O pegamento do mexillón, o segredo para fabricar materiais que protexen das infeccións
SOCIEDADE
Unha investigación revela como este composto adherido a material sanitario mostra actividade antibacteriana
03 feb 2024 . Actualizado á 09:11 h.Investigadores da Universidade Autónoma de Barcelona (UAB) e do ICN2 desenvolveron un material innovador para loitar contra a propagación de patóxenos, as infeccións e a resistencia aos antimicrobianos. Inspirado nas substancias que segregan os mexillóns para adherirse ás rocas, pódese empregar como recubrimento para protexer tecidos sanitarios e supón unha alternativa eficaz en materiais de uso común como o papel, o algodón, as máscaras cirúrxicas ou as tiritas comerciais. A investigación publícase en Chemical Engineering Journal.
O uso excesivo de antibióticos levou ao desenvolvemento de resistencia aos antimicrobianos, unha ameaza crecente para a saúde pública en todo o mundo. Esta resistencia ocorre cando as bacterias cambian co tempo e xa non responden os medicamentos, antibióticos e outros fármacos antimicrobianos relacionados, o que fai que as infeccións sexan máis difíciles de tratar e aumenta o risco de propagación de patóxenos, de enfermidades graves e morte.
Neste escenario, o desenvolvemento de materiais antibacterianos máis eficaces volveuse esencial para reducir a propagación de patóxenos e previr infeccións. Entre os diferentes materiais que poden propagar poboacións bacterianas, os tecidos representan unha parte integral do coidado do paciente: desde a roupa de médicos, cirurxiáns e enfermeiras ata cortinas médicas, sabas, fundas de almofadas, máscaras, luvas e vendaxes, que están en contacto directo con suturas e feridas. Por todas estas razóns, os recubrimentos antibacterianos para tecidos médicos convertéronse nun campo de investigación moi activo.
Os investigadores demostraron agora que o uso destes recubrimentos inspirados nos mexillóns como materiais antimicrobianos é un método eficiente. «Un dos principais compoñentes que conforman os recubrimentos (o catecol e os derivados polifenólicos) atópase nos filamentos que segregan os mexillóns e que son responsables da súa adhesión ás rocas en condicións extremas, baixo a auga con salinidade», explican o profesor da UAB Víctor Yuste e o investigador do ICN2 Salvio Suárez.
«O feito de que os recubrimentos que desenvolvemos estean inspirados neste organismo permite que se adhiran a practicamente calquera tipo de superficie e que, ademais, presenten unha elevada resistencia cara a distintas condicións ambientais como a humidade ou a presenza de fluídos. Ademais, os compostos naturais favorecen obter materiais máis biodegradables, biocompatibles e con menor resistencia antimicrobiana comparada con outros sistemas bactericidas que acaban xerando resistencia e, por tanto, perden rapidamente efectividade», engaden.
Todos os materiais de uso sanitario común que foron recubertos —papel, algodón, máscaras cirúrxicas e tiritas comerciais— exhibiron actividade antibacteriana intrínseca de múltiples vías con respostas rápidas contra un amplo espectro de especies microbianas. Isto inclúe microorganismos que desenvolveron resistencia a condicións ambientais extremas (como o B. subtilis), así como patóxenos considerados como os principais responsables de moitas infeccións actuais, particularmente as adquiridas en centros de atención médica. Estes patóxenos abarcan microorganismos multirresistentes de bacterias tanto gramnegativas (E. coli e P. aeruginosa) como grampositivas (S. aureus, S. aureus resistente a meticilina ? MRSA e E. faecalis). Estes materiais tamén mostraron eficacia contra fungos como C. albicans e C. auris.
Ademais, demostrouse a súa aplicación eficiente en atmosferas húmidas, como as que se atopan en contornas sanitarias, onde están presentes gotitas respiratorias e outros biofluidos, reducindo así o risco de transmisión por contacto indirecto. Dita actividade antimicrobiana atribuíuse a un proceso inicial de destrución por contacto directo, no que o patóxeno se adhire inicialmente ao recubrimento mediante moléculas de catecol e outros derivados de polifenol. Posteriormente actívase un efecto antibacteriano de múltiples vías. Estes mecanismos antibacterianos induciron unha resposta rápida (180 minutos para bacterias e 24 horas para fungos) e eficiente (máis do 99%) contra patóxenos, e provocaron danos irreversibles nos microorganismos.
Estes recubrimentos innovadores seguen unha síntese escalable e dun só paso utilizando materiais alcanzables e metodoloxías baseadas en química ecolóxica. Ademais, a natureza polifenólica da súa composición e a ausencia de axentes antimicrobianos externos adicionais melloran a simplicidade dos recubrimentos bioinspirados e evitan a indución de resistencia antimicrobiana e os seus efectos citotóxicos nas células hóspede e o medio ambiente. Cabe mencionar que se afinaron diferentes parámetros como cor, espesor e adherencia, ofrecendo así unha solución adaptable ás diferentes demandas da aplicación final do material. En xeral, os recubrimentos bioinspirados deseñados demostraron un enorme potencial para ser aplicados en contornas sanitarias, xa que representan unha alternativa viable aos materiais antimicrobianos existentes.
O traballo é froito dunha colaboración entre a UAB (Víctor J. Yuste do Departamento de Bioquímica e Bioloxía Molecular e do Instituto de Neurociencias) e investigadores do ICN2 (Daniel Ruiz-Molina e Salvio Suárez-García). O primeiro autor do estudo é o estudante de doutoramento do Departamento de Bioquímica e de Bioloxía Molecular da UAB, José Bolaños-Cardet.