Las heridas infectadas crónicas suelen ser muy problemáticas para los pacientes diabéticos. Sin embargo, un equipo de investigadores chinos ha desarrollado un enfoque específico para la cicatrización de heridas que utiliza nanomedicina, y su investigación ha sido publicada en la revista Angewandte Chemie . Los investigadores pudieron desactivar las bacterias que infectan las heridas utilizando una solución de nanocápsulas que alteran el entorno de la herida y liberan especies reactivas de oxígeno.

Las heridas crónicas en pacientes diabéticos son un lugar ideal para el crecimiento de bacterias. El entorno rico en glucosa permite que las bacterias formen biopelículas, lo que dificulta que los antibióticos lleguen a donde se necesitan. Además, los pacientes con diabetes a menudo tienen un sistema inmunológico debilitado. En estos casos, La terapia quimiodinámica ofrece un enfoque prometedor. Las especies reactivas de oxígeno generadas in situ debilitan y dañan las células bacterianas, haciéndoles morir.

Un catalizador es responsable de producir estas especies reactivas de oxígeno. Descompone el peróxido de hidrógeno en el entorno inmediato de las células bacterianas, preferiblemente directamente sobre o en su pared celular. Las nanopartículas de platino son particularmente adecuadas como catalizador para este papel. Estas nanoesferas tienen aptámeros adheridos a ellas:cadenas de ADN cortas que se unen a las bacterias. Estas partículas de catalizador, nanozimas, funcionan de manera similar a las enzimas, de ahí su nombre. La nanozima se adhiere a las bacterias y libera radicales de oxígeno en la célula, siempre que el peróxido de hidrógeno también esté presente para producir los radicales en primer lugar.

El problema principal es que el catalizador solo puede descomponer el peróxido de hidrógeno en un ambiente ácido (es decir, a pH bajo). Sin embargo, la mayoría de las heridas de los diabéticos son alcalinas. Para permitir que el sistema de nanozimas siga siendo eficaz en estas condiciones, Ronghua Yang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Changsha en Changsha (China), y colegas, se sumergió en su bolsa de trucos de bioquímica y se aprovechó del entorno rico en glucosa de las heridas de los diabéticos.

La enzima microbiana glucosa oxidasa, que ya es conocido en el diagnóstico médico y la industria alimentaria, utiliza oxígeno para convertir la glucosa en ácido glucónico, formando peróxido de hidrógeno y una solución ácida. Yang y el equipo adjuntaron glucosa oxidasa a las nanozimas, luego embebió todo el sistema en una capa protectora de ácido hialurónico.

La cáscara no solo permitió que las partículas de nanozimas crecieran aproximadamente cinco veces a 0.1 micrómetros (aproximadamente una décima parte del tamaño de una bacteria), también los mantuvo estables e inalterados en solución durante más de 30 días. La cáscara de ácido hialurónico sirvió para otro propósito:las bacterias producen enzimas que descomponen el ácido hialurónico, lo que significa que las bacterias esencialmente desatan las herramientas de su propia desaparición.

La solución de nanocápsulas se probó en cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus, y mató a las bacterias en unas pocas horas. Luego, el equipo trató heridas infectadas crónicas en ratones diabéticos, y los resultados fueron decisivos:en idénticas condiciones, solo las heridas tratadas con la solución de nanocápsulas cicatrizaron completa y rápidamente.

Los autores enfatizaron que el método no requería la síntesis de nuevos materiales; bastante, ellos "resolvieron las limitaciones fisiológicas de las nanozimas regulando el microambiente local". También sugirieron que las modificaciones de este tipo serían adecuadas para otros sistemas de nanozimas.