El método consiste en revestir nanopartículas hechas de plata y sílice-potencialmente tóxicas para los microorganismos y también para las células humanas- con una capa de antibiótico. De este modo, por afinidad química, el nanofármaco actúa sólo sobre los patógenos, haciéndose inerte al organismo.
"Nosotros usamos el antibiótico como una especie de cebo y, así, conseguimos llevar la nanopartícula hasta la bacteria con una gran cantidad del fármaco. La acción combinada de la droga con los iones de plata fue capaz de matar incluso microorganismos resistentes ", contó Mateus Borba Cardoso, investigador del Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM).
"Hay medicamentos comerciales que contienen nanopartículas que, en general, sirven para cubrir el principio activo y aumentar el tiempo de vida de éste dentro del organismo. Nuestra estrategia es diferente. Decoramos la superficie de la nanopartícula con determinados grupos químicos que sirven para dirigirla hacia el lugar donde debe actuar, de modo selectivo.
El grupo de investigadores describe la síntesis de nanopartículas formadas por un núcleo de plata recubierto por una capa de sílice porosa para permitir el paso de iones. En la superficie, se colocaron varias moléculas del antibiótico ampicilina en un arreglo que, según Cardoso, no fue hecho al azar.
"Por medio de modelado molecular, conseguimos determinar qué parte de la molécula de ampicilina interactúa mejor con la membrana bacteriana. Dejamos entonces todas las moléculas del fármaco con esa parte clave orientada hacia el lado externo de la nanopartícula, aumentando las posibilidades de interacción con el patógeno ", explicó.
El trabajo de modelado molecular contó con la colaboración de Hubert Karl Stassen, del Instituto de Química de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS). "
Evaluación de la efectividad - El efecto de nanoantibiótico comparación con se evaluó la ampicilina convencional en dos cepas diferentes de Escherichia coli -miembro de la flora intestinal de los mamíferos, en ciertas situaciones, puede causar intoxicación alimentaria.
En el linaje susceptible a la ampicilina, prácticamente el 100% de los microorganismos murieron tanto con el fármaco convencional como con la versión combinada con la plata. En el linaje resistente, sin embargo, sólo el nanoantibiótico tuvo eficacia. Las imágenes de microscopia confocal muestran que, además de no ser tóxica, la nanopartícula recubierta con ampicilina no interfiere en el ciclo celular. Las fases de la mitosis siguen su curso, sin ningún cambio.
En la evaluación del investigador, la misma estrategia podría ser usada en el combate a otras especies bacterianas que desarrollaron resistencia a antibióticos. También es posible variar el fármaco usado en la superficie de la nanopartícula, para tratar diferentes tipos de infección.
Sin embargo, el sistema presenta una desventaja: como plata y sílice son materiales inorgánicos, esas nanopartículas no se metabolizan y tienden a acumularse en el organismo.
"Todavía no sabemos dónde ocurrirá esa acumulación y cuáles serían los efectos. Para descubrir, será necesario realizar pruebas en animales. De todos modos, seguimos perfeccionando el sistema para que sea más seguro.
El nanoantibiótico en su forma actual podría ser utilizado en el tratamiento de casos extremos, como el de pacientes con infección hospitalaria que no responden a los antibióticos convencionales.
"La posible acumulación de nanopartículas en el organismo, en esos casos, sería un precio pequeño a pagar para evitar la muerte", dijo. El grupo busca socios para la realización de pruebas en animales.