Diseñan una nueva superficie antimicrobiana para prevenir infecciones mortales sin antibióticos

Nueva superficie antimicrobiana para aplicaciones en dispositivos implantables (Foto: Universidad de California)

Una de las principales complicaciones a las que se enfrentan los pacientes a los cuales se les ha implantado un dispositivo médico como catéteres, stens, válvulas cardíacas y marcapasos es la probabilidad de contraer infecciones; a pesar de la inserción en condiciones estériles y los cuidados posteriores, los dispositivos pueden infectarse con diversas bacterias.

Estos microorganismos tienen la capacidad de crecer libremente en tales dispositivos implantados con una intervención mínima del sistema inmunitario y, a menudo, forman biopelículas resistentes. Se describe en un estudio que las infecciones asociadas a los catéteres utilizados tanto para hemodiálisis como para diálisis peritoneal constituyen una de las causas de mortalidad más importante en pacientes que precisan de este tratamiento.

Ante esto, dependiendo de la intervención a la que se someterá el paciente, los especialistas tiene distintas medidas para disminuir la aparición de infecciones, como la administración preventiva de antibióticos antes de la inserción de ciertos dispositivos, uso de los antibióticos como solución de irrigación o de sellado, o la aplicación el tratamiento antibacteriano una vez que se ha detectado la infección.

Sin embargo, en ciertas ocasiones, el ataque microbiano es tan recurrente que se genera resistencia y esto disminuye la eficacia de los antibióticos utilizados para tratar las infecciones. Por ello, científicos en el campo de los dispositivos médicos han intentado diseñar materiales que por sí mismos eviten el desarrollo y proliferación microbiano.

De este modo, investigadores de la Universidad de California en los Ángeles (UCLA)han creado un tratamiento de superficie único, y demostraron que proporciona mayor seguridad en los dispositivos médicos al disminuir de manera considerable la probabilidad de que los microorganismos se adhieran, proliferen y formar biopelículas sobre ellos.

El método consiste en tratar los dispositivos médicos con una capa única de material zwitteriónico y utilizar irradiación de luz ultravioleta para permitir su unión permanente. Primero, los investigadores hicieron pruebas de esta superficie protectora en el laboratorio sobre distintos materiales (incluidos los clínicamente relevantes) y determinaron que «las superficies tratadas exhiben una sólida resistencia de adhesión contra proteínas y microorganismos tanto en condiciones estáticas como de flujo»; el tratamiento redujo el crecimiento de biopelículas hasta en un 93%.

Posteriormente, se extrapoló esta aplicación a la clínica y se evaluó el uso de un catéter urinario con superficie zwitteriónica en 16 pacientes cateterizados a largo plazo. Describen los autores que con este modesta investigación han tenido resultados sobresalientes ya que, diez de 16 pacientes describieron su condición del tracto urinario después de la implantación como «mucho mejor» y 13 de ellos desean continuar usando el catéter con superficie tratada sobre los catéteres convencionales de látex o silicona.

Mencionó Richard Kaner para Scitechdaily que «Un paciente vino a UCLA hace unas semanas para agradecernos por cambiar su vida, algo que, como científico de materiales, nunca pensé que fuera posible. Sus catéteres anteriores se bloqueaban después de cuatro días más o menos. Tenía dolor y necesitaba procedimientos médicos repetidos para reemplazarlos. Con nuestro tratamiento de superficie, ahora viene cada tres semanas y sus catéteres funcionan perfectamente sin incrustaciones ni oclusiones, algo común con los anteriores».

De este modo, se debe tomar en cuenta que la innovación de esta tecnología puede proporcionar grandes beneficios en los individuos que utilizan dispositivos médicos al prevenir o disminuir el riesgo de crecimiento bacteriano sin antibióticos, lo que a su vez proporciona una ventana para minimizar la resistencia bacteriana.

Por último, indica Kaner que «la tecnología es altamente efectiva, no tóxica y de costo relativamente bajo en comparación con otros tratamientos superficiales actuales para dispositivos médicos, como recubrimientos infundidos con antibióticos o plata».

Para conocer más detalles puedes consultar: A Readily Scalable, Clinically Demonstrated, Antibiofouling Zwitterionic Surface Treatment for Implantable Medical Devices

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