p Uma nova ferramenta está surgindo na luta contra doenças bacterianas resistentes a antibióticos. Além dos esforços globais para limitar o uso excessivo e o abuso de antibióticos, a nanomedicina está encontrando maneiras adicionais de atacar essas superbactérias. p Nanopartículas, um milhão de vezes menor que um milímetro, estão provando ser estáveis, fácil de entregar e prontamente incorporado nas células.

p Em trabalho recente, um grupo de pesquisadores da Universidade do Colorado, do qual sou membro, usou pontos quânticos em nanoescala - partículas semicondutoras minúsculas com propriedades específicas de absorção de luz - para matar superbactérias resistentes a medicamentos sem prejudicar o tecido saudável circundante.

p Uma vez introduzido no corpo, os pontos quânticos não fazem nada até serem ativados por uma luz incidida sobre eles. Qualquer fonte de luz visível (uma lâmpada, luz ambiente ou mesmo a luz solar) pode ser usada para isso. Até agora, nossa pesquisa se concentrou em infecções tópicas na pele; mais profundamente dentro do corpo, luzes mais brilhantes ou mais nanopartículas podem ser necessárias.

p Quando ativado pela luz, os pontos quânticos começam a gerar elétrons que se ligam ao oxigênio dissolvido nas células, criando íons radicais. Esses íons interrompem as reações bioquímicas das quais as células dependem para comunicação e funções vitais básicas. Desta maneira, podemos visar e matar células bacterianas muito específicas que causam doenças.

p A ameaça da superbactéria

p Os antibióticos são usados ​​não apenas para tratar infecções bacterianas ativas; eles também são administrados rotineiramente a pacientes submetidos a cirurgia, e pessoas com sistema imunológico comprometido por doenças como HIV e câncer.

p Bactérias que são resistentes a mais de um antibiótico - ou "superbactérias, "como são comumente chamados - infectam mais de 2 milhões de americanos por ano, e matar 23, 000 deles. Globalmente, eles matam mais de 700, 000 pessoas a cada ano.

p As projeções de um painel de pesquisa do governo do Reino Unido sugerem que, se não for verificado, superbactérias podem matar mais de 10 milhões de pessoas a cada ano até 2050. Isso ultrapassaria em muito todas as outras principais causas de morte - incluindo diabetes, Câncer, diarreia e acidentes rodoviários. O custo econômico é estimado em US $ 100 trilhões até 2050.

p Focando em um alvo

p Existem outros medicamentos em escala nano para combater bactérias infecciosas. Quando exposto à luz, eles esquentam, matando todas as células ao seu redor - não apenas as causadoras de doenças. Eles, portanto, requerem ferramentas especiais, como proteínas ou anticorpos que se aderem seletivamente aos tipos de células desejados, para entregá-los a locais muito específicos. Isso, por sua vez, requer a capacidade de identificar com precisão as células-alvo.

p Nosso método é uma melhoria porque permite um direcionamento mais específico das células a serem tratadas. Pontos quânticos com diferentes tamanhos e propriedades elétricas podem ajudar a criar diferentes íons disruptivos. Isso pode permitir que os médicos escolham desreguladores para matar as bactérias invasoras sem prejudicar o tecido saudável próximo.

p Os pontos quânticos ativados perturbam o equilíbrio dos processos químicos, chamado de "redução-oxidação" ou "redox" para abreviar, em bactérias causadoras de doenças, a fim de matá-los.

p Usando este método e apenas uma lâmpada normal, fomos capazes de eliminar uma ampla gama de bactérias resistentes a antibióticos. A bactéria nos foi fornecida na forma de amostras clínicas reais da Escola de Medicina da Universidade do Colorado. Eles incluíram algumas das infecções resistentes aos medicamentos mais perigosas:resistentes à meticilina Staphylococcus aureus ; produtor de β-lactamase de espectro estendido Klebsiella pneumoniae e Salmonella typhimurium ; multirresistente a medicamentos Escherichia coli ; e resistente a carbapenem Escherichia coli .

p Também fomos capazes de fazer nanopartículas com diferentes reações à luz, incluindo não ter resposta ou mesmo melhorar a reprodução celular. Aumentar o crescimento de superbactérias não é desejável, mas esta descoberta pode nos permitir estimular o crescimento de bactérias úteis, como em biorreatores, que pode ajudar na fabricação de biocombustíveis e antibióticos.

p Dando as próximas etapas

p Até agora, nosso trabalho tem sido em tubos de ensaio em laboratórios controlados; nosso próximo passo é estudar essa técnica em animais. Se for bem sucedido, essa tecnologia pode impulsionar a luta contra bactérias multirresistentes a medicamentos no curto prazo e no futuro.

p Pode, por exemplo, estimular a criação de uma nova classe de drogas ativadas por luz, levam ao desenvolvimento de tecidos especiais com luzes LED para fototerapia, e até mesmo formam a base de superfícies de auto-desinfecção e equipamentos médicos.

p E embora a bactéria continue a evoluir para buscar a sobrevivência, nossa capacidade de controlar a reação específica dos pontos quânticos, uma vez ativados, poderia nos permitir avançar mais rapidamente nesta luta onde a derrota não é uma opção. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.