Las nanopartículas activadas por la luz, también conocidas como puntos cuánticos, pueden proporcionar un impulso crucial en la efectividad de los tratamientos con antibióticos utilizados para combatir las superbacterias resistentes a los medicamentos, como por ejemplo E. coli y Salmonella , nuevos estudios de investigación de la Universidad de Colorado Boulder.
Los patógenos resistentes a múltiples medicamentos, que evolucionan sus defensas más rápido que los nuevos tratamientos con antibióticos pueden desarrollarse para tratarlos, le costaron a los Estados Unidos un estimado de $ 20 mil millones en costos de atención médica directos y $ 35 mil millones adicionales en pérdida de productividad en 2013.
Los investigadores de CU Boulder, sin embargo, pudieron reactivar los antibióticos existentes para ciertas infecciones clínicas aisladas mediante la introducción de puntos cuánticos nanoingeniería, que pueden desplegarse selectivamente y activarse o desactivarse utilizando longitudes de onda de luz específicas.
En lugar de atacar a las bacterias infecciosas convencionalmente, los puntos liberan superóxido, una especie química que interfiere con los procesos metabólicos y celulares de la bacteria, desencadenando una respuesta de lucha que la hace más susceptible al antibiótico original.
"Hemos desarrollado un golpe de gracia uno-dos", dijo Prashant Nagpal, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica de CU Boulder CHBE y el coautor principal del estudio. "La reacción natural de lucha de la bacteria[a los puntos] en realidad lo deja más vulnerable "
Los hallazgos, que se publicaron hoy en la revista Avances científicos , muestre que los puntos redujeron la resistencia efectiva a los antibióticos de las infecciones clínicas aisladas en un factor de 1,000 sin producir efectos secundarios adversos.
"Estamos pensando más como el error", dijo Anushree Chatterjee, profesora asistente en CHBE y coautora principal del estudio. "Esta es una estrategia novedosa que juega contra la fuerza normal de la infección y cataliza el antibiótico en su lugar."
Mientras que otros tratamientos antibióticos anteriores han demostrado ser demasiado indiscriminados en su ataque, los puntos cuánticos tienen la ventaja de poder trabajar selectivamente a nivel intracelular. Salmonella por ejemplo, puede crecer y reproducirse dentro de las células huésped. Sin embargo, los puntos son lo suficientemente pequeños como para deslizarse dentro y ayudar a eliminar la infección desde adentro
"Estos errores súper resistentes ya existen en este momento, especialmente en los hospitales", dijo Nagpal. "Es solo una cuestión de no contraerlos. Pero son una mutación lejos de convertirse en infecciones mucho más generalizadas".
En general, dijo Chatterjee, la ventaja más importante de la tecnología de puntos cuánticos es que ofrece a los médicos un enfoque multifacético adaptable para combatir infecciones que ya están forzando los límites de los tratamientos actuales.
"La enfermedad funciona mucho más rápido que nosotros", dijo. "La medicina también necesita evolucionar".
En el futuro, los investigadores visualizan los puntos cuánticos como un tipo de tecnología de plataforma que se puede escalar y modificar para combatir una amplia gama de infecciones y potencialmente expandirse a otras aplicaciones terapéuticas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Original escrito por Trent Knoss. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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