Según algunas estimaciones, Las cepas bacterianas resistentes a los antibióticos, las llamadas superbacterias, causarán más muertes que el cáncer para el año 2050.

Los investigadores biomédicos y químicos de la Universidad Estatal de Colorado están utilizando tácticas creativas para subvertir estas superbacterias y sus mecanismos de invasión. En particular, Están ideando nuevas formas de evitar que las bacterias dañinas formen matrices pegajosas llamadas biopelículas, y de hacerlo sin antibióticos.

Investigadores del laboratorio de Melissa Reynolds, profesor asociado de química y de la Facultad de Ingeniería Biomédica, han creado un nuevo material que inhibe la formación de biopelículas de la virulenta superbacteria Pseudomonas aeruginosa . Su material, descrito en Materiales funcionales avanzados , podría formar la base de un nuevo tipo de superficie antibacteriana que previene infecciones y reduce nuestra dependencia de los antibióticos.

Bella Neufeld, el primer autor y estudiante de posgrado que dirigió la investigación, explicó que su pasión por encontrar nuevas formas de combatir las superbacterias está motivada por lo adaptables e impenetrables que son, especialmente cuando se les permite formar biopelículas.

"Las biopelículas son desagradables una vez que se forman, e increíblemente difícil de eliminar, "Dijo Neufeld.

Muchas personas imaginan bacterias y otros microorganismos en sus formas más amigables, estado de flotación libre, como el plancton nadando en una placa de Petri de la escuela secundaria. Pero cuando las bacterias pueden adherirse a una superficie y formar una biopelícula, se vuelven más fuertes y más resistentes a las drogas normales.

En un ejemplo clásico, Los pacientes con fibrosis quística se enferman por las hordas de P. aeruginosa bacterias que forman una película pegajosa en las células endoteliales de los pulmones de los pacientes. Una vez que esas bacterias se adhieren, las drogas no los matarán.

O, una herida puede infectarse con una biopelícula bacteriana, haciendo más difícil que esa herida sane.

El grupo de investigación de Reynolds fabrica dispositivos y materiales biocompatibles que resisten las infecciones y no serán rechazados por el cuerpo. En este trabajo más reciente, han diseñado un material con propiedades inherentes que, en primer lugar, evitan que se forme una película bacteriana.

En el laboratorio, demostraron una reducción del 85 por ciento en P. aeruginosa Adhesión de biopelículas. Llevaron a cabo estudios exhaustivos que demuestran la posibilidad de reutilización de su película. Esto indicó que sus propiedades antibacterianas están impulsadas por algo inherente al material, por lo que su eficacia no se desvanecería en un entorno clínico.

Utilizaron un material con el que habían trabajado antes para otras aplicaciones antimicrobianas, una estructura organometálica a base de cobre que es estable en agua. Ellos incrustaron el marco de cobre organometálico dentro de una matriz de quitosano, un material derivado del polisacárido quitina, que forma las alas de los insectos y las conchas de los camarones. El quitosano ya se usa ampliamente como apósito para heridas y agente hemostático.

Neufeld dice que el nuevo biomaterial podría formar nuevas vías para superficies antibacterianas. Por ejemplo, el material podría usarse para un apósito para heridas que, en lugar de gasa, estaría hecho de la matriz de quitosano.

La investigación combinó la experiencia en síntesis de materiales y pruebas biológicas. Los coautores con Neufeld y Reynolds fueron los estudiantes graduados de CSU Megan Neufeld (sin relación) y Alec Lutzke; y Sarah Schweickart, estudiante de la Universidad de Lawrence.