Polysorbat, ett säkert tillsatsmedel som finns i allt från glass till kosmetika, verkar sakta ner de toxiska effekterna av E.coli förgiftning.
Hade denna upptäckt varit känd före den dödliga 2011 E.coli vid utbrott i Tyskland kunde läkare ha haft ett verktyg till för att rädda några offer.
Resultaten, publicerad i tidningen Biofilm , visa att polysorbater attackerar den skyddande biofilmen i vilken E.coli lever och gör de dödliga bakterierna ofarliga, säger Chris Waters, docent i mikrobiologi och molekylär genetik vid Michigan State University vars laboratorium ledde forskningen.
"Biofilms är multicellulära samhällen av bakterier som vanligen är inneslutna i en skyddande slim", säger han. "Vi fann att polysorbat 80 utplånar biofilmen och tar bort den E. coli s förmåga att skada värden vid infektion. Vi tycker att detta beror på att blockera förmågan hos E.coli att producera toxin. "
Specifikt fokuserade laget på den kraftiga stammen isolerad från Tyskland som svepte genom Europa i 2011, vilket orsakade tusentals infektioner och mer än 50-dödsfall. Waters och Shannon Manning har tidigare studerat denna stam. Att ha prover av bakterierna till hands hjälpte laget, ledt av Rudolph Sloup, en doktorand i mikrobiologi och molekylär genetik, isolerar föreningar som inhiberade biofilmer.
Resultaten kom dock inte lätt. Waters och hans lag scoured vetenskaplig litteratur för att identifiera anti-biofilmföreningar, men ingen av dem inhiberade biofilmer av detta E.coli anstränga. Slutligen fann teamet att 20th-föreningen testad, polysorbat 80, utplånad E. coli s förmåga att bilda biofilmer i laboratoriet.
Nästa steg var att bestämma om föreningen var effektiv i en djurmodell av sjukdomen genom administrering av polysorbat 80 till infekterade möss i dricksvattnet.
"Under våra djurinfektionsstudier hade polysorbat 80 ingen effekt på antalet infektioner E.coli. Detta var lite chockerande, särskilt baserat på hur lovande våra tidigare tester hade varit, säger Waters. "Senare visade våra patologiska test att polysorbat 80 väsentligen blockerade all toxicitet, även om det inte minskade antalet bakterier."
Den senare bekräftelsen av det framgångsrika in vivo-experimentet med användning av mössmodeller visade väsentligen att polysorbat 80-remsor E.coli av dess förmåga att orsaka sjukdom som gör att bakterierna kan passera genom kroppens tarmkanal utan att orsaka skador.
Så istället för att döda E.coli som traditionella antibiotika, en strategi som fungerar fram till E.coli utvecklar motstånd mot behandlingen, detta resultat tyder på att en anti-virulensstrategi kan vara ganska effektiv.
"Antibiotisk användning kan ofta orsaka mer skada än bra med dessa typer av E.coli infektioner eftersom det får bakterierna att frigöra mer toxin och det driver antimikrobiell resistens, säger Waters. "Våra resultat indikerar att polysorbat 80 gör denna stam av E.coli ofarliga, utan dessa negativa bieffekter. Detta tillvägagångssätt stör inte patienternas naturliga mikrobiom som leder till en hälsosammare tarm. "
Eftersom polysorbat 80 kategoriseras som en GRAS (allmänt betraktad som säker) förening, kräver det inte FDA-godkännande att användas som en behandling. Tillsammans med sin potential att avväpna den dödliga tyska E.coli utbrott, polysorbat 80 kan eventuellt hjälpa till att hantera mer vanliga E.coli infektioner som resenärens diarré.
Nästa steg för denna forskning kommer att vara att identifiera hur polysorbat 80 hämmar biofilmbildning och test dess aktivitet i andra infektionsmodeller.
Ytterligare forskare från Michigan State och University of Texas bidrog till studien. Delvis finansiering kom från National Institutes of Health och ett strategiskt partnerskapsbidrag från MSU Foundation.
Källa: Michigan State University
Relaterade böcker:
at InnerSelf Market och Amazon
