Un pequeño andamio molecular que une moléculas podría ser la clave de nuestra batalla contra la resistencia a los antibióticos. Una investigación publicada en Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters muestra que el andamio de nanodot de carbono ensamblado con pequeñas moléculas llamadas poliaminas puede matar algunas bacterias peligrosas resistentes a los medicamentos, incluida Acinetobacterbaumanii y neumonía por Klebsiella.
Según la Organización Mundial de la Salud, la resistencia a los antimicrobianos es una de las mayores amenazas para la salud pública a las que nos enfrentamos en la actualidad; en 2013 hubo alrededor de 480.000 casos nuevos de tuberculosis multirresistente. Los tratamientos estándar están fallando y hay una necesidad urgente de desarrollarantibióticos eficaces.
Los científicos que trabajan en esta área han descubierto que algunos compuestos grandes cargados positivamente, llamados dendrímeros policatiónicos, son antimicrobianos. Los investigadores detrás del nuevo estudio, de la Universidad Estatal de Winston-Salem en los EE. UU. Y la Universiti Malaysia Sarawak en Malasia, encontraron que agregarmoléculas policatiónicas similares, pero más pequeñas, en un nuevo tipo de material llamado nanodots de carbono, las hace aún mejores para matar bacterias resistentes a los medicamentos.
"Necesitamos con urgencia nuevos y mejores materiales antimicrobianos si queremos combatir las bacterias resistentes a los medicamentos", dijo la Dra. Maria Ngu-Schwemlein, autora principal del estudio de la Universidad Estatal de Winston-Salem. "Nuestro estudio muestra que los nanopuntos de carbono pueden servircomo un andamio molecular para la construcción de materiales antimicrobianos; es emocionante porque los nanodots de carbono son relativamente fáciles y baratos de hacer, no son tóxicos y son solubles en agua ".
Los nanopuntos de carbono son pequeñas partículas de carbono que son útiles en la obtención de imágenes, detección, administración de fármacos y muchas otras aplicaciones. Se pueden fabricar fácilmente a partir de almidón y no son tóxicas, lo que las hace adecuadas para su uso en medicina
Existen grupos químicos que recubren la superficie de los nanodots de carbono que pueden ayudar a controlar las propiedades de fluorescencia de estos pequeños puntos. Este recubrimiento también puede convertir los nanodots en un andamiaje molecular para unir moléculas pequeñas y mejorar su potencial.
Los investigadores los usaron para ensamblar moléculas llamadas PAMAM poli amidoaminas. PAMAM puede variar en tamaño, y las moléculas más grandes muestran cierta actividad antimicrobiana, que no es exhibida por las más pequeñas. El equipo quería hacer las más pequeñas, moléculas más flexibles, antimicrobianos mejores y eficientes al unirlos al andamio de nanodot de carbono, por lo que construyeron dos moléculas diferentes: CND-PAM1 y CND-PAM2.
El equipo probó ambas versiones de CND-PAM y descubrió que ambas pueden matar Escherichia coli y Staphylococcus aureus en concentraciones muy bajas. Las moléculas exhiben una mayor actividad antimicrobiana contra E. coli, por lo que los investigadores las probaron contra bacterias similares, incluido el fármacocepas resistentes: Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter baumannii. En el caso de K. pneumonia, las moléculas fueron cuatro veces más efectivas para matar a la cepa resistente a los medicamentos que la cepa normal.
Los investigadores también analizaron si las moléculas con andamiaje ayudaron a que los antibióticos existentes funcionaran mejor. Agregar CND-PAM1 al antibiótico tetraciclina lo hizo más efectivo contra la K.neumonía resistente, y agregar CND-PAM2 a la colistina lo hizo cuatro veces más fuerte contraA. baumannii.
"Esperamos que nuestra investigación conduzca a antibióticos más efectivos y también que inspire a otros investigadores a usar nanodots de carbono como andamiaje para una variedad de aplicaciones", dijo el Dr. Ngu-Schwemlein.
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Materiales proporcionado por Elsevier . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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