Revestimiento de plata que repele las bacterias previene infección por dispositivos médicos implantables

Los dispositivos médicos implantados pueden salvar vidas, pero conllevan un gran riesgo de infección que generalmente surge de la contaminación mientras que se implanta el dispositivo. Las infecciones del tracto urinario por catéteres, por ejemplo, se encuentran entre las infecciones hospitalarias más comunes. La plata se ha visto durante mucho tiempo como una solución potencial debido a su capacidad para matar bacterias, pero su uso en dispositivos implantados plantea varios desafíos que han dejado sin respuesta a los investigadores hasta ahora. El principal desafío es su toxicidad. Demasiado veneno que mata las bacterias también puede ser malo para las células y los tejidos humanos. Los revestimientos que incorporan plata también han demostrado ser demasiado complicados de fabricar, carecen de durabilidad, se pegan fácilmente con proteínas o cristales, o simplemente no se adhieren bien a la superficie de los dispositivos e implantes. Para superar estas complicaciones de la plata que han desafiado a los científicos durante años, los investigadores analizaron docenas de componentes químicos para desarrollar un recubrimiento a base de plata que se puede aplicar fácilmente a dispositivos como catéteres y stents.

La fórmula novedosa, desarrollada por investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC, Vancouver, BC, Canadá), está siendo vista como una 'bala de plata' para matar bacterias y evitar que infecten a pacientes que tienen dispositivos médicos implantados. Para generar el recubrimiento, los investigadores combinaron nitrato de plata, dopamina y dos polímeros hidrofílicos. Una vez implantado, libera gradualmente iones de plata en cantidades pequeñas y controladas, suficientes para matar bacterias sin dañar las células humanas. Repele las bacterias vivas y muertas y otros agentes incrustantes de su superficie, manteniéndola limpia. También mantiene su actividad letal durante más tiempo que otros recubrimientos.

El revestimiento podría aplicarse a casi cualquier material sin tratamiento previo utilizado para fabricar dispositivos médicos como catéteres venosos centrales, catéteres uretrales, catéteres peritoneales, sondas de alimentación, injertos vasculares, stents uretrales o implantes ortopédicos. La plata es un metal precioso, pero la cantidad requerida es tan pequeña que solo agregaría alrededor de 50 centavos de dólar al costo de un catéter. Los investigadores lo probaron durante 30 días en un entorno con una alta concentración de bacterias diversas y resistentes que se sabe que causan infecciones. Su dispositivo salió sin bacterias adheridas. En una prueba de siete días con ratas vivas, funcionó de la misma manera y no dañó los tejidos de las ratas. El equipo de investigación espera ver cómo funciona el recubrimiento en los ensayos clínicos y es optimista de que su descubrimiento podrá tener un amplio uso para prevenir infecciones en pacientes en la próxima década.

“Este es un recubrimiento altamente efectivo que no dañará los tejidos humanos y podría potencialmente eliminar las infecciones asociadas con los implantes. Podría ser muy rentable y también podría aplicarse a muchos productos diferentes”, dijo el Dr. Jayachandran Kizhakkedathu, profesor del departamento de patología y medicina de laboratorio de la UBC, Centro de Investigación de la Sangre e Instituto de Ciencias de la Vida y coautor principal del estudio.

“Otros recubrimientos a base de plata se fundamentan en la muerte por contacto, lo que significa que las bacterias deben adherirse al material para exponerse a la plata y morir. Esto da como resultado que las bacterias muertas se acumulen en la superficie con el tiempo y hagan que el dispositivo sea ineficaz”, explicó el otro coautor principal del estudio, el Dr. Dirk Lange, profesor asociado en el departamento de ciencias urológicas de la UBC y director de investigación científica básica en el Stone Center en el Hospital General de Vancouver. “Estamos previniendo eso manteniendo las bacterias fuera de la superficie en primer lugar, y luego matándolas con la liberación de plata. Dado que evitamos la adhesión de bacterias vivas y muertas, este recubrimiento tiene un potencial significativo para mantener una superficie limpia para cualquier dispositivo o material durante un período prolongado de tiempo, algo que no hemos visto hasta ahora”.

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Universidad de Columbia Británica