Nanopartículas para matar bacterias farmacorresistentes

En la carrera armamentística de la humanidad contra las bacterias, estas están cerca de llevarnos la delantera. Nuestras antiguas armas milagrosas, los antibióticos, fallan cada vez con más frecuencia cuando los gérmenes recurren a nuevas tácticas para protegerse de los efectos de estos fármacos. Algunas especies se refugian incluso en el interior de las células humanas, donde permanecen "invisibles" para el sistema inmunitario. Entre estos patógenos especialmente temidos se encuentran los estafilococos multirresistentes (MRSA), que pueden causar enfermedades potencialmente mortales.

Para perseguir a los gérmenes hasta sus escondites y matarlos, un equipo de investigadores de los Laboratorios Federales Suizos para Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) y del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH), está desarrollando ahora nanopartículas que utilizan una estrategia de ataque completamente diferente a la empleada por los antibióticos. Mientras que los antibióticos tienen dificultades para entrar en las células humanas, estas nanopartículas, debido a su pequeño tamaño y estructura, pueden penetrar en la membrana de las células afectadas. Una vez allí, pueden causar graves daños a las bacterias.

Las nanopartículas que ha preparado el equipo de Inge Herrmann y Tino Matter son de óxido de cerio y biovidrio.

El óxido de cerio es un material con propiedades antibacterianas y antiinflamatorias en su forma de nanopartícula. El biovidrio, un material cerámico bioactivo, es interesante en el campo de la medicina porque tiene propiedades regenerativas versátiles y se utiliza, por ejemplo, para la reconstrucción de huesos y tejidos blandos.

Los investigadores pudieron observar las interacciones entre las nanopartículas híbridas, las células humanas y los gérmenes mediante microscopía electrónica, entre otros métodos. Si a las células infectadas se las trataba con las nanopartículas, las bacterias del interior de las células comenzaban a disolverse.

Las nuevas nanopartículas (en rojo) pueden matar a las bacterias farmacorresistentes (en amarillo). (Imagen: EMPA)

El modo de acción exacto de las nanopartículas aún no se conoce del todo. Se ha demostrado que otros metales también tienen efectos antimicrobianos. Sin embargo, el cerio es menos tóxico para las células humanas que, por ejemplo, la plata. Se cree que las nanopartículas generan especies reactivas del oxígeno que dañan la membrana celular de las bacterias, provocando su muerte. Como la membrana de las células humanas es estructuralmente diferente, nuestras células no se ven afectadas por este proceso.

Los investigadores creen que es menos probable que las bacterias desarrollen resistencia contra un mecanismo de este tipo que contra antibióticos. (Fuente: NCYT de Amazings)