Nuevo biocida, efectivo y sin resistencias, inspirado en el sistema inmunológico humano

Una vez más, observar e imitar a la naturaleza se revela como una estrategia inteligente. Ante la creciente resistencia de las bacterias patógenas frente a antibióticos y biocidas, investigadores irlandeses han desarrollado un nuevo y efectivo complejo biocida, basado en sales iónicas oxidables (yoduro y tiocianato), que imita el funcionamiento de nuestro sistema inmunológico y puede ser una alternativa viable para este grave problema de salud pública.

 

Nuevo biocida, efectivo y sin resistencias, inspirado en el sistema inmunológico humano 

bacteriaLos organismos multicelulares hemos desarrollado diferentes sistemas de enzimas con una actividad antimicrobiana, que juegan un papel decisivo en la defensa de nuestro cuerpo. 

Secreciones exocrinas humanas tales como la leche, saliva, lágrimas, fluidos seminales, vaginales y gastrointestinales, así como las células fagocíticas humanas, como neutrófilos, monocitos y eosinófilos, contienen enzimas peroxidasas, con conocidas propiedades antimicrobianas, que forman parte de nuestro sistema inmune. 

Inspirándose en el funcionamiento de éstos, Vincent O'Flaherty y su equipo de la Universidad Nacional de Irlanda Galway han desarrollado una composición antimicrobiana que imita los sistemas naturales antimicrobianos de enzimas peroxidasas pero con una actividad antimicrobiana distintiva.

Dado que la producción de enzimas es muy costosa y dificil de conseguir en grandes cantidades, los científicos han desarrollado un complejo de yodo-tiocianato (ITC), que tiene similitudes con los sistemas de peroxidasa pero se diferencia en que está compuesto por dos substratos, yoduro y tiocianato, y no emplea ninguna enzima peroxidasa.

Los autores ven en este planteamiento una futura alternativa para combatir el creciente problema de resistencia en bacterias frente a antibióticos y biocidas.

El uso de esta nueva composición, que se produce por la reacción entre sales iónicas oxidables - yoduro y tiocianato - en presencia de peróxido de hidrógeno como fuente de oxidación, puede ser un nuevo método eficaz para matar microorganismos patógenos, así como para desinfectar y eliminar la contaminación por biofilms.

En el estudio se comprobó la efectividad del complejo yodo-tiocianato (ITC) como agente bactericida eficaz, de amplio espectro, contra las células libres y en biofilm de bacterias Gram-negativas (Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa) y Gram positivas (Staphylococcus aureus y MRSA).

Las concentraciones bactericidas mínimas y las concentraciones mínimas de erradicación del biofilm de los compuestos biocidas se registraron en el rango de 7,8-31,3 y 31,3-250 μg ml-1, respectivamente. Como resultado, el complejo fue capaz de causar una muerte celular rápida de los cultivos de ensayo planctónicos entre 0,5 y 2 h, y la erradicación completa de biofilms de doble y monoespecie bacteriana entre 30 sy 10 min.

La eficaz actividad antimicrobiana del complejo ITC parece derivar del efecto combinacional de las dos sustancias oxidables, capaces de dañar simultáneamente múltiples puntos de la bacteria, lo que hace muy poco probable que desarrollen resistencia. De hecho las bacterias utilizadas en el ensayo, incluyendo una cepa de MRSA, expuestas al cóctel no consiguieron desarrollar resistencia después de someterlas a exposiciones en serie. 

Por lo tanto, se considera que el ITC podría en el futuro tener uso como un nuevo agente antimicrobiano, para tratar infecciones y / o para descontaminar superficies. Sin embargo, todavía serán necesarios más estudios para establecer su seguridad como agente antimicrobiano.
 

 



Fuente: Antibacterial Potential of an Antimicrobial Agent Inspired by Peroxidase-Catalyzed Systems, Frontiers in Microbiology

Imagen: CDC/ James Archer

 

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