La resistencia bacteriana a los antibióticos es un problema cada vez mayor para la atención médica, agricultura e higiene, gracias a su uso indiscriminado ya menudo excesivo.

Si bien es natural, Las pequeñas moléculas antimicrobianas derivadas de plantas pueden ofrecer una solución potencial, a menudo carecen de suficiente actividad y selectividad para cumplir con los requisitos de antibióticos, y sus métodos convencionales de activación pueden no ser compatibles con aplicaciones biomédicas.

Ahora, sin embargo, un equipo internacional de investigadores cree haber descubierto una respuesta a estos problemas.

En un nuevo estudio, publicado en la revista Nano Futuros , el equipo demuestra que es posible utilizar plasma a presión atmosférica para Potenciación en un solo paso de la actividad de terpenos selectos, los hidrocarburos / carbonos insaturados volátiles que se encuentran en los aceites esenciales de las plantas, sin necesidad de productos químicos o calefacción.

El coautor principal, el Dr. Kateryna Bazaka, de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT), Australia, dijo:"Las bacterias son las supervivientes definitivas. Tienen una capacidad inigualable para producir nuevas generaciones en solo 20 minutos, desarrollar rápidamente resistencia incluso a los fármacos más potentes, incluidos los antibióticos dirigidos, y genética extraordinaria, metabólico, y diversidad fisiológica y capacidades adaptativas evolutivas.

"No es ninguna sorpresa, por lo tanto, que a pesar del desarrollo de potentes antibióticos sintéticos, las bacterias siguen siendo una de las principales causas de mortalidad a nivel mundial ".

El coautor principal, el profesor Ken Ostrikov, de QUT, dijo:"Por supuesto, hay desventajas de los antibióticos. Se usan en exceso; interfieren con la microbiota comensal; y tienen efectos secundarios idiosincrásicos y dependientes de la dosis potencialmente adversos, particularmente en jóvenes, anciano, y pacientes inmunodeprimidos. Lo más alarmante, contribuyen al desarrollo de patógenos resistentes a los antibióticos.

"El desarrollo de nuevas estrategias y materiales antibióticos es, por lo tanto, crucial."

El enfoque del equipo fue utilizar metabolitos secundarios de plantas (PSM). Los PSM son muy diversos, con más de 12, 000 alcaloides, 8, 000 compuestos fenólicos, y 25, 000 terpenoides conocidos actualmente. Adicionalmente, El papel natural de muchos metabolitos secundarios de las plantas es inactivar las bacterias, algo para lo que han evolucionado eficazmente durante un período extremadamente largo. Finalmente, los procesos y componentes microbianos a los que se dirigen pueden ser diferentes de los de los antibióticos convencionales, potencialmente minimizando la incidencia de resistencia cruzada.

Sin embargo, 'activar' las propiedades antimicrobianas de los PSM en dosis seguras a menudo requiere calentamiento o manipulación química, haciendo que el proceso sea impráctico, costoso, o dejando una eficacia reducida.

Para superar esto, El equipo experimentó con el uso de condiciones de no equilibrio de plasma a presión atmosférica para lograr un rápido, activación en un solo paso de terpenos seleccionados, sin el uso de productos químicos o calefacción.

Luego probaron la efectividad de los PSM activados contra una variedad de bacterias, incluyendo Staphylococcus aureus, la bacteria a menudo responsable de las infecciones estafilocócicas.

El Dr. Bazaka dijo:"Encontramos que un terpinen-4-ol activado, un PSM con actividad documentada de amplio espectro, produjo una disminución estadísticamente significativa en el número de unidades bacterianas formadoras de colonias, con inactivación completa lograda dentro de los cinco minutos posteriores a la exposición.

"Nuestros resultados demuestran que el tratamiento con plasma se puede utilizar potencialmente para mejorar la capacidad de PSM para alcanzar y modificar la membrana del microorganismo bacteriano, e interactuar con objetivos intracelulares.

"Significativamente, el enfoque de activación es genérico, y, por lo tanto, podría potencialmente aplicarse a otras moléculas y sus mezclas en un esfuerzo por ampliar la gama de agentes antimicrobianos eficaces para la desactivación de organismos patógenos en la higiene, aplicaciones médicas y alimentarias ".