Investigadores de la Universidad católica de Valencia (UCV) han descubierto en un reciente estudio nuevos materiales no tóxicos para células humanas y capaces de hacer frente al patógeno multirresistente Methicillin-Resistant Staphylococcus epidermidis, que constituye “una seria amenaza para la salud mundial”, según apuntan estos expertos. El Grupo de Investigación UCV de Bioingeniería y Terapia Celular ha publicado sus descubrimientos en la revista científica suiza Q1 Polymers (MDPI).

Así, el equipo de investigadores liderado por Ángel Serrano Aroca ha conseguido demostrar que las nanofibras de carbono (CNFs) son capaces de destruir a la cepa bacteriana Methicillin-Resistant Staphylococcus epidermidis (MRSE), resistente a múltiples antibióticos y una de las principales causas de enfermedad asociada con catéteres, particularmente entre bebés prematuros de bajo peso al nacer. Se trata de una propiedad de las CNFs que no había sido publicada anteriormente en la literatura científica.

“Se ha publicado recientemente en Nature Microbiology la necesidad de encontrar nuevos materiales antibacterianos capaces de hacer frente al patógeno MRSE, porque se está propagando a nivel mundial y ha evolucionado hasta convertirse en un patógeno muy potente”, expone el profesor de la UCV.

Las infecciones bacterianas multirresistentes se están propagando cada vez más en los hospitales, “especialmente en pacientes inmunocomprometidos y con cáncer”, sin disponer de un tratamiento antibiótico adecuado, según asegura Serrano: “La OMS ha anunciado recientemente la preocupante situación de los altos niveles de resistencia bacteriana presente tanto en los países desarrollados como en los subdesarrollados”.

Serrano apunta que se ha estimado que las muertes por infecciones microbianas multirresistentes podrían superar a las de otras muchas enfermedades, incluido el cáncer, en el año 2050 si no se toman “medidas urgentes” para abordar esta situación: “Existe una necesidad imperiosa de buscar nuevas estrategias antibacterianas alternativas capaces de tratar y prevenir infecciones resistentes a múltiples fármacos, que sean económicas para poder llegar a todos los pacientes a nivel mundial y que no sean tóxicas para los humanos”.

COSTE MENOR QUE OTROS NANOMATERIALES

En ese sentido, las nanofibras de carbono tienen un costo mucho menor que otros nanomateriales de carbono como el grafeno y presentan “excelentes propiedades químicas, mecánicas, eléctricas”. En el campo biomédico han demostrado, además, ser “muy prometedoras para la fabricación de materiales compuestos capaces de promover el crecimiento de cardiomiocitos y la regeneración neural”, relata el investigador de la UCV.

De este modo, el grupo de investigación liderado por el profesor Ángel Serrano ha demostrado que con una cantidad minúscula de dichos nanomateriales, incorporados en alginato de calcio, se pueden producir biomateriales avanzados antibacterianos no tóxicos y, por tanto, con “inmenso potencial” en aplicaciones biomédicas, aduce Serrano.

El alginato de sodio es un polímero de origen natural que puede obtenerse de diversas fuentes renovables como las algas pardas o el cultivo de diversos microorganismos. Este biopolímero entrecruzado con cloruro cálcico forma hidrogeles muy prometedores en aplicaciones biomédicas debido a que no es tóxico, sino biocompatible y, además, biodegradable; está aprobado por la FDA (Food and Drug Administration) para uso en humanos; y tiene un bajo coste en comparación con otros biopolímeros, aunque carece de altas propiedades mecánicas y no es antibacteriano.

Por ello, la incorporación de una mínima cantidad de CNFs en este biopolímero hace que mejoren sus propiedades mecánicas y que adquiera actividad antibacteriana capaz de hacer frente al peligroso MRSE conservando sus propiedades biológicas. 

Junto a Serrano, han participado en la investigación los profesores de la UCV Belén Frígols, Miguel Martí y Beatriz Salesa.