Compartive study of antimicrobial propeties of gold nanoparticles

En la batalla continua contra las infecciones bacterianas, los médicos dependen de una herramienta poderosa: los antibióticos. Estos medicamentos están diseñados para detener la multiplicación de las bacterias dañinas o para matarlas directamente, permitiendo que el cuerpo humano sane. Sin embargo, las bacterias son astutas y adaptables; con el tiempo, muchas han aprendido a resistir estos fármacos, haciendo que infecciones que antes eran tratables vuelvan a ser peligrosas. Cuando los medicamentos estándar fallan, los científicos buscan nuevas formas de contraatacar, recurriendo a menudo al mundo microscópico en busca de inspiración. Una de las áreas de interés es la de las nanopartículas de oro. Estas son diminutas partículas de oro, tan pequeñas que cientos de ellas podrían caber a lo ancho de un solo cabello humano. Si bien se sabe que las nanopartículas de oro poseen propiedades antimicrobianas y de inducción de respuesta inmunitaria, los investigadores están investigando actualmente si estas motas microscópicas pueden atacar directamente a las bacterias por sí mismas, o si los estudios futuros con AuNPs funcionalizadas podrían ayudar en la prevención de la resistencia antimicrobiana.

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal Abierta de Karnataka, en la India, se propuso probar esta idea contra un tipo específico y obstinado de bacteria llamada Klebsiella pneumonia. Esta bacteria es una causa común de infecciones graves, incluidas las que se encuentran en heridas severas. Para hallar la respuesta, los científicos tomaron muestras de un paciente que sufría una infección grave conocida como gangrena de Fournier. Cultivaron la bacteria en un entorno de laboratorio sobre placas de nutrientes especiales para asegurar que estaban trabajando con un cultivo puro. Una vez que las bacterias estuvieron listas, el equipo preparó una prueba que imita cómo los médicos comprueban si un medicamento funciona. Distribuyeron las bacterias uniformemente sobre una superficie gelatinosa y cortaron pequeños pozos, o agujeros, en ella. En estos agujeros, colocaron diferentes sustancias para ver cuál de ellas detenía el crecimiento de las bacterias en el área circundante.

La prueba incluyó tres sustancias específicas y un control. Dos pozos recibieron diferentes lotes de nanopartículas de oro, provenientes de distintas compañías farmacéuticas. Un tercer pozo recibió una combinación de antibióticos estándar y potente, conocida como amoxicilina y clavulanato de potasio. El cuarto pozo se dejó vacío, con solo un líquido portador, sirviendo como un control en blanco para asegurar que cualquier resultado se debiera a las sustancias mismas y no al líquido en el que se encontraban. Las placas se dejaron luego en un ambiente cálido durante dos días, permitiendo que las bacterias crecieran y que las sustancias interactuaran con ellas. Los científicos midieron los círculos claros que se formaron alrededor de los pozos, conocidos como zonas de inhibición. Un círculo claro más grande significa que la sustancia fue más efectiva para detener a las bacterias.

Después de veinticuatro horas, los resultados fueron claros. El antibiótico creó una zona clara significativamente mayor que cualquiera de las muestras de nanopartículas de oro, mientras que el pozo vacío no mostró efecto alguno. La diferencia se volvió aún más evidente después de cuarenta y ocho horas. El antibiótico produjo una zona clara de 23 milímetros de ancho. En comparación, el primer lote de nanopartículas de oro creó una zona de 18 milímetros, y el segundo lote logró apenas 15 milímetros. El pozo vacío permaneció sin cambios, con las bacterias creciendo justo hasta su borde. Estas mediciones muestran que, si bien las nanopartículas de oro tuvieron cierta capacidad para frenar a las bacterias, no fueron tan efectivas como el tratamiento antibiótico estándar en esta prueba específica.

Los investigadores señalaron que los resultados presentaban ciertas limitaciones. El oro es un metal pesado que no se disuelve fácilmente en agua, lo que dificulta su preparación en forma líquida para este tipo de pruebas. Debido a esto, no se comprende completamente la forma en que las nanopartículas se mueven a través del agar gelatinoso, y los métodos estándar utilizados para probar antibióticos podrían no ser perfectamente adecuados para medir el poder de las nanopartículas de oro. El estudio concluye que, bajo estas condiciones específicas, la actividad antimicrobiana de las nanopartículas de oro contra esta bacteria en particular fue mínima en comparación con el antibiótico. Los autores sugieren que el trabajo futuro podría centrarse en modificar la superficie de estas partículas de oro para hacerlas más efectivas, en lugar de depender únicamente de la materia prima. Por ahora, los datos indican que, si bien las nanopartículas de oro son prometedoras, aún no son un reemplazo para las terapias antibióticas establecidas en el tratamiento de este tipo de infección.