DBU - Vývoj inovatívneho terapeutika založeného na živých mikroorganizmoch pre

• Prehľad tlače
• Tlačové správy
• Technická informácia
• služby
  • Základné materiály
  • Databáza obrázkov
  • Predplatné tlače
• Kontakt
• Štart DBU

29.01.2019 | Vývoj inovatívneho terapeutického činidla založeného na živých mikroorganizmoch na lokálne použitie pri infekciách hovädzej mliečnej žľazy

Univerzita v Hannoveri, Fakulta II, Katedra bioprocesného inžinierstva, Hannover - Grant DBU: 280 395 eur | V databáze projektu - AZ 31833/01

Podľa Spolkového úradu pre ochranu spotrebiteľa a bezpečnosť potravín bolo v roku 2017 veterinárnym lekárom v Nemecku podaných 733 ton antibiotík. V stádach dojníc sa antibiotiká často používajú na liečbu zápalu mliečnej žľazy (mastitída). Mastitída je jedným z najdôležitejších ochorení v stádach dojníc a je spôsobená patogénnymi mikroorganizmami, ktoré prenikajú do vemena zvonka cez kanál struku. Existujúce infekcie mliečnej žľazy sa zvyčajne liečia antibiotikami. Neexistujú samostatné údaje o použití antibiotík pri výrobe mlieka. Podľa švajčiarskej štúdie z rokov 2003/2004 sa pri výrobe mlieka vykonalo priemerne 83 antibiotických ošetrení na 100 zvierat ročne. 25% všetkých kráv bolo každý rok liečených antibiotikami na mastitídu. Z dôvodu porúch zdravia vemena a ich liečby (napr. Zvyšky antibiotík) asi 10% vyprodukovaného mlieka nesmie vstúpiť do potravinového reťazca. Významná časť použitých antibiotík končí v životnom prostredí tekutým hnojom a hnojom, znečisťuje pôdu a vodu a podporuje šírenie rezistentných bakteriálnych kmeňov.

Cieľom projektu bolo vyvinúť mikrobiologické terapeutické činidlo založené na mliečnych baktériách, ktoré bude možné použiť ako alternatívu k antibiotikám na liečbu infekcií mliečnej žľazy. V projekte boli identifikované, charakterizované a integrované baktérie mliečneho kvasenia, ktoré inhibujú a potláčajú patogény. Tolerancia a úspešnosť liečby boli úspešne testované v terénnej štúdii. Pri takejto inovatívnej terapii by bolo možné upustiť od značného množstva antibiotík používaných pri výrobe mlieka. To by nielen znížilo vstup antibiotík do životného prostredia, ale tiež znížilo množstvo mlieka, ktoré sa kvôli antibiotickej liečbe nemôže použiť na výrobu potravín.

Environmentálne relevantné ciele projektu boli:

1. Zníženie vstupu antibiotík z výroby mlieka do životného prostredia,
2. Zamedzenie zvyškom antibiotík v mlieku.

Použité pracovné kroky a metódy:

Projekt pozostával z dvoch fáz. V prvej fáze projektu boli okrem už izolovaných a testovaných baktérií mliečneho kvasenia izolované ďalšie kmene týchto mikroorganizmov z prostredia výroby mlieka, ktoré majú in vitro inhibičný účinok na patogénne mikroorganizmy vemena. Následne sa vhodné izoláty zabudovali do rôznych matríc, ktoré umožňujú ich použitie u laktujúceho dojného dobytka na liečenie existujúcich infekcií mliečnej žľazy. V druhej fáze projektu boli zistenia z prvej fázy projektu implementované do testov in vivo. V prvej časti tejto projektovej fázy bola uskutočnená štúdia kompatibility a založenia, v ktorej sa okrem kompatibility vyvinutých prototypov skúmalo aj stanovenie vybraných kmeňov, ktoré sa osvedčili ako vhodné pre epitel strukov a vemien. Na záver sa uskutočnila kontrolovaná randomizovaná klinická terénna štúdia s kmeňom baktérií mliečneho kvasenia, ktorá umožnila stanovenie účinkov aplikácie novo vyvinutého prípravku v porovnaní s liečbou mastitíd na základe dôkazov.

Výsledok:

V prvej projektovej fáze bolo z 1 532 vzoriek (štvrtina vzoriek mlieka, mlieko z nádrže, tráva, tekutý hnoj, podstielka) izolovaných 416 kmeňov baktérií mliečneho kvasenia. In vitro sa testovalo 367 izolátov, dva referenčné kmene a šesť kombinácií na ich inhibičný účinok na patogénne mikroorganizmy vemena Staphyloccocus aureus, S. epidermidis, S. xylosus, Streptococcus uberis, Sc. agalactiae a Escherichia coli vyšetrené. Inhibícia Sc. uberis sa dal získať zo 175 kmeňov alebo ich kombinácií. Iba kombinácia dvoch izolátov 78/37 a 118/37 a dvoch referenčných kmeňov Lactococcus lactis subsp. lactis ATCC 11545 a Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 inhibovali všetky testované mikroorganizmy. Výsledky získané zo štúdií rastových aktivít v mlieku tiež naznačujú, že tieto izoláty sú adaptované na mlieko ako substrát. Kvôli nedostatku génov rezistencie potom postup pokračoval izolátom 118/37. Aby bolo možné mliečne baktérie pred aplikáciou uskladniť, boli lyofilizované v roztoku obsahujúcom laktózu. Baktérie sa potom na aplikáciu resuspendovali vo vodnom roztoku.

V druhej fáze projektu sa uskutočnila štúdia kompatibility a usadenia, v ktorej sa skúmala kompatibilita vyvinutých prototypov a stanovenie vybraných kmeňov na epiteloch strukov a vemien. Nezistili sa žiadne nekompatibility. Nakoniec sa uskutočnila kontrolovaná randomizovaná klinická terénna štúdia s jedným kmeňom. Skupina prípadov mastitíd liečených baktériami mliečneho kvasenia sa významne nelíšila z hľadiska hojenia a nových infekcií od skupiny prípadov liečených na základe dôkazov (antibiotikami), takže takáto terapia môže predstavovať nový, inovatívny a udržateľný nástroj na liečbu mastitíd.

Kontaktná osoba pre projekt

Univerzita v Hannoveri, Fakulta II, Katedra bioprocesného inžinierstva

---