Akne: Microneedling Patch mit antibakteriellen Nanopartikeln entwickelt

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Kelvin Yeung von der School of Clinical Medicine der Universität Hongkong (HKUMed) hat ein Microneedling Patch entwickelt, das einen nicht antibiotischen Ansatz für die Behandlung von Hautinfektionen bietet. Das Design mit auf Ultraschall reagierenden antibakteriellen Nanopartikeln auf Zinkbasis  verspricht eine schmerzfreie Behandlung von bakteriellen Infektionen des Hautgewebes und erleichtert gleichzeitig die Hautreparatur.

Die Hauptursache von Akne ist eine übermäßige Lipidsekretion, die die Haarfollikel verstopft und dadurch eine hypoxische Mikroumgebung im Hautgewebe schafft. Dieser unerwünschte Zustand begünstigt insbesondere die Vermehrung von Propionibacterium acnes. Die klinische Behandlung umfasst in der Regel eine nicht verschreibungspflichtige Behandlung oder die orale oder topische Verabreichung von Antibiotika. Diese Behandlungen können unangenehme Nebenwirkungen haben. Außerdem ist die Behandlung weniger wirksam, wenn die Bakterien resistent gegen die Medikamente sind oder wenn sie in das Unterhautgewebe wandern. Vor allem P. acnes können extrazelluläre Polysaccharide absondern und einen Biofilm bilden, der den Angriff von antibakteriellen Wirkstoffen oder Immunzellen blockiert.

Das Team von HKUMed hat ein neues Microneedling Patch entwickelt, das die transdermale Verabreichung von auf Ultraschall reagierenden antibakteriellen Nanopartikeln ermöglicht, um die durch P. acnes ausgelöste Infektion auf minimalinvasive Weise zu behandeln. Bei dem aktuellen Entwurf werden auf Ultraschall reagierende antibakterielle Nanomaterialien in das Patch eingebracht, das schnell und effizient auf bakterielle Infektionen reagiert. Die Verwendung von Medikamenten wird bei der Behandlung von Akne vermieden.

Die modifizierten Nanopartikel, die aus ZnTCPP und ZnO bestehen, sind in der Lage, eine beträchtliche Menge an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) zu produzieren, die durch Ultraschall stimuliert werden und die wichtigen zellulären Makromoleküle der Bakterien effektiv oxidieren können. Die Ergebnisse zeigen, dass die durch ROS vermittelte Abtötung von P. acnes nach 15 Minuten Ultraschallstimulation 99,73% erreichen kann. Auch die Konzentrationen von Entzündungsmarkern wie Tumor-Nekrose-Faktor-α, Interleukine und Matrix-Metalloproteinasen werden deutlich reduziert. Darüber hinaus können die freigesetzten Zinkionen die mit der DNA-Replikation zusammenhängenden Gene erhöhen, wodurch mehr Fibroblasten zur besseren Hautreparatur beitragen.

Aufgrund des spezifischen Abtötungsmechanismus von ROS gehen die Forschenden davon aus, dass dieses Design auch andere Hautinfektionen, die durch Pilze, Parasiten oder Viren ausgelöst werden bekämpfen könne.