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Apósitos de nanoestructuras para la administración localizada de fármacos

El uso incorrecto de antibióticos y antimicrobianos ha dado lugar a un aumento de la aparición de bacterias multirresistentes. Para vencer a la resistencia a los antibióticos, los científicos europeos proponen el uso de apósitos de nanocompuestos de grafeno, solos o en combinación con antibióticos en forma de vendas, para tratar las heridas infectadas.

Salud

Uno de los principales retos a los que se enfrenta la administración convencional de fármacos es el escaso control de la dosis correcta de la sustancia terapéutica por debajo de las concentraciones tóxicas. Se pueden utilizar armazones protectores cargados con sustancias antibacterianas para administrar un tratamiento localizado para la cicatrización de heridas. Los avances en la nanotecnología (y específicamente en los nanomateriales basados en el grafeno) permiten un elevado ratio de carga tanto de fármacos hidrófilos como hidrófobos, así como la liberación térmica localizada de tratamientos.

Apósitos a base de grafeno para la administración localizada de fármacos

Con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto financiado con fondos europeos PANG ha desarrollado nuevos nanocompuestos y superficies basados en el grafeno para un mejor tratamiento de las infecciones microbianas. Los científicos están especialmente interesados en aplicar estos nuevos materiales a las infecciones cutáneas, donde el exudado que recubre la herida hace que esta sea impermeable a los antibióticos tópicos. «A partir de las propiedades fototérmicas del óxido de grafeno reducido, desarrollamos parches flexibles para un tratamiento muy eficiente de heridas infectadas», explica Sabine Szunerits, coordinadora del proyecto. Los investigadores de PANG desarrollaron tejidos de nanofibras a partir de ácido poliacrílico con óxido de grafeno reducido, un material que permite una interacción no covalente con distintos antibióticos. Estos tejidos se evaluaron «in vitro» para establecer su capacidad de ablación de cultivos bacterianos, así como «in vivo» con infecciones cutáneas superficiales en ratones. Los resultados obtenidos son prometedores y alientan a los socios a seguir adelante con los estudios clínicos. La ventaja de estos apósitos de grafeno con tratamiento tópico frente a los apósitos clásicos es que se puede aplicar calor localmente, lo que limita los efectos secundarios en la piel sana. Además, la presencia de óxido de grafeno reducido aumenta la temperatura de la piel por encima de lo que se puede conseguir solamente con láser infrarrojo. Esto facilita la liberación térmica de antibióticos a la vez que se produce una ablación térmica parcial de las bacterias presentes. «La capacidad de reutilización del parche, además de la posibilidad de esterilizarlo, hace que este método resulte muy rentable y adecuado para vendajes cutáneos», subraya Szunerits.

Impacto de PANG y perspectivas de futuro

Cientos de miles de pacientes mueren cada año en la Unión Europea como consecuencia de infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos. La mayoría de estas infecciones son producidas por patógenos gramnegativos y suponen un gasto de miles de millones de euros en atención sanitaria. El proyecto PANG propone una solución biomédica exclusiva que puede garantizar la liberación controlada de fármacos durante un periodo prolongado de tiempo. Por consiguiente, cabe esperar que su uso se extienda al tratamiento de otras afecciones como el cáncer, la diabetes y el dolor crónico. Los socios también están investigando el potencial de otras nanoestructuras basadas en el carbono, como los nanodiamantes, como adyuvantes de vacunas para potenciar las respuestas inmunitarias contra antígenos específicos a la vez que se limitan los riesgos sanitarios asociados. De hecho, las nanoestructuras están siendo consideradas como un vehículo adecuado para el tratamiento de virus. «Las infecciones víricas representan una amenaza importante para la salud debido al incremento de su propensión a mutar, tal y como se ha observado en la pandemia actual de COVID-19 y las distintas epidemias de la gripe a lo largo de los años», subraya Szunerits. La carencia de fármacos antivíricos dirigidos y el constante surgimiento de nuevos virus hace necesario encontrar nuevas sustancias antivíricas. Recientemente, los socios de PANG propusieron el uso de puntos cuánticos de carbono para el tratamiento del coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Próximo (MERS-CoV) y esperan ampliar este enfoque al tratamiento del coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave 2 (SARS-CoV-2).

Palabras clave

PANG, grafeno, apósito, antibiótico, fármaco, farmacorresistencia, resistencia a los antibióticos, nanocompuestos de grafeno, infecciones cutáneas

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