Nanopartículas de plata y té: solución para la resistencia a los antibióticos

Existe una necesidad apremiante de nuevos métodos para abordar las bacterias resistentes a los antibióticos. Recientemente, científicos del Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) presentaron el potencial de nanopartículas de plata y té verde para combatir patógenos como bacterias y hongos. Su objetivo es idear un enfoque efectivo contra bacterias no afectadas por agentes antimicrobianos tradicionales, como los antibióticos.

En la búsqueda de una solución para la resistencia a los antibióticos

Desde su descubrimiento, los antibióticos han transformado la medicina y prolongado la esperanza de vida, impulsando el rápido crecimiento de productos farmacéuticos con una variedad de medicamentos contra diversos patógenos. Sin embargo, su uso excesivo ha llevado a una creciente amenaza global para la salud: la resistencia a los antibióticos, superando el desarrollo de nuevos antibióticos y generando dudas sobre posibles soluciones. A pesar de estos desafíos, aún existe la oportunidad de superar a este enemigo invisible.

Un equipo de científicos del IPC PAS, liderado por el Prof. Jan Paczesny, ha estado investigando nanoformulaciones innovadoras para combatir patógenos comunes, incluidas las bacterias ESKAPE y los hongos Candida auris o Cryptococcus neoformans. Estos microorganismos desarrollan rápidamente resistencia a los antibióticos disponibles comercialmente.

El equipo de Paczesny combinó nanopartículas de plata, conocidas por sus propiedades antimicrobianas y antifúngicas, con extractos de té ricos en polifenoles, incluyendo antioxidantes. Este enfoque tenía como objetivo mejorar la eficacia de amplio espectro contra patógenos utilizando nanopartículas híbridas de plata y té verde (AgNPs), que resultaron más efectivas que los componentes individuales y ciertos antibióticos.

Probando distintas combinaciones de nanopartículas de plata y té

En su investigación, el equipo utilizó té negro (B-Tea), té verde (G-Tea) y té Pu-erh (R-Tea) como agentes de recubrimiento, estabilizando las partículas sintetizadas y evitando la agregación. Este método proporcionó una alta área de superficie activa en comparación con otras formulaciones. El proceso de síntesis respetuoso con el medio ambiente utilizó ingredientes naturales, produciendo estructuras de formas y tamaños variables, de 34 a 65 nm, según el tipo de té utilizado, y demostrando una reactividad distintiva hacia los microorganismos.

Estas combinaciones de nanopartículas de plata con extractos de té (B-TeaNPs, G-TeaNPs, R-TeaNPs) se probaron contra cepas bacterianas Gram-negativas (E. coli) y Gram-positivas (E. faecium) para examinar su efecto en diferentes morfologías de envoltura celular. La eficacia se analizó comparando los resultados con antibióticos disponibles comercialmente. Se descubrió que las nanopartículas eran hasta un 25% más efectivas en E. faecium y un 90% más efectivas en E. cloacae.

Además, las nanopartículas plata y té verde particularmente mostraron una disminución del 80% en las células viables de C. auris y alrededor del 90% para C. neoformans. Las propiedades antibacterianas y antifúngicas de estas nanopartículas sugieren que podrían ser una forma prospectiva de combatir infecciones y sustituir a los antibióticos en algunas aplicaciones.

La investigación indicó que las nanopartículas antimicrobianas redujeron significativamente las bacterias en comparación con los antibióticos o los compuestos individuales. Esta mejora significativa podría permitir tratar superbacterias con dosis más pequeñas que los compuestos disponibles comercialmente, aunque no todas las bacterias fueron destruidas. La baja cantidad de nanopartículas híbridas de plata necesarias para superar las infecciones las hace rentables, funcionales y de bajo costo.

En conclusión, la combinación es la clave

Este enfoque innovador podría adaptarse para combatir otras infecciones bacterianas desafiantes. Las nanopartículas desarrolladas por los científicos del IPC PAS representan un paso significativo hacia la erradicación efectiva de superbacterias mortales resistentes a los medicamentos, ofreciendo una alternativa a los antibióticos tanto para bacterias Gram-negativas como Gram-positivas.

El estudio destaca el trabajo sustancial que queda en este campo, mostrando que los compuestos utilizados de manera independiente son menos efectivos en comparación con las nanopartículas híbridas con té verde.

“Establecimos que las nanopartículas de plata sintetizadas con extractos de té tienen propiedades antibacterianas más altas que las nanopartículas de plata solas. Por lo tanto, podrían usarse dosis más bajas de TeaNPs (0,1 mg mL−1). Confirmamos que, en algunos casos, el efecto sinérgico de los extractos de té y las nanopartículas de plata permitió una eficacia mayor que la de los antibióticos (ampicilina) cuando se probaron a las mismas concentraciones (0,1 mg mL−1) y después de un tiempo de exposición relativamente corto de tres horas”. Mateusz Wdowiak, Coautor del Estudio, Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias.

Los aportes innovadores de la nanotecnología

El objetivo principal era aplicar las nanopartículas en la vida cotidiana. Desde reemplazar compuestos dañinos en la agricultura hasta fomentar la agricultura orgánica. También, potencialmente, en aplicaciones biomédicas, como aditivos en apósitos para heridas y protegerlas contra las bacterias. Se están desarrollando tratamientos más específicos para superbacterias resistentes a los antibióticos mediante nanotecnología.

Investigación financiada por el Centro Nacional de Ciencia, Polonia. Dentro de la beca SONATA BIS número 2017/26/E/ST4/00041 y la Fundación para la Ciencia Polaca del Fondo Europeo de Desarrollo Regional dentro del proyecto POIR.04.04.00-00-14D6/18-00; “Plataformas de sensores híbridos para sistemas fotónicos integrados basados en materiales cerámicos y poliméricos (HYPHa)” (programa TEAM-NET).

Si te gustó esta nota te invitamos a compartirla.

Muchas gracias.

Nota desarrollada por: Jesús Colina

Equipo de Tea Institute Latinoamérica

Fanpage: https://www.facebook.com/teainstitutelatin
Instagram: https://www.instagram.com/teainstitutelatin
Youtube: