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Ingrediente común en bloqueador solar podría prevenir infecciones de implantes médicos

ANN ARBOR– Un ingrediente común en la protección solar podría ser un recubrimiento antibacteriano eficaz para implantes médicos como marcapasos y articulaciones de reemplazo.

Investigadores de Universidad de Michigan encontraron que una capa de nanopirámides de óxido de zinc puede interrumpir el crecimiento de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA), reduciendo la película en los materiales tratados en más del 95 por ciento. Alrededor de un millón de dispositivos médicos implantados se infectan cada año con MRSA y otras especies bacterianas.

“Es extremadamente difícil de tratar estas infecciones”, dijo J. Scott VanEpps, profesor clínico e investigador en el departamento de medicina de emergencia la Facultad de Medicina de la U-M, cuyo equipo dirigió el estudio biológico. 

El tratamiento consiste en ya sea un largo curso de antibióticos, que pueden conducir a la resistencia a los antibióticos y los efectos secundarios tóxicos, o los implantes deben ser reemplazados quirúrgicamente, lo que puede ser bastante complejo para dispositivos tales como válvulas cardiacas y prótesis articulares, dijo VanEpps.

Lo ideal sería evitar que las infecciones se produzcan en el primer lugar. Una opción es recubrir los dispositivos con algo en lo cual las bacterias no pueden crecer. Los nuevos resultados, publicados en la revista Nanomedicine, sugieren que tal revestimiento se podría hacer a partir de nanopartículas de óxido de zinc-un ingrediente común en  protector solar que hace la loción más gruesa y relativamente opaca. 

Si las nanopartículas tienen la forma de una pirámide con una base en forma de hexágono, son muy eficaces en la prevención de una enzima llamada beta-galactosidasa que descompone la lactosa en azúcares más pequeños para que las bacterias las utilicen como combustible. 

La forma es importante, tanto para la enzimas como para las nanopartículas. La enzima tiene que ser capaz de torcerse para cortar la lactosa en azúcares más pequeños. Dos aminoácidos, o bloques de construcción de proteínas, se sientan uno frente al otro a través de una ranura de la enzima. La lactosa encaja en la ranura, y los aminoácidos se unen para catalizar la ruptura en glucosa y galactosa.

“Aunque se necesitan más estudios, creemos que nanopiramides de óxido de zinc interfieren con este movimiento de torsión”, dijo Nicholas Kotov, profesor de ingeniería química, cuyo grupo hizo las nanopartículas.

El estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NFS pro sus siglas en inglés), los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Fundación Nacional de Investigación de Corea y Sociedad Académica de Medicina de Emergencia.

Abstracto del estudio

J.de Scott VanEpps

Laboratorio Kotov