El equipo de Haluk Beyenal, de la Universidad del Estado de Washington (WSU) en la ciudad estadounidense de Pullman, utilizó un antibiótico en combinación con una corriente eléctrica para matar todas las bacterias de la especie Pseudomonas aeruginosa PAO1, altamente persistentes, en sus muestras. La bacteria es responsable de infecciones graves y crónicas en personas con enfermedades pulmonares, como la fibrosis quística, y en heridas crónicas. También ocasiona a menudo neumonía en personas que utilizan respirador artificial, e infecciones en víctimas de quemaduras.

Beyenal confiesa que cuando vio los resultados por vez primera, no se los creía. La aniquilación de células bacterianas observada fue algo del todo inesperado para él. Por eso, él y sus colegas repitieron los experimentos muchas veces, obteniendo los mismos resultados y convenciéndose así de la veracidad de estos.

La resistencia bacteriana es un problema creciente en todo el mundo. Si bien los antibióticos constituyeron un fármaco milagro durante el siglo pasado, su amplia utilización nos ha llevado a cepas de bacterias resistentes. Solo en Estados Unidos, al menos dos millones de infecciones y 23 000 muertes cada año son ahora atribuidos a bacterias resistentes a antibióticos, según los Centros para el Control de Enfermedades.

Cuando los médicos utilizan antibióticos para tratar una infección bacteriana, muchas de las bacterias mueren. Sin embargo, las que forman una capa mucosa (llamada biopelícula o biofilm), son más difíciles de matar porque los antibióticos solo penetran parcialmente en esta capa protectora. Ciertas subpoblaciones de células resistentes sobreviven al tratamiento y son capaces de crecer y multiplicarse, lo que resulta en infecciones crónicas.

En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron a modo de andamio una especie de tirita electrónica hecha de tejido conductor de carbono, junto con un antibiótico, para atacar específicamente a estas células persistentes. El andamio crea una corriente eléctrica que produce una concentración baja pero constante de peróxido de hidrógeno, un desinfectante efectivo, en la superficie del propio andamio. El peróxido de hidrógeno altera la matriz de la biopelícula, daña las paredes celulares bacterianas y también al ADN, permitiendo así una mejor penetración del antibiótico y una mayor eficacia contra las bacterias.
diciembre 25/2016 (noticiasdelaciencia.com)

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Eradication of Pseudomonas aeruginosa biofilms and persister cells using an electrochemical scaffold and enhanced antibiotic susceptibility

Aunque algunos ROS son importantes en la señalización celular y los mecanismos de defensa del organismo, estos químicos también contribuyen a y son indicadores de múltiples enfermedades incluyendo las disfunciones cardiovasculares. Una forma no invasiva de detectar de manera medible bajos niveles de peróxido de hidrógeno y otros ROS, podría brindar una vía factible para detectar la inflamación. Tal método podría también ser usado en la descarga selectiva de medicamentos en los tejidos diana.

Adah Almutairi, PhD, profesora asociada en la Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, el Department of NanoEngineering, y el Materials Science and Engineering Program en la University of California, San Diego, y colegas, han desarrollado el primer polímero degradable que resulta extremadamente sensible a concentraciones bajas pero biológicamente importantes de peróxido de hidrógeno.

Su trabajo ha sido publicado en línea en la Journal of the American Chemical Society. (DOI: 10.1021/ja303372u).)

Estas cápsulas poliméricas o nanopartículas son incorporadas por macrófagos y neutrófilos -células del sistema inmune- que corren hacia el sitio de la inflamación. Allí las nanopartículas, cuando son degradas, liberan sus contenidos en presencia del peróxido de hidrógeno producido por estas células.

“Este es el primer ejemplo de una vía biocompatible para responder al estrés oxidativo y la inflamación” dijo Almutairi, directora del UC San Diego Laboratory of Bioresponsive Materials. “Debido a que las cápsulas están confeccionadas para ser biodegradadas y liberar sus contenidos cuando encuentren al peróxido de hidrógeno, ellas pueden llevar los medicamentos indicados a los tejidos enfermos”.

Almutairi está tratando de probar este método en un modelo de aterosclerosis. “Los cardiólogos han estado necesitados de un método no invasivo para determinar qué pacientes son vulnerables a un infarto causado por ruptura de las placas en las arterias previo al ataque” dijo Almutairi. “Debido a que la placa más peligrosa es la inflamada, nuestro sistema podría brindar una vía segura para detectar y tratar esta enfermedad.”
septiembre 18/2012 (Eureka Alert)

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

de Gracia Lux C, Joshi-Barr S, Nguyen T, Mahmoud E, Schopf E, Fomina N, Almutairi A. Biocompatible Polymeric Nanoparticles Degrade and Release Cargo in Response to Biologically Relevant Levels of Hydrogen Peroxide.J Am Chem Soc. 2012 Sep 17