El hidrogel dendrítico es una protección sin antibióticos para heridas que mata las bacterias resistentes a los medicamentos. Crédito:Grupo Malkoch / KTH Royal Institute of Technology
En la lucha contra las bacterias multirresistentes, Los científicos de Suecia han desarrollado un nuevo tipo de protección sin antibióticos para heridas que mata las bacterias resistentes a los medicamentos e induce las propias respuestas inmunitarias del cuerpo para combatir las infecciones.
Reportando en Revista de la Sociedad Química Estadounidense , investigadores del KTH Royal Institute of Technology, Karolinska Institutet y Karolinska University Hospital dicen que el nuevo tratamiento se basa en hidrogeles especialmente desarrollados que consisten en polímeros conocidos como macromoléculas dendríticas.
El profesor de KTH Michael Malkoch dice que los hidrogeles se forman espontáneamente cuando se rocían sobre las heridas y son 100 por ciento degradables y no tóxicos. "Los hidrogeles dendríticos son excelentes para materiales de vendaje de heridas debido a su suavidad, propiedades táctiles adhesivas y flexibles, que proporcionan un contacto ideal con la piel y mantienen el ambiente húmedo beneficioso para una cicatrización óptima de heridas, " él dice.
Los efectos antibacterianos de los hidrogeles aún no se han entendido completamente, pero la clave está en la estructura de estas macromoléculas. Se distingue por ramas bien ordenadas que terminan con una profusión de catiónicos, puntos de contacto cargados.
"Las células bacterianas son interactivas, y también lo son las macromoléculas dendríticas, ", dice." Cuando se encuentran, no resulta bien para las bacterias ".
La profesora del Instituto Karolinska, Annelie Brauner, dice que a pesar de no contener antibióticos, Los hidrogeles muestran excelentes cualidades antibacterianas y fueron eficaces contra un amplio espectro de bacterias clínicas. matar bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, incluidas las cepas resistentes a fármacos aisladas de heridas. El material también reduce la inflamación.
Los hidrogeles se probaron contra varias bacterias infecciosas clínicamente relevantes, incluyendo Staphylococcus aureus (S. aureus), y Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Se demostró que los hidrogeles eran 100 por ciento efectivos para matar P. aeruginosa; y casi igualmente eficaz para matar S. aureus.
"Cuando las células bacterianas se encuentran con macromoléculas dendríticas, no resulta bien para las bacterias, "dice Michael Malkoch. Izquierda, una célula de la bacteria P. aeruginosa antes de la exposición al hidrogel dendrítico, y luego mostrando un claro daño. Crédito:Grupo Malkoch / KTH Royal Institute of Technology
Las pruebas de infección celular demostraron que el gel no solo eliminó de manera eficiente las bacterias clínicas resistentes a los medicamentos de las heridas, pero también indujo la expresión de péptidos antimicrobianos naturales —o antibióticos endógenos— en las células de la piel humana.
"Estos antibióticos endógenos ayudan a combatir las bacterias y eliminar la infección, "Dice Brauner." Contrariamente a los antibióticos tradicionales, donde las bacterias pueden desarrollar resistencia rápidamente, resistencia a péptidos antimicrobianos, se ve muy raramente ".
El hidrogel es aún más exitoso para matar S. aureus resistente a la meticilina (MRSA) en comparación con un apósito de hidrogel para heridas disponible comercialmente que se usa en la actualidad.
Los polímeros dendríticos que componen el hidrogel están basados en polietilenglicol (PEG) y ácido propiónico (bis-MPA). Se asemeja a manzanos bellamente podados, Las ramas de los polímeros dendríticos terminan en numerosos puntos de contacto periféricos que llevan una carga catiónica que interactúa fuertemente con las membranas de las células bacterianas cargadas negativamente.
"Su bien diseñado, estructura ramificada y escalabilidad los convierte en andamios ideales para aplicaciones biomédicas, "Dice Malkoch.
El laboratorio de Malkoch se ha centrado en las infecciones de la piel con la plataforma basada en dendríticas durante más de un año. y la nueva publicación informa que la síntesis de los hidrogeles es menos complicada y fácilmente escalable.
"El gel es una contribución sobresaliente en la lucha contra las bacterias multirresistentes, especialmente en los tiempos actuales, cuando nos quedemos sin antibióticos disponibles, "Dice Brauner.
