Investigadores de la Universidad de Monash han obtenido información sobre cómo las nanopartículas podrían usarse para identificar la presencia de microbios invasivos y, a veces, mortales. y ofrecer tratamientos específicos de forma más eficaz.

Este estudio se realizó como una colaboración interdisciplinaria entre microbiólogos, inmunólogos e ingenieros dirigidos por el Dr. Simon Corrie del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Monash y la Profesora Ana Traven del Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI). Se publicó recientemente en la revista American Chemical Society. Interfaces y material aplicado ACS .

Candida albicans , un microbio que se encuentra comúnmente, puede volverse mortal cuando coloniza dispositivos como catéteres implantados en el cuerpo humano. Si bien se encuentra comúnmente en personas sanas, este microbio puede convertirse en un problema grave para quienes están gravemente enfermos o inmunodeprimidos.

El microbio forma una biopelícula cuando coloniza usando, por ejemplo, un catéter como fuente de infección. Luego se propaga al torrente sanguíneo para infectar los órganos internos.

"La tasa de mortalidad en algunas poblaciones de pacientes puede llegar al 30% o 40% incluso si se trata a personas. Cuando coloniza, es muy resistente a los tratamientos antifúngicos, "Dijo el profesor Traven.

"La idea es que si puede diagnosticar esta infección a tiempo, entonces puede tener muchas más posibilidades de tratarlo con éxito con los fármacos antifúngicos actuales y detener una infección sistémica en toda regla, pero faltan nuestros métodos de diagnóstico actuales. Un biosensor para detectar las primeras etapas de la colonización sería muy beneficioso ".

Los investigadores investigaron los efectos de las nanopartículas de organosílice de diferentes tamaños, concentraciones y revestimientos superficiales para ver si y cómo interactúan con ambos C. albicans y con células inmunes en la sangre.

Descubrieron que las nanopartículas unidas a las células fúngicas, pero no eran tóxicos para ellos.

"No matan al microbio, pero podemos hacer una partícula antifúngica uniéndola a un fármaco antifúngico conocido, "Dijo el profesor Traven.

Los investigadores también demostraron que las partículas se asocian con los neutrófilos (glóbulos blancos humanos) de una manera similar a como lo hicieron con C. albicans , permaneciendo no citotóxico para ellos.

"Hemos identificado que estas nanopartículas, y por inferencia varios tipos diferentes de nanopartículas, se puede hacer que sea interactivo con las celdas de interés, "Dijo el Dr. Corrie.

"De hecho, podemos cambiar las propiedades de la superficie uniendo diferentes cosas; por lo tanto, realmente podemos cambiar las interacciones que tienen con estas células, eso es bastante significativo".

El Dr. Corrie dijo que mientras se investigaban las nanopartículas en el tratamiento del cáncer, el uso de tecnologías basadas en nanopartículas en enfermedades infecciosas va por detrás del campo de la nanomedicina del cáncer, a pesar del gran potencial de nuevos tratamientos y diagnósticos.

"La otra característica única de este estudio es que, en lugar de utilizar células cultivadas en cultivo, también estamos viendo cómo actúan las partículas en la sangre humana completa y con los neutrófilos extraídos de la sangre humana fresca, " él dijo.

El profesor Traven dijo que el estudio se había beneficiado enormemente de la colaboración interdisciplinaria.

"Hemos reunido a laboratorios con experiencia en infecciones, microbiología e inmunología con un laboratorio que tiene experiencia en ingeniería, para hacer experimentos de última generación, " ella dijo.