Biopelícula antimicrobiana para los implantes médicos

La superficie de un dispositivo médico implantado es ideal para la colonización microbiana. La infección resultante desencadena una respuesta inflamatoria del tejido circundante, llevando eventualmente a implantar rechazo. Aunque algunos antibióticos son efectivos para reducir el número de patógenos en un dispositivo, el uso excesivo de los fármacos está conduciendo cada vez más a problemas con la resistencia bacteriana a los mismos.

Un equipo de investigadores del Instituto Nacional Francés de Salud e Investigación Médicainserm (Inserm), de la Universidad de Estrasburgo en Francia, han desarrollado una biopelícula antimicrobiana con el fin de mantener los implantes médicos estériles y han publicado sus resultados en el mes de septiembre en la revista Advanced Healthcare Materials. La biopelícula -de sólo unos pocos cientos de nanómetros de espesor- podría ser una alternativa aceptable a los antibióticos.

dibujoEsquema

Los principales problemas con los dispositivos biomédicos en particular implantes ubicados en ambientes no esterilizados preocupan por: (i) la respuesta inmune excesiva al implante, (ii) desarrollo de biopelículas bacterianas, y (iii) las infecciones por levaduras y hongos. Se ha desarrollado un recubrimiento multifuncional original que aborda concomitantemente todas estas cuestiones. Se ha diseñado una nueva película en multicapa basada en poliarginina (PAR) y ácido hialurónico (HA). Las películas tienen un fuerte efecto inhibidor sobre la producción de citoquinas inflamatorias liberadas por subpoblaciones de macrófagos primarios humanos. Esto podría reducir el potencial de la reacción inflamatoria crónica después de la implantación. La PAR, debido a sus cargas positivas, tiene una actividad antimicrobiana contra Staphylococcus aureus durante 24 h. Con el fin de tener una actividad antimicrobiana a largo plazo, se deposita un recubrimiento de plata a nano-escala en la superficie antes de añadir las películas PAR / HA. Por otra parte, las película PAR /HA puede ser funcionar fácilmente mediante la incorporación de péptidos antimicrobianos, como catestatina (CAT), un péptido natural de defensa del huéspedl. Esta PAR / HA + la película CAT demuestra ser eficaz contra levaduras y hongos y tener citocompatibilidad. Este sistema todo-en-uno constituye una estrategia original para limitar la inflamación y evitar la colonización e infección por bacterias, levaduras y hongos. La bioplécula ha sido diseñada para implantes de titanio – incluyendo prótesis -, marcapasos, así como otros dispositivos que comúnmente causan infección, tales como catéteres, y es capaz, como se ha indicado, de inhibir la proliferación, entre otros microorganismos, de Staphylococcus aureus, Candida albicans y Aspegillus fumigatus, muy comunes en las infecciones asociadas a prótesis y catéteres. Los investigadores y equipo de desarrollo piensan que el dispositivo pueda se comercializado en pocos años.

Özçelik H et al. Harnessing the multifunctionality in nature: A bioactive agent release system with self-antimicrobial and immunomodulatory properties. Advanced Healthcare Materials 2015; 4: 2026-2036. DOI: 10.1002/adhm.201500546