Paula Giraldo: Nya sätt att minska infektionsrisken vid titanimplantat
Infektioner vid ortopediska implantat är en stor utmaning. Paula Milena Giraldo Osornos avhandling undersöker hur förändringar av ytan på titanbaserade implantat kan minska infektionsriskerna och förbättra patientresultaten.
PAULA GIRALDO OSORNO
Disputation: 6 september 2024 (klicka för mer info)
Doktorsavhandling: On targeting host-pathogen interaction to prevent biomaterial-associated infections on titanium implants
Ämnesområde: Biomaterialvetenskap
Sahlgrenska akademin, Institutionen för kliniska vetenskaper
Dagens ortopediska implantat gör mer än att bara ersätta kroppsdelar. De återställer förlorad funktion, förbättrar rörlighet och främjar till och med återuppbyggnad av vävnader.
Andelen lyckade operationer med ortopediska implantat är hög, med många patienter som upplever minskad smärta och återvunnen rörlighet. Men infektioner som uppstår i anslutning till biomaterial är fortfarande en stor utmaning.
– När ett implantat misslyckas kan konsekvenserna för patienten vara allvarliga. Därför är det viktigt att utveckla implantat som antingen förhindrar infektioner eller förbättrar kroppens egna försvar, säger Paula Milena Giraldo Osorno, doktorand inom ämnesområdet biomaterialvetenskap vid Institutionen för kliniska vetenskaper.
Vill stimulera immunförsvaret
Vad handlar din avhandling om?
– Min forskning undersöker hur terapeutiska föreningar och modifieringar av ytan på titanimplantat kan förbättra immunförsvaret och förhindra infektioner som hänger samman med biomaterial. Vi fokuserar på interaktion mellan makrofager, bakterier och biomaterial för att hitta effektiva lösningar, förklarar Paula Giraldo och tillägger:
– Genom att modifiera implantatens ytor strävar vi efter att förbättra immuncellerna i kampen mot bakterier som Staphylococcus aureus och Pseudomonas aeruginosa. Våra studier utvärderar hur dessa ändringar av ytan påverkar bakteriekolonisering och immunceller, specifikt makrofagers beteende. Makrofager är en typ av vita blodkroppar som är en del av kroppens immunsystem. Målet är att förbättra implantaten och patientutfallet.
Resultat och patientnytta
Paula Giraldo lyfter fram de viktigaste resultaten från sin forskning och vilken patientnytta de kan få:
- När makrofager och Staphylococcus aureus tävlar om initial kolonisering på ett titanbaserat biomaterial, påverkas resultatet mer av tidpunkten för deras ankomst till ytan än de specifika materialegenskaperna som utvärderades.
- Natriumsalicylat, som är en molekyl relaterad till aspirin, störde kommunikationssystemet hos Pseudomonas aeruginosa. Det gjorde att bakterierna blev mindre farliga och att immunförsvaret förbättrades.
- Kopparbelagt titan visade starka bakteriedödande egenskaper mot Staphylococcus aureus och var även giftigt för makrofager initialt, men det problemet var övergående.
- Makrofager som stimuleras av virulensfaktorer från Staphylococcus aureus polariseras mot proinflammatorisk fenotyp samt påverkar benhälsan negativt via kommunikation med osteocyter.
– Vi har fått viktig kunskap om de cellulära och molekylära interaktionerna mellan makrofager och bakterier vid biomaterialytor. Modellerna och metodplattformarna som vi har utvecklat kommer att vara viktiga för utvärderingen av framtida antimikrobiella medicintekniska produkter, säger Paula Giraldo och fortsätter:
– De antimikrobiella strategier som utvärderades i denna avhandling visade potential för att kontrollera infektioner som hänger samman med biomaterial.
Text: Jakob Lundberg
