A temporada de “volta às aulas” significa comprar canetas e papel, descobrir a nova rota do ônibus e… dores de ouvido. Os médicos geralmente tratam essas infecções com antibióticos, mas as crianças nem sempre completam o tratamento, acelerando a resistência a esses medicamentos. Hoje, os pesquisadores relatam o desenvolvimento de um sistema em nanoescala de uso único que provavelmente não gerará resistência. Usando um composto semelhante ao alvejante em animais de teste, eles mostram que ele pode matar um tipo de bactéria que causa infecções de ouvido, e algum dia poderá ser facilmente aplicado como um gel.



Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje na reunião de outono da American Chemical Society (ACS).

"Inicialmente concebemos esta ideia olhando para o alvejante de limpeza doméstica. Embora tenha sido usado desde o século 19, as bactérias não parecem ter desenvolvido qualquer resistência generalizada a este limpador", diz Rong Yang, Ph.D., o investigador principal do projeto.

Mas Yang alerta rapidamente que as pessoas não devem tratar infecções com água sanitária. A solução vendida nas lojas é altamente concentrada e cáustica, mas quando utilizada de forma devidamente controlada em concentrações extremamente baixas, o ingrediente ativo do alvejante é considerado compatível com tecidos vivos.

Depois de perceberem que o ingrediente ativo do produto de limpeza doméstico poderia contornar a resistência aos antibióticos, os pesquisadores da Universidade Cornell decidiram enfrentar um flagelo infantil quase universal:as infecções agudas de ouvido. Essas infecções afetam mais de 95% das crianças nos EUA, e o tratamento normalmente requer o uso de antibióticos por cinco a 10 dias. No entanto, estes regimes podem causar efeitos secundários problemáticos, levando algumas famílias a interromper a medicação prematuramente, especialmente se os sintomas desaparecerem. Mas o uso inadequado destes medicamentos pode acelerar o desenvolvimento de resistência aos antibióticos, o que torna as infecções mais difíceis – se não impossíveis – de tratar. Este problema está entre as maiores ameaças à saúde global, de acordo com a Organização Mundial da Saúde.

As bactérias têm mais sucesso na luta contra algumas substâncias do que outras. O ácido hipoclorídrico da água sanitária pertence a uma família de compostos, conhecidos como ácidos hipohalosos, aos quais as bactérias ainda não desenvolveram qualquer resistência significativa – provavelmente devido às inúmeras maneiras pelas quais esses ácidos altamente reativos danificam as células microbianas, diz Yang.

Como essas substâncias se decompõem rapidamente, Yang e seus colegas procuraram gerar uma delas conforme a necessidade, atrás do tímpano, no ouvido médio, onde ocorrem infecções de ouvido. Eles encontraram inspiração em uma enzima de alga marinha gigante, que converte peróxido de hidrogênio (H₂ O₂ ) ao ácido hipobromoso (HOBr), um parente químico do alvejante.

Causa frequente de infecções de ouvido, a bactéria Streptococcus pneumoniae produz H₂ O₂ para combater outros micróbios. Para imitar a enzima da alga marinha, que contém o metal vanádio, Yang e seus colegas projetaram nanofios feitos de pentóxido de vanádio (V₂ O₅ ). Estes produzem HOBr apenas na presença do H₂ O₂ -produzem bactérias e seu formato em forma de bastonete ajuda a mantê-las no lugar, reduzindo sua capacidade de difusão nos fluidos corporais.

Em testes em chinchilas, que contraem infecções de ouvido causadas pelos mesmos patógenos que crianças humanas, eles conseguiram eliminar a maior parte do S. pneumoniae. Yang e colegas descobriram que após o tratamento com os nanofios, os tímpanos dos animais, antes inflamados, voltaram ao normal. Enquanto isso, testes em animais saudáveis ​​encontraram evidências de que o tratamento não interferiu na audição.

Para esses experimentos, os pesquisadores injetaram os nanofios diretamente no ouvido médio. Em trabalhos mais recentes em chinchilas, eles desenvolveram um método menos invasivo e mais prático para colocar os fios. Ao decorar os nanofios com peptídeos conhecidos por transportar pequenas partículas através do tímpano, Yang e sua equipe descobriram que poderiam administrar o tratamento topicamente como um gel depositado no canal auditivo. Depois que o gel foi aplicado, os nanofios dentro dele passaram pelo tecido intacto. Eles também estão explorando outras abordagens para passar os nanofios pelo tímpano.

Porque outras bactérias causadoras de infecções de ouvido não produzem H₂ O₂ , os investigadores estão actualmente a examinar se este sistema é eficaz na presença de outros micróbios além do S. pneumoniae, e como poderão adaptá-lo para combater os outros insectos.

Os investigadores ainda não realizaram estudos para determinar quanto tempo o sistema permanece no lugar, embora as suas evidências sugiram que os nanofios são drenados do ouvido médio depois de a infecção desaparecer. No entanto, Yang suspeita que eles poderiam adaptar as propriedades dos nanofios para permanecerem no lugar por longos períodos depois. Esta última abordagem poderia permitir prevenir infecções recorrentes que afectam muitas crianças.

“Se as bactérias regressarem, o sistema poderá reiniciar, para que as crianças não precisem repetidamente de antibióticos e criem mais resistência ao longo do caminho”, diz Yang.

Mais informações: Erradicação da infecção de ouvido por meio de síntese autônoma de antimicrobianos, ACS Fall 2023.
Fornecido pela American Chemical Society