Prevenzione della formazione di biofilm
I biofilm sono una comunità di batteri che crescono dentro una matrice polimerica auto-prodotta e si vedono spesso in dispositivi medici inseriti. La loro crescita è probabilmente regolata da un sistema di quorum-sensing (QS) di comunicazione che le cellule batteriche usano mediante la secrezione di piccoli auto-induttori simili a ormoni. I biofilm sono resistenti alla risposta immunitaria e agli antibiotici, il che li rende uno dei principali fattori della morbilità e della mortalità delle infezioni. L’obiettivo del progetto NANOQUENCH (Novel coatings to prevent biofilm formation on urinary catheters based on nanoantibiotics and quorum quenching compounds), finanziato dall’UE era lo sviluppo di metodi specifici per rivestire i dispositivi medici permanenti e controllare i biofilm microbici. Il progetto si è occupato in particolare dello sviluppo di una piattaforma tecnologica per disattivare il QS e per nuovi agenti antibatterici che prevengono la formazione di biofilm. I ricercatori hanno sviluppato la loro strategia usando biofilm batterici gram negativi di Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa formati su superfici in polistirene o su fasce e cateteri a base di silicone. Hanno riscontrato che un membro della famiglia degli enzimi delle idrolasi, le acilasi, degradavano in modo efficiente modelli di segnali di QS e impedivano la formazione del biofilm di P. aeruginosa. Inoltre le nanosfere di biopolimeri con antibiotici erano ancora più efficaci per uccidere i batteri gram negativi rispetto ai loro derivati non-lavorati. Per sviluppare superfici antibiofilm nei cateteri medici, sono state usate strisce di silicone per i test. Su queste strisce è stato costruito strato per strato un efficiente rivestimento antibiofilm usando acilasi e polietilinimmina. I rivestimenti si sono dimostrati in grado di inibire l’adesione dei batteri per 24 ore. Infatti gli strati erano funzionalmente stabili dopo il contatto con l’urina per sette giorni e conservavano la loro biocompatibilità dopo sette giorni a contatto diretto con i fibroblasti della pelle. È importante sottolineare che la strategia di NANOQUENCH per la prevenzione della formazione di biofilm sui cateteri urinari si avvale di un approccio completamente innovativo. I ricercatori sono riusciti a prevenire la formazione di biofilm e allo stesso tempo evitare lo sviluppo di resistenza batterica agli antibiotici.
Parole chiave
Biofilm, catetere urinario, quorum-sensing, NANOQUENCH, acilasi, polietilenimmina
