Rezistența la antibiotice este o problemă majoră de sănătate publică, așa că oamenii de știință caută în permanență noi soluții pentru a aborda această chestiune. Doi candidați cu proprietăți bactericide care nu sunt molecule antibiotice tradiționale au câștigat teren: bacteriofagii și nanoparticulele de argint.
Într-un studiu recent, cercetătorii de la Universitatea din California, Los Angeles, au dorit să „profite de ambele lumi”. Pentru prima dată, ei au sintetizat nanoparticule de argint folosind bacteriofagii numiți M13, pe care i-au folosit și pe post de schelet pentru nanoparticule. Conjugatul de particule de argint și fag M13 a ucis bacteriile mai eficient decât fiecare componentă luată individual. De asemenea, conjugatul a încetinit dezvoltarea rezistenței la antibiotice.
Rezultatele acestui studiu, publicate în jurnalul științific Langmuir, extind arsenalul de arme aflat la dispoziția cercetătorilor în lupta lor împotriva rezistenței la antibiotice.
Pentru a produce nanoparticule de argint, cercetătorii trebuie să reducă ionii de argint la argint metalic neutru, astfel încât aceștia să poată forma clustere. Apoi efectuează o reacție de „acoperire” pentru a stabiliza clusterele odată ce acestea ating dimensiunea dorită, pentru a preveni agregarea lor.
În mod tradițional, cercetătorii s-au bazat pe reactivi chimici precum borohidrură de sodiu și citrat pentru aceste etape, dar preocupările legate de mediu i-au obligat să ia în considerare aprovizionarea cu reactivi din mediul natural. Așadar, unii cercetători folosesc extracte de plante, precum și bacteriofagi, așa cum este M13, pentru a reduce și acoperi argintul.
Deoarece toxicitatea celulară este o preocupare comună asociată cu nanoparticulele de argint, echipa de cercetători s-a întrebat dacă ar putea reduce doza de nanoparticule necesară pentru a ucide bacteriile prin administrarea lor împreună cu bacteriofagii.
Ei au descoperit că nanoparticulele de argint sintetizate și structurate folosind bacteriofagi M13 au fost de aproximativ 30 de ori mai puternice decât omologii lor comerciali din nanoparticule de argint. Cantitatea de conjugat bacteriofag-nanoparticule de argint necesară pentru a ucide bacteriile a fost de peste 10 ori mai mică decât cantitatea de nanoparticule de argint care au cauzat o toxicitate vizibilă în celulele umane.
Cercetătorii au observat, de asemenea, că rezistența bacteriană împotriva conjugatului s-a dezvoltat mai lent decât împotriva nanoparticulelor de argint utilizate singure.
Atunci când echipa a tratat conjugatul cu acid pentru a dizolva bacteriofagul, efectele bactericide ale nanoparticulelor nu au fost nici pe departe apropiate de cele ale omologilor conjugați. „Conjugatul este cel care îl face special – este un lucru foarte nou pe care l-am descoperit”, spun autorii studiului.
În prezent, cercetătorii își verifică descoperirile pe șoareci. Este foarte important ca substanța conjugată să nu se acumuleze în organe sau să afecteze microbiomul înainte să poată fi administrată oamenilor.
Sursa: The Scientist