Un equipo de investigación de la Universidad de Sevilla ha logrado un avance significativo en el tratamiento de infecciones bacterianas mediante el desarrollo de una nanocápsula que libera compuestos antibacterianos directamente en el sitio de la infección. Este innovador enfoque se presenta como una alternativa a los antibióticos convencionales, permitiendo una dosificación controlada y mejorando la eficacia del tratamiento frente a bacterias que suelen ser resistentes a las terapias actuales.
La propuesta del grupo investigador se basa en el uso de compuestos de rutenio, un metal conocido por sus propiedades antibacterianas. Este material se investiga como un sustituto viable para los antibióticos tradicionales, cuyo uso prolongado ha contribuido al desarrollo de resistencias bacterianas. Sin embargo, hasta ahora, estos compuestos presentaban un desafío: su tendencia a degradarse rápidamente en soluciones acuosas, lo que comprometía su efectividad.
Nueva solución para mejorar la eficacia del rutenio
Para abordar este problema, los investigadores han diseñado una nanocápsula que encapsula el rutenio, protegiéndolo hasta que alcanza su destino. “De esta forma, el agente antibacteriano no se degrada prematuramente y actúa únicamente donde es necesario, aumentando su eficacia y minimizando efectos secundarios indeseados”, explica Manuel Pernía Leal, uno de los investigadores involucrados en el proyecto.
Las nanocápsulas desarrolladas tienen un tamaño aproximado de 20 nanómetros, lo que equivale a una fracción del grosor de un cabello humano. Esta escala las hace miles de veces más pequeñas que las propias bacterias. Estas estructuras se forman a partir de moléculas orgánicas que se ensamblan espontáneamente, creando cápsulas robustas capaces de transportar distintas cantidades del agente activo según sea necesario.
Ciencia detrás del diseño innovador
El funcionamiento de estas nanopartículas es similar al famoso caballo de Troya: el complejo de rutenio permanece inactivo dentro de la cápsula hasta que es absorbido por la bacteria. Una vez dentro, el metal se activa y ejerce su efecto antimicrobiano, bloqueando el crecimiento o eliminando a la bacteria.
Los ensayos realizados en laboratorio han demostrado una notable eficacia contra bacterias 'Gram positivas', como 'Staphylococcus aureus' y 'Enterococcus faecalis', agentes causantes de diversas infecciones cutáneas y respiratorias.
Liberación controlada y personalización del tratamiento
Aparte de proteger al rutenio, los investigadores han implementado modificaciones en la superficie de las nanocápsulas para controlar la velocidad de liberación del fármaco. Esto se logra mediante la incorporación de "grapas" moleculares basadas en cadenas de polietilenglicol, lo que permite ajustar con precisión la liberación del medicamento según las necesidades terapéuticas específicas.
Para validar este comportamiento, llevaron a cabo experimentos similares al proceso utilizado con bolsitas de té: las nanopartículas fueron colocadas en un compartimento permeable para evaluar periódicamente cuánto compuesto se liberaba al agua. Este método ha sido crucial para calibrar tanto la cantidad como la velocidad de liberación del fármaco.
Futuras aplicaciones y apoyo institucional
Aunque los experimentos realizados hasta ahora han sido in vitro, el equipo está trabajando en el diseño de nuevos nanomateriales más potentes y en mejorar su actividad antimicrobiana. El siguiente paso será avanzar hacia estudios en modelos animales y explorar aplicaciones adicionales en salud, incluyendo tratamientos dirigidos para células cancerosas.
Esta investigación ha recibido financiación por parte de la Consejería de Universidad y del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, así como apoyo europeo mediante fondos FEDER. También ha contado con colaboración técnica por parte de los Servicios Centrales de Investigación (CITIUS) y la Universidad de Málaga para caracterizar y analizar los nanomateriales desarrollados.
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