Si se las deja a su suerte, las bacterias de nuestros dientes o de la piel herida pueden encerrarse en un armazón viscoso, convirtiéndose en lo que se llama biopelícula. Estas bacterias causan estragos en nuestros tejidos y, al estar protegidas de los antibióticos por la baba, son difíciles de expulsar. Una nueva estrategia puede ofrecer una forma sencilla de romper la suciedad y destruir las bacterias.
Investigadores de la Universidad de Pensilvania y la Universidad de Stanford han desarrollado nanopartículas de oro recubiertas de azúcar que utilizaron para obtener imágenes y destruir biopelículas. En un estudio publicado en el Journal of Clinical Investigation , los autores demostraron el potencial diagnóstico y terapéutico de las nanopartículas en los dientes y la piel herida de ratas y ratones, eliminando las biopelículas en tan solo un minuto y superando a los antimicrobianos comunes.
"Con esta plataforma, se pueden romper biopelículas sin desbridar quirúrgicamente las infecciones, lo que puede ser necesario cuando se usan antibióticos. Además, este método podría tratar a pacientes si son alérgicos a los antibióticos o están infectados por cepas resistentes a los medicamentos", dijo Luisa Russell , Ph.D., director de programa de la División de Descubrimiento de Ciencia y Tecnología del NIBIB. "El hecho de que este método no contenga antibióticos es una gran ventaja".
Las biopelículas orales, también conocidas como placas, formadas por bacterias como Streptococcus mutans pueden provocar caries importantes. Las infecciones de las heridas, que comúnmente son causadas por la bacteria Staphylococcus, pueden retrasar considerablemente el proceso de curación. En cualquier caso, la red densa de proteínas y carbohidratos dentro de las biopelículas puede evitar que los antibióticos lleguen a los microbios en toda el área afectada.
Pero ese no es el alcance del problema que plantean las biopelículas. No sólo son difíciles de eliminar, sino que, en primer lugar, son difíciles de discernir.
Esta nueva investigación identificó una solución para acabar con ambos problemas con un solo tiro:el oro.
El oro no es tóxico y convierte fácilmente la energía de las fuentes de luz en calor, lo que lo convierte en un candidato ideal para la terapia fototérmica, una estrategia que utiliza el calor de las nanopartículas para matar los patógenos cercanos. Además de generar calor, las nanopartículas emiten ondas de ultrasonido detectables en respuesta a la luz, lo que significa que las partículas de oro se pueden visualizar mediante una técnica llamada imágenes fotoacústicas.
En el nuevo estudio, los autores encapsularon esferas de oro dentro de nanopartículas doradas más grandes en forma de jaula para optimizar su respuesta a la luz con fines terapéuticos y de obtención de imágenes. Para que las partículas fueran atractivas para las bacterias, las recubrieron con dextrano, un carbohidrato que es un componente común de las biopelículas.
Más información: Maryam Hajfathalian et al, Las nanopartículas teranósticas de jaula de oro en oro permiten la ablación fototérmica y la obtención de imágenes fotoacústicas en modelos de infección asociada a biopelículas, Journal of Clinical Investigation (2023). DOI:10.1172/JCI168485
Proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud