Compartive study of antimicrobial propeties of gold nanoparticles

Na batalha contínua contra as infecções bacterianas, os médicos dependem de uma ferramenta poderosa: os antibióticos. Esses medicamentos são projetados para impedir que bactérias nocivas se multipliquem ou para matá-las diretamente, permitindo que o corpo humano se cure. No entanto, as bactérias são inteligentes e adaptáveis; com o tempo, muitas aprenderam a resistir a esses fármacos, tornando infecções outrora tratáveis perigosas novamente. Quando os medicamentos padrão falham, os cientistas buscam novas formas de lutar, recorrendo frequentemente ao mundo microscópico em busca de inspiração. Uma dessas áreas de interesse são as nanopartículas de ouro. Estas são partículas minúsculas de ouro, tão pequenas que centenas delas caberiam na largura de um único fio de cabelo humano. Embora as nanopartículas de ouro sejam conhecidas pelas suas propriedades antimicrobianas e de indução de resposta imune, os investigadores estão agora a investigar se estes pontos microscópicos podem atacar diretamente as bactérias por si só, ou se estudos futuros com AuNPs funcionalizadas poderão ajudar na prevenção da resistência antimicrobiana.

Uma equipa de investigadores da Karnataka State Open University, na Índia, propôs-se a testar esta ideia contra um tipo específico e persistente de bactéria chamada Klebsiella pneumonia. Esta bactéria é uma causa comum de infecções graves, incluindo as encontradas em feridas severas. Para encontrar a resposta, os cientistas recolheram amostras de um paciente que sofria de uma infeção grave conhecida como gangrena de Fournier. Para cultivar as bactérias, trabalharam num ambiente de laboratório em placas de nutrientes especiais para garantir que estavam a trabalhar com uma cultura pura. Assim que as bactérias estiveram prontas, a equipa preparou um teste que mimetiza a forma como os médicos verificam se um medicamento funciona. Eles espalharam as bactérias uniformemente sobre uma superfície gelatinosa e cortaram pequenos poços, ou buracos, nela. Nestes buracos, colocaram diferentes substâncias para ver qual delas interromperia o crescimento das bactérias na área circundante.

O teste incluiu três substâncias específicas e um controlo. Dois poços receberam diferentes lotes de nanopartículas de ouro, provenientes de diferentes empresas farmacêuticas. Um terceiro poço recebeu uma combinação de antibióticos padrão e poderosa, conhecida como amoxicilina e clavulanato de potássio. O quarto poço foi deixado vazio, apenas com um líquido transportador, servindo como um controle para garantir que quaisquer resultados se deviam às próprias substâncias e não ao líquido em que estavam. As placas foram então deixadas num ambiente quente durante dois dias, permitindo que as bactérias crescessem e as substâncias interagissem com elas. Os cientistas mediram os círculos claros que se formaram em torno dos poços, conhecidos como zonas de inibição. Um círculo claro maior significa que a substância foi mais eficaz a deter o crescimento das bactérias.

Após vinte e quatro horas, os resultados foram claros. O antibiótico criou uma zona clara significativamente maior do que qualquer uma das amostras de nanopartículas de ouro, enquanto o poço vazio não mostrou qualquer efeito. A diferença tornou-se ainda mais distinta após quarenta e oito horas. O antibiótico produziu uma zona clara medindo 23 milímetros de largura. Em comparação, o primeiro lote de nanopartículas de ouro criou uma zona de 18 milímetros, e o segundo lote conseguiu apenas 15 milímetros. O poço vazio permaneceu inalterado, com as bactérias a crescerem até à sua borda. Estas medições mostram que, embora as nanopartículas de ouro tivessem alguma capacidade de retardar as bactérias, não foram tão eficazes como o tratamento antibiótico padrão neste teste específico.

Os investigadores observaram que os resultados vieram com certas limitações. O ouro é um metal pesado que não se dissolve facilmente em água, o que torna difícil a sua preparação em forma líquida para este tipo de testes. Devido a isto, a forma como as nanopartículas se movem através do ágar gelatinoso não é totalmente compreendida, e os métodos padrão utilizados para testar antibióticos podem não ser perfeitamente adequados para medir o poder das nanopartículas de ouro. O estudo conclui que, sob estas condições específicas, a atividade antimicrobiana das nanopartículas de ouro contra esta bactéria em particular foi mínima quando comparada com o antibiótico. Os autores sugerem que o trabalho futuro poderá ter de se focar na modificação da superfície destas partículas de ouro para as tornar mais eficazes, em vez de depender apenas do material bruto. Por enquanto, os dados indicam que, embora as nanopartículas de ouro prometam, elas ainda não são um substituto para as terapias antibióticas estabelecidas no tratamento deste tipo de infeção.