Científicos mexicanos apuntan al uso de nanomateriales para combatir la bacteria causante del cólera
El cólera es una enfermedad infecciosa que afecta al intestino, a causa de la ingestión de agua o alimentos contaminados con la bacteria patógena Vibrio cholerae.
Tras un breve período de incubación, de alrededor de 1 a 5 días, esta bacteria empieza a sintetizar una enterotoxina, causante de una diarrea acuosa muy abundante, pero indolora, cuyo riesgo es la deshidratación grave que puede desembocar en muerte si no se trata rápidamente.
Si bien ha mejorado ostensiblemente la calidad del saneamiento a nivel mundial, aún persiste un riesgo real en aquellos países tercer mundistas en los cuales las condiciones higiénico-ambientales son precarias, que se ven agravadas por la carencia de agua potable, por lo que gran parte de los países en vías de desarrollo presentan ocasionalmente algún brote de cólera.
Resistencia bacteriana y biopelículas
Esta bacteria tiene la habilidad para sobrevivir por prolongados períodos de tiempo en los ambientes acuáticos en los que suele vivir, que ha sido atribuida a su propiedad de producir biopelículas, que también le facilita la transmisión entre huéspedes.
La composición de las biopelículas consta de proteínas y polisacáridos que son secretadas por las mismas bacterias, formando capas impermeables y de gran resistencia, que constituyen una efectiva protección contra alteraciones en su ambiente.
Creación de nanomateriales
El Dr. Alejandro Huerta Saguero, que trabaja como investigador en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología (Cnyn) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), se dedica a aplicar el uso de nanomateriales, evaluando su efectividad para combatir a la bacteria Vibrio cholerae. Este estudio forma parte de un proyecto de investigación en colaboración con las expertas en el patógeno, Fitnat Yildiz y Ana Gallego, de la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC). Sus esfuerzos están enfocados en obtener nanomateriales en forma de biopelícula, con capacidad de erradicar a esta bacteria.
Según el investigador:“El problema para el humano es que esta forma en biopelícula es altamente infecciosa, si se consume a partir de mariscos o de agua contaminados, se requiere muy poco de estos agregados para infectarse. Además, la biopelícula confiere a las bacterias alta resistencia a los antibióticos al solo ser eliminadas las bacterias superficiales de la biopelícula y no lograr eliminar las que se encuentran dentro, que están de alguna manera protegidas”.
Los hallazgos
El equipo ha testeado distintos nanomateriales que poseen capacidad antimicrobiana, probando si pueden impedir la formación de biopelículas o, en caso de que estén formadas, eliminarlas.
Los nanomateriales que han probado están hechos a base plata, cobre y zinc, todos ellos con reconocidas propiedades bactericidas.
Los resultados mostraron que el nanomaterial combinado con plata fue el que impidió que se formara la biopelícula. Por su parte, las combinaciones con cobre y zinc evidenciaron cambios en su estructura, pero no lograron inhibir su formación.
Actualmente, los investigadores buscan la forma de evitar la toxicidad de estos materiales para que no afecten a la flora bacteriana benéfica del organismo.
Desafíos a futuro
Se pretende buscar el mecanismo de acción que ejercen los nanomateriales en la modificación estructural de la biopelícula, que ayudará a comprender como es la reacción defensiva del Vibrio cholerae.
Según Huerta Saquero: “Quizás algunas de ellas empiecen a generar resistencia a los nanomateriales, tal como lo hicieron con los antibióticos. Nos interesa saber cómo se modifica la expresión genética, cómo se defienden las bacterias cambiando la expresión de proteínas relacionadas con respuesta al estrés, a la resistencia a antibióticos y a los mecanismos de detoxificación, como bombas de eflujo”
La comprensión de la repuesta bacteriana a los nanomateriales sería de una importancia enorme, pues ayudaría en el diseño de estrategias que impida la generación de cepas resistentes.
Agrega el investigador:“Lo que nosotros queremos es proponer una alternativa para el tratamiento de este tipo de enfermedades infecciosas, quizás el blanco no es usarlo como los antibióticos que son ingeridos, quizás puede ser usado como preventivo en las granjas de cultivo de mariscos o en alguno de los pasos de la producción de los organismos marinos”
