Nueva herramienta médica
Un material antibiótico
Un líquido inónico que impide la resistencia de las bacterias y puede aplicarse tanto a útiles médicos como a superficies, para evitar muchas de las infecciones que se producen. Es además económico y fácil de fabricar. Anuncia toda una revolución
Un líquido iónico lavable y resistente a los patógenos, capaz de recubrir superficies y crear una especie de film que tiene una alta capacidad antimicrobiana y antiincrustante, al eliminar a las bacterias. Un innovador material que es además económico y fácil de fabricar, y puede formarse en superficies de vídrio, látex, plástico y metal, como catéteres (donde ya se ha probado) y otros dispositivos médicos expuestos a riesgo de infección. Y que puede tener además aplicación en otros campos clínicos e industriales. Es la innovadora propuesta de un equipo de investigadores del que forma parte César de la Fuente Núñez, biotecnólogo que inició su carrera investigadora en la Universidad de León y ahora es catedrático en la Universidad de Pensilvania, donde dirige el Grupo de Biología Computacional del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química Biomolecular, entre otros proyectos. La investigación ha sido desarrollada también por Marcelo Torres, Sahga Voskian, Paul Braun, Andong Liu, Timothy Lu y Alan Hatton, y acaba de ser publicada por la influyente revista ACS Nano.
El líquido desarrollado puede utilizarse tanto para medicinas como para recubrir superficies y dotarlas de características antimicrobianas. De la Fuente destaca la importancia del hallazgo como una herramienta más que incorporar a la lucha contra la resistencia a los antibióticos, a la que dedica la mayor parte de sus investigaciones. «Los agentes antimicrobianos a base de líquido iónico tienen el potencial de diversificar nuestro cada vez menor arsenal de antibióticos», recalca.
El material desarrollado (cuya fase preclínica esperan iniciar en breve) tiene una «potente actividad antimicrobiana», y mata a bacterias patógenas como Acinetobacter Baumannii, Salmonella Enterica o escherichia Coli al alterar su membrana externa.
Las aplicaciones potenciales de los nuevos recubrimientos antimicrobianos van desde la depuración de aguas al recubrimiento de dispositivos médicos
De la Fuente recuerda que se prevé que las infecciones resistentes a los antibióticos maten a 10 millones de personas cada año alrededor de la mitad de este siglo, lo que a mayores del coste en vidas supondrá un enorme gasto para los sistemas sanitarios. «El surgimiento de patógenos resistentes ha coincidido con una grave disminución del descubrimiento de nuevos fármacos, por lo que existe una necesidad urgente de desarrollar alternativas para prevenir y tratar las infecciones bacterianas resistentes a los medicamentos».
Muchas de las infecciones son causadas por las biopelículas que forman las comunidades microbianas que colonizan las superficies y desarrollan en pocas horas una estructura que las convierte en especialmente dañinas, porque muestran un aumento de la resistencia a numerosas clases de antibióticos. «El estudio realizado describe métodos para aplicar líquidos iónicos que exhiben una potente actividad contra las bacterias in vitro e in vivo, al crear recubrimientos antimicrobianos para una variedad de aplicaciones potenciales que van desde el tratamiento y depuración de aguas a antiincrustantes y revestimiento para áreas de contacto y dispositivos médicos».
El nuevo material es económico y fácil de fabricar. RACHEL EWING
El desarrollo realizado hasta ahora por el equipo de científicos demuestra en estas primeras fases que el recubrimiento es eficaz tanto en superficies vidriosas como en celdas de flujo o catéteres urinarios. En este último grupo de herramientas médicas han volcado parte de su investigación, ya que «las infecciones del tracto urinario asociadas con el catéter son a menudo causadas por la formación de biopelículas bacterianas, y son una de las infecciones hospitalarias más comunes». Además, la incrustación del catéter puede provocar una oclusión completa, que complica la situación para los pacientes y obliga a dolorosas extirpaciones quirúrgicas.
La investigación desarrollada supone un importante avance en los revestimientos para los catéteres urinarios, en los que se ha venido innovando en los últimos años precisamente por los problemas de infección que causan.
«Sin embargo, los recubrimientos desarrollados hasta ahora son limitados, ya que no matan a los microbios y no funcionan bien para prevenir la formación de biopelículas. De ahí la necesidad de diseñar métodos y materiales mejorados».
El enfoque desarrollado por el equipo en el que participa De la Fuente es «totalmente diferente. Se trata de desarrollar catéteres cubiertos de ionogel, que muestran una fricción reducida, lo que provoca una menor irritación para el paciente. Pero sobre todo tienen menor riesgo de infección y menos incrustaciones al retirarlos.
Los experimentos con el nuevo material se realizaron con tres cepas bacterianas diferentes de E. coli: una de tipo salvaje que no contiene mutaciones, otra resistente a algunos antibióticos y un hipermutante. Se trataba de trabajar con bacterias que evolucionan rápidamente, y que «por tanto pueden desarrollar rápidamente resistencia a los agentes antimicrobianos administrados».
Los resultados demuestran que el líquido iónico hace que las bacterias no desarrollen resistencia, «una clara ventaja sobre los antibióticos clásicos para luchar contra esta resistencia y sus consecuencias».
El artículo publicado especifica que el desarrollo de líquidos iónicos para la aplicación instantánea no es la idea central de la investigación, aunque deja abierta esta posibilidad «ante la impresionante actividad antimicrobiana detectada».
En la investigación realizada el líquido se inmovilizó sobre la superficie polimérica del catéter mediante ionogeles, aunque se probó también sobre otras superficies como portaobjetos de vidrio y celdas que se hinchan cuando entran en contacto para formar capas de ionogel. Lo que retiene la sustancia con propiedades antimicrobianas.
El desarrollo logrado hasta ahora en este trabajo muestra que la mayoría de los dispositivos médicos actualmente disponibles no muestran propiedades antibiofilm, a pesar de que estas serían «extremadamente beneficiosas, ya que las biopelículas son responsables de la mayor parte de las infecciones bacterianas intratables». Además, actualmente los materiales antimicrobianos y antibiofilm son caros y difíciles de fabricar. «Por lo tanto, la capacidad del líquido iónico desarrollado que recubre materiales para prevenir la formación de biopelículas incrementa su aplicabilidad clínica».