El nuevo material sintetizado es un complejo de molibdeno enlazado a un polímero de tipo poliestireno. «Se ha caracterizado fotoquímicamente y se ha observado que es capaz de generar oxígeno singlete con alta eficiencia. Además, se han hecho ensayos preliminares usando este polímero para eliminar cultivos de la bacteria Staphylococcus aureus, una de las causas de infecciones hospitalarias más habituales», afirma Francisco Galindo. «Los ensayos han sido muy prometedores, dado que se ha conseguido eliminar la práctica totalidad de las bacterias expuestas al nuevo material y luz», agrega.

Bacterias, virus y hongos son responsables de numerosas enfermedades. Una de las múltiples formas de eliminar estos microorganismos es la denominada terapia fotodinámica. Esta consiste en la utilización de ciertas sustancias que son activadas con luz. «Tras la irradiación se generan las llamadas especies reactivas de oxígeno, que destruyen los patógenos», explica Galindo. La especie reactiva de oxígeno más frecuente es el oxígeno singlete, que se ha aplicado tradicionalmente en la terapia fotodinámica para los tratamientos tanto de infecciones cutáneas como de cáncer, que opera bajo los mismos principios y que en lugar de destruir microbios elimina células tumorales.

La aplicación más inmediata del nuevo material desarrollado por la UJI sería la bactericida, tanto a nivel preventivo como a nivel terapéutico. En el caso preventivo se podría incluir el nuevo material en objetos autoesterilizables aplicando luz, por ejemplo, material quirúrgico. En el caso terapéutico se podrían desarrollar tratamientos dermatológicos para enfermedades cutáneas, no solo infecciones, sino también cáncer de piel.

«El material de molibdeno-poliestireno está en su fase de desarrollo en laboratorio químico y microbiológico. De hecho, estamos estudiando cómo influyen otros polímeros como soporte o qué eficiencia y estabilidad tienen otros complejos de molibdeno», advierten los autores del trabajo. Además, tienen previsto estudiar el efecto fotodinámico sobre otros cultivos de bacterias. La aplicación en condiciones médicas reales solo está en su fase inicial y «estamos trabajando ya con especialistas médicos para evaluar su eficiencia en condiciones reales», matiza Galindo, quien indica que este estudio está financiado por el Plan de Promoción de la Investigación de la UJI y tiene como objetivo encontrar aplicaciones en terapia fotodinámica para diversos compuestos no convencionales.

La principal novedad es conceptual, dado que el material desarrollado es el primer ejemplo de complejo de molibdeno usado para terapia fotodinámica antibacteriana. En la actualidad, el campo está ampliamente copado por la familia de las porfirinas y ftalocianinas. Una desventaja de estos materiales es que tienden a agregarse y perder su eficiencia, cosa que no sucede con el fotosensibilizador estudiado. «El hecho de haber demostrado que los complejos de molibdeno tienen actividad bactericida hace que por delante haya un amplio campo por explorar, ensayando otros compuestos con estructuras diferentes. Además de la alta eficiencia en la destrucción de bacterias, se ha observado que el polímero con molibdeno es muy fotoestable, es decir, no se autodestruye con la luz, mientras que otros fotosensibilizadores acaban degradándose tras la aplicación de luz por largos periodos de tiempo», apunta Galindo.

El fotosensibilizador es el compuesto químico que capta la luz y es capaz de generar oxígeno singlete destructor de microbios o células cancerosas. Por ello, una gran parte del esfuerzo hasta la fecha llevado a cabo por la comunidad científica ha consistido en crear nuevos fotosensibilizadores cada vez más eficientes. La gran mayoría de fotosensibilizadores actuales pertenecen al grupo de las porfirinas y ftalocianinas. Otras familias que se han desarrollado son las fenotiazinas, los colorantes xanténicos y las nanopartículas de materiales semiconductores.

