Les bactéries mortelles deviennent de additionally en as well as résistantes aux antibiotiques, faisant de la recherche d’alternatives aux antibiotiques un défi de plus en in addition urgent. Pour certaines applications, une alternative peut être un type spécial de laser.



Des chercheurs de la Washington College Faculty of Drugs à St. Louis ont découvert que les lasers qui émettent des impulsions lumineuses ultracourtes peuvent tuer les bactéries multirésistantes et les spores bactériennes résistantes. Les résultats. ouvrent la possibilité d’utiliser de tels lasers pour détruire les bactéries difficiles à tuer par d’autres moyens. Les chercheurs ont précédemment montré que de tels lasers n’endommagent pas les cellules humaines, ce qui permet d’envisager d’utiliser les lasers pour stériliser des plaies ou désinfecter des produits sanguins.

« La technologie laser à impulsions ultracourtes inactive de manière exclusive les agents pathogènes tout en préservant les protéines et les cellules humaines », a déclaré le leading auteur Shaw-Wei (David) Tsen, MD, PhD, professeur de radiologie au Mallinckrodt Institute of Radiology (MIR) de l’Université de Washington.  » Imaginez si, avant de refermer une plaie chirurgicale, nous pouvions balayer un faisceau laser à travers le web site et réduire davantage les risques d’infection. Je peux voir cette technologie bientôt utilisée pour désinfecter les produits biologiques in vitro, et même pour traiter les infections sanguines dans l’avenir en mettant les patients sous dialyse et en faisant passer le sang à travers un appareil de traitement au laser. »



Tsen et l’auteur principal Samuel Achilefu, PhD, professeur de radiologie Michel M. explorent les propriétés germicides des lasers à impulsions ultracourtes depuis des années. Ils ont montré que de tels lasers peuvent inactiver les virus et les bactéries ordinaires sans endommager les cellules humaines. Dans la nouvelle étude, menée en collaboration avec Shelley Haydel, PhD, professeur de microbiologie à l’Arizona Condition College, ils ont étendu leur exploration aux bactéries résistantes aux antibiotiques et aux spores bactériennes.

Les chercheurs ont entraîné leurs lasers sur Staphylococcus aureus multirésistant (SARM), qui provoque des infections de la peau, des poumons et d’autres organes, et sur les Escherichia coli (E. coli) producteurs de bêta-lactamases à spectre étendu, qui provoquent des bacterial infections des voies urinaires, des diarrhées. et les bacterial infections des plaies. Outre leur capacité commune à rendre les gens malheureux, le SARM et E. coli sont des types de bactéries très différents, représentant deux branches éloignées du règne bactérien. Les chercheurs ont également examiné les spores de la bactérie Bacillus cereus, qui provoque une intoxication alimentaire et une détérioration des aliments. Les spores de Bacillus peuvent résister à l’ébullition et à la cuisson.

Dans tous les cas, les lasers ont tué furthermore de 99,9% des organismes cibles, réduisant leur nombre de furthermore de 1 000 fois.

Les virus et les bactéries contiennent des constructions protéiques densément emballées qui peuvent être excitées par un laser à impulsions ultracourtes. Le laser tue en faisant vibrer ces structures protéiques jusqu’à ce que certaines de leurs liaisons moléculaires se rompent. Les extrémités cassées se rattachent rapidement à tout ce qu’elles peuvent trouver, ce qui, dans de nombreux cas, n’est pas ce à quoi elles avaient été attachées auparavant. Le résultat est un gâchis de liaisons incorrectes à l’intérieur et entre les protéines, et ce gâchis provoque l’arrêt de la fonction normale des protéines dans les micro-organismes.

« Nous avons précédemment publié un article dans lequel nous montrons que la puissance du laser est importante », a déclaré Tsen.  » À une certaine puissance laser, nous inactivons les virus. À mesure que vous augmentez la puissance, vous commencez à inactiver les bactéries. Mais il faut une puissance encore furthermore élevée que cela, et nous parlons d’ordres de grandeur, pour commencer à tuer des cellules humaines. est une fenêtre thérapeutique où nous pouvons régler les paramètres laser de manière à pouvoir tuer les brokers pathogènes sans affecter les cellules humaines.  »

La chaleur, les radiations et les produits chimiques tels que l’eau de Javel sont efficaces pour stériliser les objets, mais la plupart sont trop dommageables pour être utilisés sur des personnes ou des produits biologiques. En inactivant toutes sortes de bactéries et de virus sans endommager les cellules, les lasers à impulsions ultracourtes pourraient offrir une nouvelle approche pour rendre les produits sanguins et autres produits biologiques additionally sûrs.

« Tout ce qui provient de sources humaines ou animales pourrait être contaminé par des agents pathogènes », a déclaré Tsen.  » Nous testons tous les produits sanguins avant de les transfuser aux patients. Le problème est que nous devons savoir ce que nous recherchons. Si un nouveau virus transmissible par le sang apparaît, comme le VIH l’a fait dans les années 70 et 80, il pourrait devenir dans l’approvisionnement en sang avant que nous le sachions. Les lasers à impulsions ultracourtes pourraient être un moyen de s’assurer que notre approvisionnement en sang est exempt d’agents pathogènes connus et inconnus. «