Científicos de la Universidad de Brown han desarrollado un nuevo material que puede liberar fármacos solo cuando hay bacterias patógenas presentes. Cuando se usa como vendaje, el hidrogel podría administrar medicamentos a pedido cuando la infección comience a afianzarse.
El uso excesivo de antibióticos es uno de los principales impulsores de la resistencia a los medicamentos en las bacterias. Entregar la cantidad correcta en el momento adecuado puede ayudar a ralentizar ese proceso, pero puede ser complicado juzgarlo. Entonces, para el nuevo estudio, los investigadores de Brown desarrollaron un material inteligente que solo libera su carga útil de medicamentos cuando detecta bacterias.
El hidrogel está formado por una red reticulada de polímeros que pueden contener una carga de nanopartículas, como antibióticos, que permanecerían encerradas herméticamente. Sin embargo, el material fue diseñado para que estos polímeros se degradaran cuando se encontraran con enzimas conocidas como betalactamasas , que son producidas por muchas bacterias patógenas. Eso a su vez libera las nanopartículas.
“Lo interesante es que las betalactamasas son en realidad una de las principales causas de la resistencia a los antibióticos, ya que destruyen los antibióticos betalactámicos, que son algunos de los antibióticos más recetados”, dijo Anita Shukla, investigadora principal del estudio. “Pero hemos tomado este mecanismo de defensa bacteriano y lo hemos usado contra las bacterias”.
El equipo probó la técnica en platos de laboratorio y en muestras de piel de cerdo, utilizando nanopartículas fluorescentes que podían rastrearse claramente a medida que se liberaban. Y, efectivamente, los hidrogeles liberaron sus cargas útiles en respuesta a las bacterias que producen betalactamasas, mientras que otras enzimas bacterianas no degradaron la estructura. Esto demuestra que la técnica puede ser selectiva para ciertas bacterias sobre otras.
“Hemos desarrollado un sistema inteligente de administración de fármacos activado por bacterias”, dijo Shukla. “Nuestra hipótesis es que tecnologías como esta, que reducen la cantidad de fármaco necesaria para un tratamiento eficaz, también pueden reducir tanto los efectos secundarios como el potencial de resistencia”.
Se han probado hidrogeles de liberación controlada similares como una forma de combatir el cáncer, mediante la liberación de medicamentos contra el cáncer en respuesta a la acidez y las temperaturas de un microambiente tumoral. En este caso, el equipo dice que el nuevo hidrogel podría usarse como un vendaje para heridas que libera antibióticos de manera inmediata y efectiva cuando comienza a surgir una infección.
Fuente:
Irving, M. (2022f, junio 9). Smart hydrogel dressing releases antibiotics when it detects bacteria. New Atlas. Recuperado 9 de junio de 2022, de https://newatlas.com/medical/hydrogel-antibiotics-bacteria-smart-release/