Desarrollan materiales antimicrobianos inspirados en los mejillones

Un estudio llevado a cabo por investigadores del ICN2 (Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología) del Grupo de Materiales Funcionales Nanoestructurados, liderados por el profesor del CSIC Daniel Ruiz-Molina, ha desarrollado un recubrimiento biológico antimicrobiano, diseñado a base de fenol y basado en los filamentos de los mejillones, que reduciría la propagación de patógenos y ayudaría a prevenir infecciones, aplicándola sobre productos textiles usados en los hospitales.

La resistencia a los antimicrobianos (RAM) no deja de aumentar debido al uso excesivo de antibióticos y ya representa una importante amenaza global para la salud humana, superando potencialmente al cáncer como principal causa de muerte en todo el mundo en 2050.

En el ámbito de los materiales con potencial para albergar poblaciones bacterianas, los tejidos desempeñan un papel destacado en la atención al paciente.  Productos como sábanas, batas de hospital, almohadas, guantes, etc. entran en contacto directo con suturas y heridas, lo que puede provocar infecciones que podrían perjudicar las intervenciones hospitalarias o socavar los procesos biológicos.

Hasta el momento se han desarrollado recubrimientos con materiales antibacterianos iorgánicos. Sin embargo, varios obstáculos han limitado su aplicación exitosa en entornos clínicos, incluidos problemas relacionados con la resistencia bacteriana, procesos de producción costosos, liberación no regulada de iones, bioacumulación y unión competitiva de proteínas.  

Descubrimiento inspirado en los mejillones

El equipo de investigación del ICN2 llevó a cabo una serie de experimentos siguiendo una síntesis escalable simple de un solo paso en condiciones suaves y utilizando cuatro materiales asequibles (papel, tela de algodón, capa intermedia de mascarilla quirúrgica y tiritas comerciales). Y aquí es donde entran en juego los mejillones, ya que poseen en sus filamentos, con los que se aferran a las rocas, una sustancia resistente a todo tipo de condiciones adversas, como humedad, presión, etc. Estos filamentos, comúnmente conocidos como “barbas”, contienen una capa externa de proteína con iones metálicos, lo que los dota de una extensibilidad y durabilidad insólitas.

En estos filamentos se han basado los investigadores para crear este recubrimiento antimicrobiano, que ha mostrado un uso eficaz en condiciones húmedas, como aquellas en lugares de atención médica con gotitas respiratorias y biofluidos, lo que reduciría el riesgo de que los gérmenes se propagaran indirectamente.

El recubrimiento “bioinspirado”, además, mata los gérmenes al hacer que se adhieran a través de ciertas moléculas, y utiliza diversos métodos para combatir bacterias y hongos, centrándose en la formación continua de Especies Reactivas de Oxígeno (ROS), moléculas que pueden tener propiedades antimicrobianas, ya que son reactivas y pueden dañar o inhibir el crecimiento de microorganismos.

Estos recubrimientos “bioinspirados” se han mostrado muy prometedores para aplicaciones futuras en entornos clínicos, ofreciendo una alternativa práctica a los materiales antimicrobianos actuales.

Detrás de este avance científico hay un trabajo colaborativo con el profesor Víctor Yuste del Institut de Neurociències (INc-UAB) y liderado por investigadores del ICN2, el doctorando José Bolaños-Cardet como primer autor y la coordinación del doctor Salvio Suárez-García.

El estudio, ha sido publicado en el 'Chemical Engineering Journal.

 

 

 

---