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El ingrediente común en la protección solar puede prevenir las infecciones relacionadas con los implantes médicos

Un ingrediente común en la protección solar podía ser una capa antibacteriana efectiva para los implantes médicos tales como marcapasos y juntas del repuesto.

Los investigadores de la Universidad de Michigan encontraron que una capa de nanopyramids del óxido de cinc puede romper el incremento del estafilococo áureo meticilina-resistente (MRSA), reduciendo la película en los materiales tratados cerca sobre el 95 por ciento. Sobre millón de aparatos médicos implantados se infectan cada año con el MRSA y la otra especie bacteriana.

“Es extremadamente difícil tratar estas infecciones,” dijo a J. Scott VanEpps, conferenciante clínico y profesor investigador en el departamento de Facultad de Medicina del U-M del remedio de la emergencia, cuyas personas llevaron el estudio biológico.

El tratamiento implica cualquiera un curso largo de los antibióticos, que pueden llevar a la resistencia antibiótico y a los efectos secundarios tóxicos, o los implantes se deben reemplazar quirúrgico, que pueden ser muy extensos para los dispositivos tales como válvulas de corazón y juntas prostéticas, VanEpps dijeron.

Idealmente, los doctores quisieran evitar que las infecciones ocurran en el primer lugar. Una opción es recubrir los dispositivos con algo en el cual las bacterias no pueden crecer. Los nuevos resultados, publicados en el gorrón Nanomedicine, sugieren que tal capa se podría hacer de nanoparticles del óxido de cinc--una erupción de la protección solar y de pañal bate el ingrediente que hace la loción más gruesa y relativamente opaca.

Si los nanoparticles se dan forma como una pirámide con una base hexágono-dada forma, son muy efectivos en evitar que una enzima llamada beta-galactosidasa analice la lactosa en los azúcares más pequeños la glucosa y la galactosa, que las bacterias utilizan para el combustible.

La forma es importante, para la enzima y para los nanoparticles. La enzima necesita poder torcerse para cortar la lactosa en los azúcares más pequeños. Dos aminoácidos, o los bloques huecos de la proteína, se sientan enfrente de uno otro a través de una ranura en la enzima. Los ajustes de la lactosa en la ranura, y los aminoácidos vienen juntos catalizar la desintegración en la glucosa y la galactosa.

“Aunque más estudios necesitan ser realizados, creemos que los nanopyramids del óxido de cinc interfieren con este movimiento que se tuerce,” dijimos Nicholas Kotov, el José B. y Florencia V. Cejka profesor de la ingeniería química, cuyo grupo hizo los nanoparticles.

La investigación de las personas sugiere esa parte del nanoparticle--un filo o el punto--piezas insertas sí mismo en la ranura. Estorbando encima de apenas uno de las cuatro ranuras, los nanoparticles pueden cerrar la enzima entera previniendo la acción que se tuerce.

Para explorar el concepto de una capa antibacteriana, el grupo de Kotov revistió algunas espigas con los nanopyramids y entonces las personas de VanEpps los adhirieron en una substancia que permitiría que las bacterias crecieran. Evaluaron cuatro especies de bacterias en espigas revestidas y sin recubrimiento--dos especies estafilococias (MRSA incluyendo), una especie que causa pulmonía y Escherichia Coli.

Después de 24 horas de incremento, el número de células estafilococias viables recuperadas de las espigas revestidas era el 95 por ciento menos que ésos de las espigas sin recubrimiento. La pulmonía y las especies de Escherichia Coli eran menos susceptibles a los nanoparticles.

“Mientras que la capa no podía suprimir totalmente todas las células estafilococias, esta reducción dramática podría permitir probablemente a tratamientos antibióticos tener éxito o permitir simple que el sistema inmune humano asuma el control sin la necesidad de antibióticos,” VanEpps dijo.

La staph, incluyendo MRSA, es determinado vulnerable a los nanopyramids porque su pared celular es una matriz de proteínas y de azúcares. Las personas sospechan que como el MRSA intentó colonizar las espigas, los nanopyramids limitados a las enzimas que construyen la pared celular. Puesto que las enzimas no podrían mantener la pared celular, las células analizadas.

Si éste es de hecho cómo los nanopyramids operan, después la capa no debe ser ningún problema para las células humanas, cuyos recintos de la membrana no tienen las mismas vulnerabilidades. Puede también explicar porqué la capa no está casi como efectiva en Escherichia Coli, que no desgasta sus enzimas de la pared celular en su manguito.

Muchos obstáculos se ponen de pie entre la capa del nanoparticle y el uso clínico en pacientes. Los investigadores deben descubrir cómo tal capa afectaría a las células humanas cerca del implante y exploraría cómo los nanopyramids afectan a otras enzimas en seres humanos y bacterias.

“La actividad antibacteriana fuerte contra MRSA y otros patógeno es el encontrar emocionante,” Kotov dijo. “Queremos entender mejor los mecanismos de la función antibacteriana para ajustar su actividad inhibitoria y para determinar las semejanzas estructurales entre las enzimas que los nanoparticles piramidales pueden inhibir.”

Source:

University of Michigan