Chronisch infizierte Wunden können bekanntlich für Diabetiker zu einem großen Problem werden. Forschern ist es gelungen, das Wundmilieu mit Nanopartikeln positiv zu beeinflussen und die Heilung zu beschleunigen.

(Changsha/China, 6.12.2021) - Die Wundheilung bei chronischen Wunden wird von vielen Faktoren beeinflusst, einer davon ist der pH-Wert. So bietet zum Beispiel das häufig alkalische Milieu in chronischen Wunden von Diabetikern für viele Bakterien einen idealen Nährboden. In der glukosereichen Umgebung bilden sie Biofilme, die Antibiotika nur schwer durchdringen können. Zudem ist das körpereigene Immunsystem häufig geschwächt.

Sauerstoffradikale werden freigesetzt

Ein chinesisches Forschungsteam hat jetzt einen Heilungsansatz aus der Nanomedizin getestet: Das Team von der Hunan Normal University Changsha tötete dafür Bakterien in einer Wunde mit einer Lösung aus Nanokapseln ab, die das Wundmilieu verändern und reaktive Sauerstoffradikale ausschütten (Angewandte Chemie 2021, online 10. August).

Die Sauerstoffradikale produzierten sie mit Hilfe von Platin-Nanopartikeln, die als Katalysator dienen. Diese Katalysatorpartikel (Nanozyme) sind mit Aptameren, kurzen DNA-Stücken, die an Bakterien binden, besetzt. Das Nanozym heftet sich an Bakterien und setzt – sofern Wasserstoffperoxid vorhanden ist – Sauerstoffradikale in der Zelle frei.

Das Ganze funktioniert aber nur bei niedrigem pH, der bei typischen Diabeteswunden ja aber meist nicht vorliegt. Dafür sind sie bekanntlich reich an Glukose. Hier brachten die Forscherinnen und Forscher das Enzym Glucoseoxidase ins Spiel, das Glukose mit Sauerstoff zu Gluconsäure umwandelt, wobei Wasserstoffperoxid sowie eine saure Lösung entstehen. Hierfür hefteten sie das Enzym auf die Nanozyme, und betteten alles in eine schützende Hülle aus Hyaluronsäure.

Effiziente Waffe gegen Staphylococcus aureus

Setzten sie nun diese Nanokapsel-Lösung bei Bakterienkulturen von Staphylococcus aureus ein, gingen diese innerhalb weniger Stunden zugrunde. Denselben Effekt beobachteten sie bei chronisch infizierten Wunden von Diabetes-kranken Mäusen: Unter identischen Bedingungen heilten nur mit der Nanokapsel-Lösung versorgte Wunden vollständig und schnell.

(ots)