p Em um avanço significativo na batalha contra a resistência aos antibióticos, uma equipe de pesquisa do Instituto Indiano de Ciência (IISc) sintetizou um nanomaterial que imita uma enzima e pode desintegrar as membranas celulares de uma série de bactérias causadoras de doenças. O estudo, publicado no jornal Biomateriais aplicados ACS, é uma colaboração entre pesquisadores do Departamento de Química Inorgânica e Física (IPC) e do Departamento de Microbiologia e Biologia Celular (MCB). p A descoberta dos antibióticos revolucionou o campo da medicina. Na década de 1960, muitos especialistas em saúde até acreditavam que a luta contra as doenças infecciosas estava em seus estágios finais. Contudo, As últimas décadas viram um novo desafio - a evolução da resistência a antibióticos em bactérias patogênicas.

p Os antibióticos geralmente atuam interferindo nas atividades celulares das bactérias. Ao longo de muitas gerações, graças em grande parte ao uso indevido e excessivo de antibióticos, várias bactérias desenvolveram resistência aos antibióticos, produzindo suas próprias enzimas que visam os medicamentos.

p As membranas celulares de todos os organismos, incluindo bactérias, têm duas camadas de lipídios contendo moléculas de fosfato. "O fosfolipídio é um componente essencial da membrana celular, "explica Kapudeep Karmakar, um ex-Ph.D. aluno do MCB e co-primeiro autor deste artigo junto com Kritika Khulbe, ex-Ph.D. Aluno do IPC. Portanto, os pesquisadores decidiram atingir esses fosfolipídios com a ajuda de nanomateriais que quebrariam as ligações que mantêm a bicamada da membrana unida. Esses nanomateriais são conhecidos como nanozimas. De acordo com os autores, uma vez que as nanozimas visam diretamente a integridade química dos fosfolipídios para destruir a membrana celular, as bactérias têm menos probabilidade de desenvolver resistência contra eles.

p Para desenvolver este novo composto, a equipe sintetizou uma nanozima à base de óxido de cério usando o que é conhecido como método de co-precipitação química. Na próxima etapa, eles realizaram uma reação entre o óxido de cério e o poliacrilato de sódio em uma solução básica para revestir as nanopartículas com polímeros. O revestimento de polímero permite que a nanozima se disperse em qualquer superfície ou material e aumenta sua atividade.

p O nanomaterial foi então testado em laboratório em várias bactérias potencialmente patogênicas, como Salmonella Typhi, Shigella flexneri , Escherichia coli , Vibrio cholerae e Klebsiella pneumoniae , que causa febre tifóide, gastroenterite, disenteria, cólera e pneumonia, respectivamente. O que a equipe descobriu foi que a nanozima parou seu crescimento e, subsequentemente, inibiu a formação de biofilme - uma comunidade densamente compactada de bactérias.

p "A maioria dos antibióticos não é capaz de penetrar nos biofilmes. Nossos nanomateriais foram capazes de penetrar até mesmo em uma criança de 10 dias, biofilme bem desenvolvido e mostrou atividade antibacteriana dentro do biofilme devido ao seu pequeno tamanho, "diz Khulbe.

p Os pesquisadores também testaram a nanozima em cateteres urinários. Esses dispositivos médicos são vulneráveis ​​à formação de biofilme patogênico em suas superfícies, levando a infecções em pacientes. Em um ambiente de laboratório, a equipe descobriu que a ligação bacteriana à superfície do cateter reduz significativamente no tratamento com a nanozima. Como a nanozima não distingue entre células humanas e microbianas, os pesquisadores revestiram estrategicamente apenas a superfície interna do cateter para matar os micróbios. Para usar seu nanomaterial em outros dispositivos médicos, mais pesquisas seriam necessárias para garantir que não haja contato entre as células humanas e as nanozimas.