de communiqués de presse, et non 7th Wave, Inc. ou Nanotechnology Now, sont seuls responsables de l'exactitude du contenu.

Signet: