Nieuws Metalen implantaat maakt medicijn
11 december 2018

Onderzoekers van het Radboudumc hebben ontdekt dat het ijzer in metalen implantaten medicijnen zoals antibiotica kan activeren. Op deze manier kunnen antibiotica in het bloed uitsluitend bij een implantaat infecties actief onderdrukken, schrijven onderzoekers Marja Bulte-ter Meer en Leo Schultze Kool in Chemical Communications.

Metalen implantaten worden veel gebruikt in de medische zorg, van hartkleppen tot traumachirurgie en van tandprotheses tot orthopedische operaties. Kunstweefsel in het lichaam geeft echter een grote kans op bacteriële infecties. Patiënten met een implantaat gebruiken daarom vaak langdurig preventief antibiotica. Dit heeft niet altijd het gewenste effect, en kan zelfs schadelijk zijn, omdat deze antibiotica door het hele lichaam actief zijn.
 
Prodrugs
Het is effectiever als medicijnen alleen rondom het implantaat werkzaam zijn, bijvoorbeeld door de middelen lokaal toe te dienen. Een manier om dit te doen is de zogenaamde enzym-prodrug therapie (EPT). Hierbij krijgt een patiënt niet-werkzame medicijnen, de zogenaamde prodrugs, die in het lichaam omgezet kunnen worden in actieve medicijnen. Het implantaat moet daar dan de actieve enzymen voor hebben.
 
Bij toeval
Marja Bulte-ter Meer, promovendus bij hoogleraar Interventieradiologie Leo Schultze Kool van het Radboudumc ontdekte bij toeval dat veelgebruikte metalen implantaten van zichzelf al een enzymachtige werking hebben en suikerverbindingen van moleculen af kunnen knippen. Dit mechanisme kan benut worden door medicijnen te voorzien van een suikergroep, waardoor inactieve prodrugs ontstaan. Zodra de suikergroep hier weer afgeknipt wordt, worden de medicijnen actief.
 
Groefjes
De onderzoekers deden hun ontdekking bij implantaten van een legering van kobalt, nikkel, chroom en molybdenum. Van zichzelf deden deze implantaten niets, maar een versie met kleine groefjes in het metaal was sterk actief in het knippen van suikergroepen. Bij nadere inspectie bleek dat in deze groefjes ijzer werd afgezet. Dit ijzer bleek verantwoordelijk voor de efficiënte omzetting van de medicijnen. Hoe dit komt is nog niet bekend.

Puur ijzer
Implantaten van puur ijzer zouden zelfs het beste werken bij een enzym-prodrug therapie. Alleen is puur ijzer niet stabiel genoeg als implantaat. De onderzoekers bedachten daarom dat het beter is om bestaande implantaten te voorzien van een ijzercoating. In laboratoriumproeven bleek dat verschillende implantaatmaterialen met een ijzerlaagje in staat waren om een prodrug effectief om te zetten in antibiotica tegen veel soorten bacteriën.
 
Patent
Bulte-ter Meer en Schulze Kool hebben hun ontdekking in de afgelopen 1,5 jaar uitgewerkt in samenwerking met de universiteit van Aarhus (Denemarken) en implantatenproducent Fort Wayne Medical. Op de enzymwerking van metalen implantaten is inmiddels patent aangevraagd door de onderzoekers. Hierdoor wordt deze techniek zeer uitgebreid toepasbaar bij een breed scala van medicatie.

Publicatie in Chemical Communications: Ter Meer M, Dillion R, Nielsen SM, Walther R, Meyer RL, Daamen WF, van den Heuvel LP, van der Vliet JA, Lomme RMLM, Hoogeveen YL, Schultze Kool LJ, Schaffer JE, Zelikin AN. Innate glycosidic activity in metallic implants for localized synthesis of antibacterial drugs. Chem Commun (Camb). 2018 Nov 29. doi: 10.1039/c8cc08737g. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 30489589.
  • Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.

    Nieuws home

Meer informatie


Marcel Wortel

persvoorlichter

06 21 10 54 33

Meer nieuws


Zeven hoogleraren benoemd als lid van Academia Europaea

22 augustus 2019

De Nijmeegse hoogleraren Hans van Bokhoven, Beatrice van der Heijden, Olivier Hekster, Nicoline Hoogerbrugge, Hans de Kroon, Asli Ozyurek en Michiel Vermeulen zijn onlangs benoemd in de Academia Europaea

lees meer

Social-mediaberichten over medicijngebruik tijdens zwangerschap vaak onjuist

21 augustus 2019

Op Nederlandstalige social media wordt regelmatig gepost over de veiligheid van medicijnen voor zwangere vrouwen. Uit een nieuwe analyse blijkt echter dat de informatie over het risico van medicijngebruik in die berichten vaak niet overeenkomt met de richtlijnen.

lees meer

Veel proefpersonen bij Lowlands-onderzoek Radboudumc

19 augustus 2019

1.472 festivalbezoekers laten ‘in hun broek kijken’ en 383 leren reanimeren.

lees meer

Lowlands-bezoekers leren levens redden Welke training is het beste: ‘traditionele’ instructeurstraining of virtual reality-bril en app?

17 augustus 2019

In onderzoek van het Radboudumc leren bezoekers van het festival reanimeren, en wordt onderzocht wat hiervoor de beste methode is: een traditionele methode met een instructeur of een virtual reanimatie-app.

lees meer

Lowlands-bezoekers doen mee aan onderzoek: hoe tevreden ben jij over je piem of poes? ‘Alles is anders bij iedereen, dus ook daar’

16 augustus 2019

Hoe ziet je geslachtsorgaan eruit en hoe tevreden ben je ermee? Lowlands-bezoekers doen dit weekend mee aan onderzoek van het Radboudumc waarin ze dit anoniem laten weten. De resultaten kunnen eraan bijdragen om patiënten met een ‘variatie van het geslachtsdeel’ beter te helpen.

lees meer

Verhoogd gehalte van signaalstof troponine na inspanning voorspelt risico op hartinfarct, beroerte en vroegtijdige sterfte

13 augustus 2019

Een verhoogde concentratie van het eiwit troponine in het bloed na langdurig wandelen is geassocieerd met een verhoogd risico op hart- en vaatziekten en vroegtijdige sterfte. Dit blijkt uit onderzoek onder 725 deelnemers aan de Nijmeegse Vierdaagse dat maandag is gepubliceerd in Circulation.

lees meer