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Una molécula pequeña puede detener las biopelículas infecciosas que crecen en los implantes médicos

La medicina moderna se basa en gran medida en la capacidad de conectar e implantar dispositivos para y en el cuerpo humano para tratar una amplia gama de enfermedades y condiciones. Sin embargo, un gran problema con su uso es el hecho de que ofrecen propiedades inmobiliarias de primer nivel para la colonización de bacterias en "biopelículas" resilientes y difíciles de tratar que resultan en infecciones crónicas y mayores costos de tratamiento. Ahora, un nuevo estudio ofrece una posible solución en forma de una molécula pequeña que bloquea la capacidad de una bacteria infecciosa particularmente obstinada y común para formar biopelículas.
La capacidad de formar biopelículas ayuda a las infecciones difíciles y difíciles de tratar, como el SARM, a propagarse en el cuerpo.

Los investigadores, incluidos microbiólogos del Trinity College de Dublín en Irlanda, informan sus hallazgos en la revista PNAS.

Las bacterias generalmente existen en dos estados: como células individuales (estado planctónico) o como colonias organizadas que se adhieren a las superficies y se mantienen unidas por una matriz extracelular viscosa hecha de moléculas que excretan.

Como biofilms, las bacterias pueden adherirse a cualquier superficie natural o artificial. Por ejemplo, pueden encontrarse en superficies sumergidas en aguas no estériles y causar enormes problemas para el mantenimiento de cascos de barcos, oleoductos y suministros de agua potable. También son un gran problema para la industria alimentaria.

Incluso si una superficie estéril está sumergida, ya sea en agua de mar o en agua dulce, casi inmediatamente comienza a cubrirse con una biopelícula bacteriana. De hecho, uno de los primeros estudios exhaustivos de biopelículas se llevó a cabo en una corriente alpina.

Las biopelículas bacterianas pueden desarrollarse en muchas superficies dentro y sobre el cuerpo, como en heridas crónicas, en la piel, en el intestino y en la placa dental. También se cree que contribuyen a la neumonía en pacientes con fibrosis quística.

Las biopelículas en dispositivos médicos representan un gran desafío

Las biopelículas también pueden desarrollarse en las superficies de dispositivos que se insertan o implantan en el cuerpo, como marcapasos, válvulas cardíacas, catéteres, implantes mamarios, articulaciones artificiales e incluso lentes de contacto.

Las infecciones causadas por biopelículas son más difíciles de tratar que las infecciones causadas por las células planctónicas; son muy resistentes a los antibióticos y al ataque inmune, y su aparición en superficies biomédicas se considera una de las principales causas de muerte en todo el mundo.

En consecuencia, existe una necesidad urgente de nuevos métodos para abordar las infecciones por biofilm en medicina.

El nuevo estudio se refiere a la bacteria Staphylococcus aureus, que muestra una notable capacidad para formar biofilms que son difíciles de erradicar, un factor importante para ayudar a las infecciones por MRSA a propagarse en el cuerpo y resistir el tratamiento.

Una molécula pequeña interrumpe los enlaces que ayudan a formar biopelículas

Los investigadores se enfocaron en las interacciones de unión que ocurren entre ciertas proteínas en las superficies de las células bacterianas a medida que se agregan durante la formación del biofilm.

En su artículo, observan que existe una evidencia creciente de que estas interacciones contribuyen a la formación de biopelículas, pero los mecanismos subyacentes no son claros.

Descubrieron que una proteína de superficie, en particular, desempeñaba un doble papel. La proteína se llama SdrC y promueve la adhesión entre las células bacterianas, así como la unión de las células a las superficies.

La investigación adicional reveló que una molécula pequeña ("derivada de ?-neurexin") puede bloquear las interacciones SdrC entre las células, impidiendo de manera efectiva el reconocimiento de otras células bacterianas. También puede bloquear las interacciones entre las células bacterianas y las superficies para evitar la formación de biopelículas.

El equipo cree que los hallazgos podrían conducir a nuevas terapias que impidan la formación de biopelículas en los implantes y dispositivos médicos, y que también ayuden a la recuperación de los pacientes después de la cirugía.

"Este avance emocionante informará el diseño de nuevos enfoques dirigidos para prevenir la formación de biopelícula por estafilococos y reducir la incidencia de infecciones relacionadas con dispositivos médicos".

Coautora Dra. Joan A. Geoghegan, Trinity College Dublin

Aprenda cómo los implantes médicos recubiertos con 'superficies resbaladizas' repelen las biopelículas infecciosas.

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