Un equipo de investigación dirigido por el químico Jingyi Chen de la Universidad de Arkansas y el microbiólogo de la Universidad de Arkansas para Ciencias Médicas Mark Smeltzer ha desarrollado un enfoque terapéutico alternativo para combatir las infecciones resistentes a los antibióticos.
El nuevo método utiliza una nanodroga activada por luz dirigida que consiste en nanoconstrucciones cargadas con antibióticos, que son jaulas a nanoescala hechas de oro y recubiertas con polidopamina. El antibiótico se carga en el recubrimiento de polidopamina. Las nanojaulas de oro convierten la irradiación láser en calordando como resultado el efecto fototérmico y liberando simultáneamente el antibiótico del recubrimiento de polidopamina.
"Creemos que este enfoque podría facilitar el tratamiento efectivo de las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, incluidas las asociadas con biopelículas bacterianas, que están involucradas en una amplia variedad de infecciones bacterianas", dijo Chen, profesor asistente en el Departamento deQuímica y bioquímica en el J. William Fulbright College of Arts and Sciences.
La resistencia microbiana a los antibióticos se ha convertido en una preocupación creciente de salud pública en los hospitales y la comunidad en general, tanto que la Sociedad de Enfermedades Infecciosas de América ha designado seis especies bacterianas como "patógenos ESKAPE": Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiellapneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa y Enterobacter. Esta designación refleja la disponibilidad limitada de antibióticos que pueden usarse para tratar infecciones causadas por estas especies.
"También se estima que el 80 por ciento de todas las infecciones bacterianas implican la formación de una biopelícula, y todas estas infecciones comparten la característica común de la resistencia intrínseca a la terapia antibiótica convencional", dijo Smeltzer, profesor del Departamento de Microbiología e Inmunología deUAMS y director del Centro para la patogénesis microbiana y las respuestas inflamatorias del huésped. "La resistencia intrínseca se refiere al hecho de que las bacterias dentro de una biopelícula exhiben un nivel de resistencia terapéuticamente relevante a esencialmente todos los antibióticos".
Los investigadores en el laboratorio de Smeltzer estudian el patógeno ESKAPE Staphylococcus aureus. Se centran en cómo el patógeno causa infección ósea asociada a biopelículas e infecciones asociadas con implantes ortopédicos. Pero, como explica Smeltzer, hay muchos otros ejemplos de infecciones: catéteres intravenosos yinjertos vasculares, por ejemplo, causados por Staphylococcus aureus.
El equipo usó Staphylococcus aureus como el patógeno de prueba de principio para demostrar la potencia de su nanodroga. La combinación de lograr un efecto fototérmico y la liberación controlada de antibióticos directamente en el sitio de la infección se logró mediante irradiación láser a niveles dentro delestándar de seguridad actual para uso en humanos. Los efectos terapéuticos de este enfoque fueron validados mediante cultivos bacterianos planctónicos, células bacterianas que flotan libremente en lugar de estar contenidas en una biopelícula, tanto de cepas de Staphylococcus aureus sensibles a meticilina como resistentes a meticilina.Sin embargo, posteriormente se demostró que el método es efectivo incluso en el contexto de una biopelícula intrínsecamente resistente.
"La mejor noticia es que la tecnología que desarrollamos sería fácilmente adaptable a otros patógenos bacterianos que causan tales infecciones, incluidos los otros patógenos ESKAPE", dijo Smeltzer.
El trabajo de los investigadores se publicó recientemente en Enfermedades infecciosas del SCA , una publicación de la American Chemical Society ACS y "la primera revista en destacar la química y su papel en el campo multidisciplinario y colaborativo de la investigación de enfermedades infecciosas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Arkansas, Fayetteville . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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