Síla přírody uzavřená v miniaturním balení
Citronová tráva, aromatická rostlina původem z jihovýchodní Asie, je známá svými léčivými účinky již po staletí. Její silice, tedy koncentrovaná směs vonných látek, má výrazné antibakteriální vlastnosti. Problémem však byla její nestabilita a nízká biologická dostupnost, což omezovalo její praktické využití v moderní medicíně.
Tým vědců vedený Sarou A. Alsakhawy z Alexandrijské univerzity v Egyptě se rozhodl tento problém vyřešit pomocí nanotechnologie. Vyvinuli speciální nanočástice, které fungují jako miniaturní kontejnery pro silici z citronové trávy. Tyto částice jsou tak malé, že by se jich na šířku lidského vlasu vešlo asi 400.
„Nanoenkapsulace je slibnou strategií, která může překonat omezení přírodních látek,“ vysvětluje Alsakhawy. „Naším cílem bylo vytvořit systém, který by ochránil silici z citronové trávy a zároveň umožnil její postupné uvolňování.“
Jak vyrobit dokonalý nanonosič
Vědci pro výrobu nanočástic použili dva přírodní proteiny – zein získávaný z kukuřice a kaseinát sodný, který se nachází v mléce. Tyto látky jsou bezpečné, biologicky rozložitelné a schválené pro použití v potravinách a lécích.
K vytvoření nanočástic použili metodu zvanou antisolventní precipitace. Jde o jednoduchý, ale účinný postup. Nejprve rozpustili zein v roztoku ethanolu a vody. Do tohoto roztoku pak přidali silici z citronové trávy. Následně tuto směs po kapkách přidávali do vodného roztoku kaseinátu sodného. Při kontaktu těchto dvou roztoků se okamžitě začaly tvořit drobné částice, ve kterých byla uzavřena silice.
„Tato metoda nám umožnila vytvořit částice o průměrné velikosti 243 nanometrů,“ vysvětluje Alsakhawy. „Pro představu, jsou asi 400krát menší než tloušťka lidského vlasu.“
Tyto nanokapsle dokázaly přitom pojmout až 84,7 % použité silice z citronové trávy.
Důležitou vlastností vyvinutých nanočástic je jejich stabilita a schopnost postupně uvolňovat účinné látky. Zatímco volná silice se ve vodném prostředí uvolní téměř okamžitě, nanočástice ji zadržují a vypouštějí pomalu po dobu až 72 hodin. To umožňuje prodloužit účinek a snížit potřebnou dávku.
Bakterie pod palbou
Vědci otestovali účinnost svých nanočástic proti čtyřem druhům bakterií, které často způsobují infekce u lidí – Staphylococcus epidermidis (infekce při invazivních zákrocích), Enterococcus faecalis (zánět močových cest či srdeční výstelky), Escherichia coli (průjmy a sepse) a Klebsiella pneumoniae (zápal plic). Výsledky byly překvapivé.
„Nanočástice naložené silicí vykazovaly výraznou antibakteriální aktivitu, s významným 2 až 4násobným zvýšením propustnosti buněčné stěny a únikem intracelulárních enzymů ve srovnání s volnou silicí,“ popisuje Alsakhawy.
Detailní zkoumání pod elektronovým mikroskopem odhalilo, jak nanočástice ničí bakterie. Narušují jejich buněčnou stěnu a membránu, což vede k úniku životně důležitých látek z buňky. Bakterie tak ztrácejí schopnost udržet své vnitřní prostředí a hynou.
Zajímavé je, že nanočástice byly účinnější proti gram-pozitivním bakteriím (S. epidermidis a E. faecalis) než proti gram-negativním (E. coli a K. pneumoniae). To je dáno rozdílnou strukturou buněčné stěny těchto dvou skupin bakterií.
Nové možnosti v boji s infekcemi
Výzkum týmu z Alexandrijské univerzity otevírá nové možnosti využití přírodních látek v moderní medicíně. Nanoenkapsulace nejen zlepšuje stabilitu a biologickou dostupnost silice z citronové trávy, ale také zvyšuje její účinnost proti bakteriím.
„Nanoenkapsulace v částicích na bázi zeinu a kaseinátu sodného zlepšila fyzikálně-chemické a antimikrobiální vlastnosti silice z citronové trávy, což rozšiřuje možnosti jejího farmaceutického využití,“ uzavírá Alsakhawy.
Tento objev by mohl vést k vývoji nové generace antibakteriálních přípravků, které by kombinovaly sílu přírodních látek s výhodami nanotechnologie. V době, kdy narůstá rezistence bakterií vůči klasickým antibiotikům, představuje takový přístup nadějnou alternativu.
Cesta od laboratorního výzkumu k praktickému využití je ovšem obvykle poměrně dlouhá. Bude třeba provést další studie, které ověří bezpečnost a účinnost nanočástic v živých organismech. Pokud se však podaří tyto testy úspěšně zvládnout, mohli bychom se v budoucnu dočkat nových léků inspirovaných citronovou trávou, které pomohou v boji s odolnými bakteriemi.
