Uno de los flagelos de las infecciones en los hospitales, las biopelículas formadas por bacterias que se adhieren entre sí en tejidos vivos e instrumentos médicos, lo que hace que sean más difíciles de eliminar, puede ser engañado para dispersarse con la aplicación selectiva de nanopartículas y calor, investigadoreshan encontrado.
El estudio de la Universidad de Nueva Gales del Sur, dirigido conjuntamente por la profesora asociada Cyrille Boyer de la Facultad de Ingeniería Química y subdirector del Centro Australiano de NanoMedicina, aparece en la revista Informes científicos .
"Las infecciones crónicas basadas en biopelículas a menudo son extremadamente resistentes a los antibióticos y muchos otros agentes antimicrobianos convencionales, y tienen una alta capacidad para evadir el sistema inmunitario del cuerpo", dijo Boyer. "Nuestro estudio apunta a una vía para la dispersión no tóxica"de biopelículas en el tejido infectado, al tiempo que mejora enormemente el efecto de las terapias con antibióticos ".
Las biopelículas se han relacionado con el 80% de las infecciones, formándose en tejidos vivos p. Ej., Vías respiratorias, gastrointestinales y urinarias, cavidades orales, ojos, oídos, heridas, corazón y cuello uterino o en dispositivos médicos p. Ej., Catéteres de diálisis,implantes protésicos y lentes de contacto.
La formación de biopelículas es un problema creciente y costoso en los hospitales, que crea infecciones que son más difíciles de tratar, lo que lleva a inflamación crónica, cicatrización de heridas dañada, resistencia a los antibióticos rápidamente adquirida y la propagación de embolias infecciosas en el torrente sanguíneo.
También causan incrustaciones y corrosión de las superficies húmedas, y la obstrucción de las membranas de filtración en equipos sensibles, incluso representando una amenaza para la salud pública al actuar como depósitos de agentes patógenos en los sistemas de distribución de agua potable.
En general, las bacterias tienen dos formas de vida durante el crecimiento y la proliferación: planctónica, donde las bacterias existen como células individuales e independientes; o agregadas juntas en colonias como biopelículas, donde las bacterias crecen en una matriz de polímero en forma de limo que las protege del medio ambientealrededor de ellos.
Las infecciones agudas en su mayoría involucran bacterias planctónicas, que generalmente se pueden tratar con antibióticos. Sin embargo, cuando las bacterias han tenido tiempo suficiente para formar una biopelícula, dentro de un huésped humano o material no vivo como los catéteres de diálisis, una infección a menudo puede convertirse enintratable y convertirse en un estado crónico.
Aunque las biopelículas se reconocieron por primera vez en el siglo XVII, su importancia no se comprendió hasta la década de 1990, cuando quedó claro que los microbios existen en la naturaleza con mayor frecuencia en colonias formadas por muchos microorganismos diferentes que se adhieren a las superficies a través del limo excretado por sushabitantes. Así comenzó una carrera mundial para comprender las biopelículas, en un momento en que también se dio cuenta de que eran responsables de la mayoría de las infecciones crónicas.
El descubrimiento de cómo desalojar las biopelículas por parte del equipo de la UNSW, dirigido conjuntamente por el Dr. Nicolas Barraud, anteriormente de la UNSW y ahora en el Institut Pasteur de Francia, se realizó utilizando el patógeno humano oportunista Pseudomonas aeruginosa. Este es un organismo modelo cuya respuestaa la técnica que los investigadores creen que se aplicará a la mayoría de las otras bacterias.
Cuando las biopelículas quieren colonizar un nuevo sitio, se dispersan en células individuales, reduciendo la acción protectora de la biopelícula. Es este proceso que el equipo de UNSW buscó desencadenar, haciendo que las bacterias vuelvan a ser susceptibles a los agentes antimicrobianos.
El equipo de UNSW descubrió que al inyectar nanopartículas de óxido de hierro en las biopelículas y usar un campo magnético aplicado para calentarlas, lo que induce hipertermia local al aumentar la temperatura en 5 ° C o más, las biopelículas se dispararon para dispersarse.
Lo lograron usando nanopartículas de óxido de hierro recubiertas con polímeros que ayudan a estabilizar y mantener las nanopartículas en un estado disperso, lo que las convierte en una herramienta no tóxica ideal para el tratamiento de infecciones por biopelículas.
"El uso de estas nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de polímero para dispersar biopelículas puede tener amplias aplicaciones en una variedad de entornos clínicos e industriales", dijo Boyer, quien en octubre fue nombrado Científico Físico del Año en los Premios de Ciencia del Primer Ministro de Australia.
"Una vez dispersadas, las bacterias son más fáciles de tratar, creando el potencial para eliminar las infecciones por biopelículas recalcitrantes y tolerantes a los antimicrobianos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva Gales del Sur . Original escrito por Wilson da Silva. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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