La nanotecnología podría combatir infecciones resistentes a los antibióticos en fracturas óseas expuestas

Cada año, más de 150.000 personas en los Estados Unidos sufren fracturas óseas expuestas. Aproximadamente el 10 % de estos casos desarrollan infecciones, lo que puede provocar una disminución en la funcionalidad de las extremidades, cirugías adicionales, retraso en la cicatrización o incluso la muerte. El riesgo de infección se complica aún más por la resistencia a los antibióticos, donde las bacterias desarrollan la capacidad de resistir los medicamentos diseñados para eliminarlas, lo que permite que la infección persista y empeore. En 2021, más de un millón de personas en todo el mundo murieron debido a infecciones bacterianas resistentes a los antibióticos, y se espera que esta cifra se duplique para 2050. Dada la gravedad de estas implicaciones, abordar estas infecciones es crucial. Los investigadores ahora están explorando formas de reducir el aumento de infecciones resistentes a los antibióticos en fracturas óseas expuestas mediante el uso de nanotecnología para mejorar un tratamiento antiguo.

El trabajo de los investigadores de la Universidad de Virginia Occidental (WVU, Morgantown, WV, EUA) se centra en el desarrollo de un híbrido de dos materiales antimicrobianos: plata y nanotubos de carbono, a escala nanométrica, para combatir infecciones resistentes a los antibióticos en fracturas expuestas. La plata se ha utilizado durante mucho tiempo por sus propiedades antimicrobianas, mientras que los nanotubos de carbono, comúnmente empleados en la administración de medicamentos y el monitoreo no invasivo, también presentan efectos antimicrobianos. La nanotecnología permite el uso de partículas minúsculas que pueden penetrar en áreas donde las partículas más grandes no pueden acceder. Estas partículas pueden atravesar fácilmente las membranas celulares y matar bacterias. Sin embargo, surgen desafíos ya que estas partículas también pueden afectar a las células humanas, lo que podría causar toxicidad. Uno de los objetivos de los investigadores es determinar la formulación y el tamaño de partícula adecuados para garantizar la seguridad y maximizar la eficacia.

El equipo planea probar la combinación híbrida de nanopartículas de plata y nanotubos de carbono utilizando células humanas en entornos de laboratorio y en ratas para evaluar su capacidad de combatir diversas bacterias con una toxicidad mínima tanto para las células humanas como para las de las ratas. También tienen como objetivo bioingenierizar los nanohíbridos como recubrimientos para implantes ortopédicos y probar sus propiedades antimicrobianas. Los investigadores esperan que este estudio vaya más allá del tratamiento de infecciones resistentes a los antibióticos en fracturas óseas y demuestre que los nanohíbridos pueden aplicarse a una amplia gama de dispositivos médicos, como injertos óseos, implantes dentales, catéteres, vendajes y agujas, para prevenir infecciones durante los procedimientos médicos.

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Universidad de Virginia Occidental