Tecnología de nanogel casi 100% eficaz en la destrucción de bacterias resistentes a los fármacos

La resistencia a los antibióticos es una de las amenazas más graves para la salud mundial, impulsada por bacterias que evaden el tratamiento y forman biopelículas protectoras que las resguardan de los fármacos. Patógenos como Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli (E. coli) y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) son particularmente peligrosos, ya que causan infecciones difíciles de tratar en hospitales y pacientes vulnerables. Un enfoque desarrollado recientemente demuestra ahora que nanopartículas dirigidas pueden unirse selectivamente a estas bacterias y destruirlas con rapidez, logrando una eliminación casi completa tanto de las células libres como de aquellas protegidas por biopelículas.

Investigadores de la Universidad de Swansea (Gales, Reino Unido) han desarrollado una partícula de nanogel flexible mediante el entrecruzamiento de polímeros y su funcionalización con residuos específicos de azúcares junto con péptidos antimicrobianos. El diseño utiliza azúcares de galactosa y fucosa que se unen a proteínas presentes en la superficie bacteriana. Este mecanismo de orientación dirige el nanogel directamente a las bacterias dañinas, colocando los péptidos antimicrobianos exactamente donde se necesitan.

Una vez unidos, los péptidos rompen la membrana bacteriana, provocando una muerte celular rápida, sin afectar a las células sanas circundantes. Esta estructura heteromultivalente permite una acción dirigida con precisión en lugar de una destrucción amplia y no selectiva, solucionando así una limitación clave de los antibióticos convencionales. Dado que el enfoque se basa en el reconocimiento de la superficie bacteriana y no en los mecanismos farmacológicos tradicionales, ofrece una vía potencial para superar las rutas de resistencia observadas habitualmente con las terapias estándar.

El nanogel se evaluó mediante citometría de flujo, microscopía electrónica de barrido y microscopía confocal. Estas pruebas demostraron la eliminación de más del 99,99 % de las células de P. aeruginosa que flotaban libremente. De forma destacada, más del 99,9 % de P. aeruginosa incrustada en biopelículas fue inactivada en un plazo de 12 horas. También se observaron potentes efectos antibacterianos contra E. coli y SARM.

Los hallazgos, publicados en Angewandte Chemie, destacan una estrategia versátil para abordar las infecciones multirresistentes y las enfermedades asociadas a biopelículas, dos de los problemas más persistentes en la medicina moderna. Al combinar un direccionamiento preciso con una actividad disruptora de membranas, este enfoque podría reducir el daño colateral al tejido sano. Los trabajos futuros se centrarán en avanzar esta plataforma polimérica basada en glicanos hacia el desarrollo terapéutico y en explorar su uso frente a una gama más amplia de bacterias patógenas.

“Liderar esta investigación, junto con nuestros colaboradores internacionales, ha sido increíblemente gratificante”, dijo la Dra. Sumati Bhatia, autora principal de correspondencia y supervisora de la investigación. “Abre una nueva dirección para el uso de sistemas poliméricos basados en glicanos como estrategia terapéutica contra bacterias patógenas y podría sentar las bases de una nueva clase de terapias antibacterianas frente a infecciones bacterianas contagiosas”.

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Universidad de Swansea