Esta investigación se ha desarrollado de manera multidisciplinar entre tres centros. El complejo de molibdeno fotosensibilizador ha sido sintetizado en el grupo dirigido por el profesor Maxim Sokolov, del Instituto de Química Inorgánica, de la Academia de Ciencias Rusa. Los ensayos con bacterias han sido llevados a cabo en el grupo del doctor Antonio Rezusta, del Departamento de Microbiología del Hospital Miguel Servet de Zaragoza. En cuanto a la Universitat Jaume I, la investigadora Alicia Beltrán ha enlazado el complejo de molibdeno al polímero de tipo poliestireno, ha caracterizado el nuevo material y ha realizado los ensayos fotoquímicos. El conjunto del proyecto ha sido coordinado por el profesor Francisco Galindo, del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la UJI.

El grupo de investigación Fotoquímica y Sensores del Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la Universitat Jaume I de Castelló tiene como líneas de trabajo principales el desarrollo de nuevos materiales fotoactivos generadores de oxígeno singlete para aplicaciones terapéuticas, así como la síntesis de nuevos compuestos fluorescentes para aplicaciones diagnósticas.
diciembre 25/2016 (noticiasdelaciencia.com)

El cobre bactericida está considerado como material para superficies de contacto más efectivo en la lucha contra los microbios patógenos, ya que destruye el 99,9% de las bacterias en dos horas de exposición. Ningún otro material, ni siquiera aquellos que incluyen coberturas de plata, se le aproxima.

\»Los agentes infecciosos pueden sobrevivir durante meses en superficies como el plástico, en tanto nuestros estudios sugieren que mueren rápidamente en contacto con el cobre\», explicó Keevil.

De este modo, subrayan los científicos, la utilización de cobre y aleaciones de cobre en superficies como picaportes, marcos de puertas e interruptores de luz, tocados habitualmente por numerosas personas, permitiría disminuir la propagación de infecciones.

Este año, el lema del \»Día Mundial de la Salud\» celebrado el pasado 7 de abril es la \»resistencia a los antimicrobianos y su propagación global\», una amenaza a la efectividad del tratamiento de numerosas medicinas usadas actualmente para tratar enfermedades infecciosas.

Durante el experimento, el profesor Keevil colocó una pequeña cantidad de líquido con 1-10 millones de bacterias (cultivo MSRA, una solución compuesta por bacterias patógenas en una concentración de 1-10 millones por mililitro) en una superficie de cobre y otra de acero inoxidable.

Las imágenes de los microscopios ampliadas en grandes pantallas mostraban que a medida que el cultivo teñido de verde fluorescente para hacerlo visible  iba muriendo, la fluorescencia disminuía.

Unos diez minutos después de comenzar el experimento, la superficie de acero inoxidable aún se veía cubierta de puntos fluorescentes, en tanto el cobre se veía limpio de bacterias.

El cobre antibacteriano inactiva el poder de las bacterias en dos pasos secuenciales: primero es una interacción directa entre la superficie y la membrana exterior de la bacteria, que provoca la rotura de la membrana. El segundo se relaciona con los agujeros en la membrana exterior, a través de los cuales la célula pierde nutrientes vitales y agua, causando su debilitamiento general.

El cobre demostró su eficacia contra organismos patógenos como el Adenovirus, Candida albicans, Escherichia coli,  Helicobacter pylori, influenza A (H1N1), Legionella pneumophila, Salmonella enteritidis, Staphylococcus aereus y Tubercle bacillus.

La velocidad de las bacterias en las superficies de cobre se debe a los efectos múltiples del material, que también puede inhibir ciertas enzimas, además de impedir a las células el transporte y digestión de nutrientes o la reparación de su membrana dañada.

La oxidación natural del cobre, por otra parte, no disminuye su efectividad bactericida. \»El 80% de las enfermedades infecciosas en el mundo se transmiten por el tacto. Una mano contaminada contaminará al menos otras siete superficies de contacto\», explicó Keevil. En promedio, explican los científicos, cada persona toca unas 300  superficies cada 30 minutos, lo que puede dar una idea del potencial transmisor de las infecciones.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, solo las infecciones hospitalarias cuestan anualmente 80 000 millones de dólares globalmente, y el 51% de las personas hospitalizadas en unidades de cuidados intensivos presentan algún tipo de infección.
En Estados Unidos, las infecciones hospitalarias son la cuarta causa de muerte, detrás de los ataques cardíacos, el cáncer y los accidentes cerebrales.

Buenos Aires y Londres, abril 4/2011 (ANSA)

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