Los científicos descubrieron un laberinto material que previene la infección bacteriana

Los científicos de la Universidad de Nottingham han descubierto patrones de superficie que pueden reducir significativamente la capacidad de las bacterias para multiplicarse en plástico, lo que significa que se pueden prevenir las infecciones en dispositivos médicos, como los catéteres.

Hallazgos de estudios que se publican Comunicación de la naturaleza, Demuestre que cuando las células bacterianas enfrentan patrones en una superficie, pierden su capacidad para hacer biopelículas.

La biopelícula es un mugo de lodo unido a la superficie que ayudan a las bacterias a proteger las bacterias de la defensa natural contra las infecciones. Esto, a su vez, significa que la infección se evita de manera efectiva antes de ser completamente establecida y también activará positivamente el sistema inmune para deshacerse de cualquier bacteria individual.

El estudio fue dirigido por el profesor Paul Williams en la Escuela de Ciencias de la Vida, junto con el profesor Morgan Alexander en la Escuela de Farmacia y con colegas de la Escuela de Informática de la Universidad de Nottingham con Jan Debor en Países Bajos.

Muchos trasplantes médicos están hechos de plástico, como catéteres y tubos de respiración, y son comunes en los hospitales. Una vez que las bacterias están pegadas a la superficie plástica y se convierten en una biopelícula, pueden ser muy difíciles de tratar con antibióticos.

Por esta razón, ha habido mucho esfuerzo para reducir la posibilidad de bacterias asociadas con tales dispositivos al incorporar antibióticos y otros antimicrobianos en plástico.

En este nuevo estudio, el equipo describe cómo identificó el patrón, que evita la formación de biopelículas mediante la detección de más de 2,000 diseños realizados en varios plástico, incluido el poliuretano, que se usa comúnmente para hacer dispositivos médicos.

En los mejores patrones inhibitorios de biopelículas, descubrió que las pequeñas grietas en los patrones elevados atrapan las células de bacterias, engañándolas para producir un lubricante que las impida pegarse a la superficie plástica. Esto a su vez bloquea la formación de biopelícula y facilita que las células de defensa inmune del huésped limpien las bacterias infectadas y, por lo tanto, eviten la infección.

El profesor Williams, experto en microbiología molecular, dijo: "Investigaciones anteriores han demostrado que hay defectos para introducir antibióticos para dispositivos médicos, como el desarrollo de la resistencia a los antibióticos. Nuestro estudio dio la idea un paso adelante porque queríamos averiguar si no podríamos gustarnos una catarata.

"Probamos varias especies de bacterias en más de 2,000 formas diferentes. Tuvimos que usar el aprendizaje automático para averiguar cuáles de estos tamaños eran mejores para prevenir la fabricación de biopelículas. Luego vimos que a algunas bacterias no les gustaba esta superficie.

"Nuestros hallazgos pueden ayudar a reducir el gran número de infecciones en los entornos de atención médica asociados con dispositivos médicos. No solo este método puede prevenir las bacterias, sino que también puede activar el sistema inmunitario del cuerpo para que cualquier bacteria pueda ser asesinada que se fije en la superficie".

El profesor Alexander, cuya investigación se centra en el control de las células con superficies de polímeros, dijo: "El uso de los beneficios de superficies físicas de patrón en los enfoques de recubrimiento que se puede aplicar a los materiales de dispositivos existentes, reduce las barreras para la aplicación comercial. Nuestro descubrimiento puede ahorrar mucho dinero".