Plástico reciclado convertido en 'nanofibras' para atacar la infección por hongos

Los científicos dicen que han logrado un "avance en la nanomedicina" al crear "nanofibras antimicóticas" a partir de materiales plásticos reciclados que pueden atacar y atacar infecciones fúngicas específicas. Esto es según un estudio publicado en la revista Comunicaciones naturales.

Investigadores de International Business Machines Corporation (IBM), con sede en los EE. UU. Y el Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) en Singapur, dicen que crearon la tecnología mediante la conversión de materiales plásticos como el tereftalato de polietileno (PET), comúnmente usado en plástico botellas - en materiales biocompatibles no tóxicos que actúan como "agentes antifúngicos".

Las infecciones fúngicas son extremadamente comunes en todo el mundo y cubren una gran cantidad de afecciones. Las infecciones micóticas leves incluyen pie de atleta, sarpullido o una enfermedad respiratoria leve. Pero otras infecciones fúngicas, como la neumonía fúngica o la infección del torrente sanguíneo, pueden ser graves.

Según los investigadores, una persona es más propensa a desarrollar una infección micótica si posee un sistema inmune alterado como resultado de un tratamiento con antibióticos, o si tiene condiciones como el VIH / SIDA o el cáncer.

Aunque existen medicamentos antimicóticos disponibles para tratar estas infecciones, existe la cuestión de la resistencia a los medicamentos.

Los investigadores explican que los medicamentos antimicóticos tradicionales funcionan al intentar ingresar a las células para atacar la infección. Sin embargo, los medicamentos encuentran difícil apuntar y romper la pared de la membrana de los hongos.

También señalan que los hongos son similares a las células de mamíferos en términos de metabolismo. Esto significa que los medicamentos antimicóticos que se usan actualmente tienen dificultad para determinar la diferencia entre las células infectadas y las sanas.

Con estos factores en mente, los investigadores buscaron desarrollar un nuevo agente antifúngico que pudiera combatir el problema de la resistencia a los medicamentos.

¿Cómo funciona la tecnología?

Los científicos transformaron el PET en moléculas antifúngicas completamente nuevas mediante un proceso de unión de hidrógeno que hace que se autoensamblen.

Los investigadores explican que la forma en que estas moléculas se unen es "como velcro molecular de forma similar a un polímero para formar nanofibras". Señalan que este proceso es importante porque los agentes antifúngicos solo funcionan en su "forma de fibra o similar a un polímero".

Al explicar cómo funcionan los agentes, o "nanofibras", los investigadores afirman que poseen una carga positiva capaz de dirigirse específicamente a una membrana fúngica que está cargada negativamente, y se unen a estos solo a través de la "interacción electrostática".

El Dr. Yi Yan Yang, de IBN y líder del estudio, dice:

"La capacidad de estas moléculas para autoensamblarse en nanofibras es importante porque a diferencia de las moléculas discretas, las fibras aumentan la concentración local de las cargas catiónicas y la masa compuesta.

Esto facilita la selección de la membrana fúngica y su posterior lisis, lo que permite destruir los hongos en bajas concentraciones ".

Las nanofibras demostraron ser exitosas en la erradicación de hongos

El montaje de las nanofibras antifúngicas se simuló para predecir qué diferentes estructuras podrían destruir los hongos.

A partir de esto, los investigadores encontraron que la concentración más baja que detiene el crecimiento visible de los hongos, conocida como concentración inhibitoria mínima (CIM), resultó ser la más efectiva contra una variedad de infecciones por hongos.

La investigación adicional reveló que las nanofibras borraron el 99.9% de Candida albicans (C. albicans) - un hongo que es una causa de infecciones orales y genitales en humanos, así como la tercera infección sanguínea más común en los Estados Unidos.

Los hongos se erradicaron después de 1 hora de incubación y no mostraron signos de resistencia después de 11 tratamientos.

Comparando estos resultados con los fármacos antimicóticos tradicionales, los investigadores observan que la terapéutica tradicional desarrolló resistencia después de 6 horas y solo pudieron suprimir el crecimiento fúngico adicional.

Otros estudios también analizaron la actividad de las nanofibras en modelos de ratón. Esto fue hecho usando un C. albicans infección por biofilm asociada al uso de lentes de contacto.

Los investigadores encontraron que las nanofibras fueron capaces de reducir significativamente la cantidad de hongos, evitar el crecimiento estructural nuevo de hongos en la córnea y disminuir la inflamación en el ojo.

Al comentar sobre los hallazgos, la Prof. Jackie Y. Ying, directora ejecutiva de IBN, dice:

"Un enfoque clave de los esfuerzos de investigación de nanomedicina de IBN es el desarrollo de nuevos polímeros y materiales para un tratamiento más eficaz y la prevención de diversas enfermedades.

Nuestro último avance con IBM nos permite apuntar y erradicar específicamente cepas de hongos y hongos resistentes a los medicamentos y biofilms fúngicos, sin dañar las células sanas que lo rodean ".

A principios de este año, Noticias médicas hoy informó sobre un estudio que detalla el descubrimiento de un nuevo tipo de cambio de gen encontrado en C. albicans.

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