En los últimos años, el número de cirugías oculares por afecciones que incluyen cataratas y glaucoma ha aumentado dramáticamente y con él, también lo ha hecho el número de infecciones intraoculares potencialmente cegadoras. En un nuevo estudio, los investigadores demuestran que utilizando un modelo de ratón se pueden diseñar nanoesponjas de ingenieríautilizado para proteger los ojos de infecciones causadas por Enterococcus faecalis . Enterococcus faecalis contiene una toxina llamada citolisina, que se encuentra en aproximadamente el 50% de los aislamientos que causan infecciones intraoculares postoperatorias observadas en los Estados Unidos.
La investigación se publica en mSphere , una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.
"Las toxinas son muy importantes en las infecciones oculares bacterianas y las estrategias terapéuticas actuales no las abordan realmente", dijo la investigadora principal del estudio Michelle Callegan, PhD, James P Luton, Cátedra Dotada de Oftalmología, Departamentos de Oftalmología, Microbiología e Inmunología, Universidaddel Centro de Ciencias de la Salud de Oklahoma y el Instituto de Ojos Dean A. McGee, Oklahoma City.
Las infecciones intraoculares se producen cuando los microorganismos se introducen accidentalmente en el ojo durante, por ejemplo, cirugías oculares para cataratas o glaucoma, inyecciones oculares para tratar la degeneración macular relacionada con la edad o lesiones oculares traumáticas. E. Faecalis pertenece a un subconjunto de infecciones bacterianas oculares altamente patógenas cuya patogénesis está ligada a su producción de toxinas formadoras de poros.
Las toxinas formadoras de poros, factores clave para el daño del tejido retiniano en infecciones intraoculares, comprenden aproximadamente del 25% al 30% de las proteínas citotóxicas bacterianas e incluyen Staphylococcus aureus toxina alfa neumonía por estreptococos neumolisina y E. Faecalis citolisina, por nombrar algunos. "Si hay una infección en la córnea, las toxinas de estas bacterias alterarán el epitelio, lo que provocará una úlcera", explicó el Dr. Callegan. "Si la infección está en el interior del ojo, esas toxinas causarán la interrupción de la retina, un tejido no regenerativo que es esencial para la visión ".
Las estrategias actuales para tratar las infecciones oculares causadas por bacterias que producen toxinas son deficientes. "Usamos antibióticos que pueden matar a los organismos, y usamos agentes antiinflamatorios como los corticosteroides, que pueden o no ayudar con la inflamación, pero no lo hacemos""Realmente tengo una buena estrategia para atacar las toxinas", dijo el Dr. Callegan. Se necesitan nuevas estrategias, especialmente con el creciente problema de la resistencia a múltiples fármacos.
Después de enterarse de que el Dr. Liangfang Zhang de la Universidad de California-San Diego había desarrollado nanoesponjas que podían absorber las toxinas secretadas por los resistentes a la meticilina Staphylococcus aureus , el Dr. Callegan se asoció con su grupo para evaluar las nanoesponjas en los modelos de infección ocular. Las nanoesponjas consisten en un núcleo de nanopartículas poliméricas rodeado por una membrana natural de glóbulos rojos que se une irreversiblemente a las toxinas formadoras de poros, evitando que actúen de manera normalcélula diana.
Los experimentos in vitro demostraron que las nanoesponjas diseñadas fueron capaces de neutralizar E. citolisina de faecalis por lo tanto, los investigadores trasladaron su investigación a modelos animales. Inyectaron sobrenadante pretratado con nanoesponja que contenía la citolisina en los ojos de los ratones y demostraron que las nanoesponjas diseñadas podían neutralizar la citolisina y evitar daños en el ojo. Otros experimentos mostraron queinyectar las nanoesponjas en el vítreo el gel transparente que llena el espacio entre el cristalino y la retina 6 horas después de la infección con una cepa productora de citolisina de tipo salvaje protegió la retina del daño.
"Cuando tratamos los ojos de ratón infectados con nanoesponjas, la función retiniana en estos ojos se conservó en un grado significativo. Cuando no tratamos, la función retiniana se perdió por completo", dijo el Dr. Callegan.las nanoesponjas proporcionaron algo de protección para la retina, y eso fue muy emocionante ".
El estudio proporciona una prueba del principio de que algún día las nanoesponjas podrían usarse para combatir la creciente ola de infecciones intraoculares observadas con un mayor número de procedimientos oculares realizados hoy para cataratas, glaucoma y otras afecciones ". Tenemos muchos más experimentos por hacer,"dijo el Dr. Callegan." Estamos en el proceso de probar la capacidad de estas nanoesponjas para tratar infecciones con otros patógenos oculares grampositivos que producen toxinas formadoras de poros ". Dijo que también probarán la terapia complementaria con nanoesponjas y antibióticos enmodelos de infección ocular.
"Si todo esto funciona, posiblemente podría ver esto como un tratamiento terapéutico para los pacientes, ya que son tratados con antibióticos antes y durante la cirugía ocular, o inmediatamente después del trauma ocular", dijo el Dr. Callegan.
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Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Microbiología . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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