Bacterias Bacillus subtilis antes y después de la aplicación de compuestos LPPO. La segunda imagen muestra un daño significativo a las bacterias después de diez minutos. Crédito:Instituto de Microbiología de la CAS
Investigadores del Instituto de Química Orgánica y Bioquímica del CAS (IOCB Praga) y la Universidad Técnica de Liberec en colaboración con investigadores del Instituto de Microbiología del CAS, el Departamento de Medicina de Quemados de la Tercera Facultad de Medicina de la Universidad Charles (República Checa), y la Universidad P. J. Šafárik en Košice (Eslovaquia) han desarrollado un nuevo material antibacteriano que combina nanotextiles no tejidos y compuestos únicos con propiedades antibacterianas. Llamado NANO-LPPO, el nuevo material puede cumplir una amplia gama de aplicaciones como apósito para heridas, como lesiones por quemaduras, previniendo la infección y facilitando así el tratamiento y la curación.
Debido a que la cantidad de cepas bacterianas resistentes a los antibióticos comunes aumenta constantemente, Existe una necesidad creciente de nuevas sustancias con propiedades antibacterianas. Una clase de sustancias muy prometedora son las llamadas lipofosfonoxinas (LPPO) desarrolladas por el equipo de Dominik Rejman de IOCB Praga en colaboración con Libor Krásný del Instituto de Microbiología de la CAS.
"Las lipofosfonoxinas son muy prometedoras como una nueva generación de antibióticos. No tienen que penetrar en las bacterias, sino que actúan en la superficie. donde rompen la membrana celular bacteriana. Eso los hace muy eficientes para destruir bacterias, "dice Rejman.
"Una gran ventaja de LPPO es la capacidad limitada de las bacterias para desarrollar resistencia a ellas. En un experimento que duró varias semanas, no pudimos encontrar una bacteria resistente a estas sustancias, mientras que la resistencia a antibióticos conocidos se desarrolló con relativa facilidad, "explica Krásný.
El potencial de LPPO es especialmente evidente en situaciones que requieren una intervención específica inmediata, como infecciones de la piel. Aquí, sin embargo, las sustancias deben combinarse con un material adecuado que asegure su eficacia tópica sin necesidad de ingresar al sistema circulatorio. Esto reduce la carga para el cuerpo y facilita su uso.
Dr. Dominik Rejman, jefe del Grupo de Compuestos Antimicrobianos en IOCB Praga (República Checa). Crédito:Tomáš Belloň / IOCB Praga
Uno de esos materiales adecuados es una nanofibra polimérica desarrollada por el equipo de David Lukáš de la Facultad de Ciencias, Humanidades y Educación en la Universidad Técnica de Liberec. Los investigadores lo combinaron con LPPO para preparar un nuevo tipo de material de apósito para heridas cutáneas infectadas con bacterias. El principal beneficio del material es que el LPPO antibacteriano se libera gradualmente y en relación con la presencia y extensión de la infección.
"La investigación y desarrollo del material NANO-LPPO es una continuación del trabajo realizado en un ensayo clínico sobre el dispositivo médico NANOTARDIS, que recientemente completamos con éxito en colaboración con el Hospital Regional de Liberec, Hospital Universitario Královské Vinohrady, y el Hospital Universitario de Bulovka. Con sus propiedades morfológicas y físico-químicas, el dispositivo promueve la curación de heridas agudas limpias, ", dice Lukáš." Esta colaboración con colegas de IOCB Praga realmente está avanzando las posibilidades de uso de materiales de nanofibras funcionalizados en las áreas de heridas crónicas e infectadas ".
"Las enzimas descomponen el nanomaterial en moléculas inofensivas. Los LPPO son un componente integral del material y se liberan principalmente durante esta descomposición. Además, el proceso se acelera enormemente por la presencia de bacterias, que producen enzimas líticas. Esto significa que cuantas más bacterias haya en la herida, cuanto más rápido se descompone el material, que a su vez libera más sustancias activas en el sitio afectado para promover la curación y regeneración de los tejidos blandos, "dice Rejman al describir la acción del material.
Nanotextil no tejido NANOTARDIS. Con sus propiedades morfológicas y físico-químicas, el dispositivo promueve la cicatrización de heridas agudas limpias. Crédito:Universidad Técnica de Liberec
"Nuestros experimentos en ratones confirmaron la capacidad de NANO-LPPO para prevenir la infección en la herida y así acelerar la curación y la regeneración. Prácticamente no hubo propagación de la infección donde usamos el material. Si los ensayos clínicos van bien, Esto podría ser un gran avance en el tratamiento de quemaduras y otras lesiones graves en las que la infección representa una amenaza aguda y una complicación del tratamiento. "explica el especialista en cuidado de heridas Peter Gál del Departamento de Medicina de Quemaduras de la Tercera Facultad de Medicina de la Universidad Charles, la Facultad de Medicina de la Universidad P. J. Šafárik en Košice, y el Instituto de Enfermedades Cardiovasculares de Eslovaquia Oriental.
Nanotextil no tejido NANOTARDIS. Con sus propiedades morfológicas y físico-químicas, el dispositivo promueve la cicatrización de heridas agudas limpias. Crédito:Universidad Técnica de Liberec
En términos de aplicaciones, NANO-LPPO es un material interesante para los fabricantes de medicamentos y dispositivos médicos. Su comercialización se está coordinando a través de un esfuerzo de colaboración entre IOCB TECH, una subsidiaria de IOCB Praga, e Innovaciones de la Universidad Charles de Praga, una subsidiaria de la Universidad Charles, ambos fueron creados con el propósito de transferir los resultados de la investigación académica a la práctica. Actualmente, las empresas están buscando un socio comercial adecuado.
Los hallazgos del estudio interdisciplinario se publicaron en Informes científicos .
