Entre las infecciones bacterianas que son más difíciles de tratar, las infecciones crónicas asociadas con biopelículas bacterianas son una de las más peligrosas. Las biopelículas bacterianas son comunidades densamente pobladas de células microbianas rodeadas de polímeros secretados. En su tesis doctoral, el químico Shoghik Hakbyan ha estudiadoformas de disminuir la colonización bacteriana en la Universidad de Umeå en Suecia.
Un ejemplo común es la capa viscosa que puede formarse dentro de los desagües de su fregadero. Estas biopelículas pueden formarse en todas las superficies y causar serios problemas a nuestra sociedad, especialmente en el cuidado de la salud. Se ha informado que las biopelículas son responsables de aproximadamente 80por ciento de todas las infecciones microbianas y causan 100,000 muertes anualmente. Por lo tanto, el control del crecimiento bacteriano y la colonización es de importancia crítica.
Los antibióticos son el tratamiento habitual en caso de infecciones bacterianas. Sin embargo, los antibióticos tradicionales se están volviendo cada vez más ineficientes debido al desarrollo de resistencia a los antibióticos en las bacterias. Además, al formar biofilms, las bacterias sobreviven en condiciones difíciles y son hasta 1000 veces menos susceptiblesa la mayoría de los antibióticos. Por lo tanto, la forma más fácil de combatir las biopelículas es evitar la adhesión bacteriana y la formación de biopelículas en las superficies.
La prevención de la formación de biopelículas se puede hacer cargando superficies con compuestos antibacterianos o fabricando superficies que inhiban la adhesión bacteriana. Se están desarrollando varias estrategias para inhibir la adhesión de bacterias, y una de las más prometedoras es la unión de cepillos de polímero aforman superficies antibacterianas. Un cepillo de polímero es una capa de cadenas de polímero atadas con un extremo a una superficie y estiradas lejos del sustrato que se asemeja a un bosque de cepillos de botella con las cadenas laterales sobresaliendo como cerdas en un cepillo de botella.
En la tesis de Shoghik Hakobyan, se utilizó una clase de pequeñas moléculas orgánicas llamadas hidrazonas como compuestos antibacterianos. Estas sustancias son capaces de desarmar a las bacterias sin matarlas. Dado que las bacterias permanecen vivas, la presión evolutiva para desarrollar resistencia puede considerarse menor que para bactericidacompuestos. Además, las hidrazonas se unen a iones metálicos, como los iones de galio.
"Los iones de galio matan tanto las bacterias planctónicas como las de biofilm, pero tienen que estar en un complejo con otras moléculas para que funcionen de manera más eficiente y no formen agregados sólidos insolubles", dice Shoghik Hakobyan.
Una parte de su tesis doctoral es sobre las propiedades químicas y biológicas de los complejos de galio-hidrazona. Se estudiaron dos de los más bioactivos y los resultados mostraron que forman complejos muy fuertes con galio. Esto indicó que estos complejos serían establesen condiciones fisiológicas y entregaría iones de galio a las células bacterianas. Además, estos complejos tienen efectos biológicos interesantes y podrían suprimir las acciones patogénicas de las bacterias o inhibir la formación de biopelículas.
La segunda parte de la tesis se relaciona con las modificaciones de la superficie con diferentes tipos de cepillos de polímeros y la prueba de sus propiedades antibacterianas. Para superficies de antibiofilm de larga duración, es muy importante generar superficies que repelen, por ejemplo, proteínas, para reducir laDeposición de restos celulares en la superficie y posterior pérdida de la bioactividad.
"Mis resultados muestran que los cepillos que contienen cantidades iguales de unidades cargadas positiva y negativamente suprimieron fuertemente la formación de biopelículas, así como también redujeron la unión de proteínas y bacterias. Además, he desarrollado y optimizado una estrategia para anclar las moléculas de hidrazona bioactiva a estoscepillos para crear superficies biológicamente activas ", dice Shoghik Hakobyan.
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Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Umeå universitet . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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