Notícia

Pesquisadores testam nanopartículas de ouro para reduzir a resistência aos antibióticos

Pesquisa identificou maneira de usar nanoaglomerados para reforçar a ação de antibióticos

Divulgação, Universidade de Leeds

Fonte

Universidade de Leeds

Data

quarta-feira, 17 novembro 2021 06:10

Áreas

Farmacologia. Nanotecnologia.

Nanopartículas de ouro podem ser a nova arma na luta contra a resistência bacteriana aos antibióticos, de acordo com nova pesquisa. Os cientistas têm investigado o uso de nanoaglomerados de ouro – cada um composta por cerca de 25 átomos de ouro – para direcionar e interromper as células bacterianas, tornando-as mais suscetíveis aos tratamentos convencionais com antibióticos.

Um relatório da Organização Mundial da Saúde no ano passado disse que “a resistência aos antibióticos está subindo a níveis perigosamente altos em todas as partes do mundo” e pediu um maior investimento em maneiras de como lidar com o problema.

Por vários anos, os pesquisadores reconheceram as propriedades antimicrobianas das nanopartículas de ouro especialmente adaptadas, mas eles têm lutado para encontrar uma maneira de levar as nanopartículas ao local de uma infecção bacteriana sem prejudicar as células hospedeiras de mamíferos saudáveis.

Recentemente, um estudo realizado por uma equipe internacional de cientistas da Universidade de Leeds, no Reino Unido, da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul da China e da Universidade Fudan, ambas na China, identificou uma forma de ’empacotar’ os nanoaglomerados de ouro em um envelope molecular que os torna menos tóxicos para o tecido saudável, sem afetar suas propriedades antibacterianas.

Estudos de laboratório mostraram que a abordagem teve um “forte efeito” em termos de matar uma série de bactérias, algumas ligadas a infecções adquiridas em hospitais e resistentes aos tratamentos convencionais com antibióticos. As descobertas, baseadas em investigações laboratoriais e não em estudos com pacientes, foram publicadas na revista científica Chemical Science.

Forças da natureza

A solução dos cientistas explora as forças eletrostáticas da natureza. As paredes das células bacterianas são mais fortemente carregadas negativamente do que as células de mamíferos. Usando a ideia de que cargas opostas se atraem, os nanoaglomerados de ouro são envolvidos em uma molécula chamada ligante, que é carregada positivamente. Como um pombo-correio, ele encontra e entrega os nanoaglomerados à parede das células da bactéria, onde rompem a membrana celular bacteriana.

A ruptura da membrana celular aumenta a permeabilidade da célula bacteriana aos tratamentos com antibióticos padrão, dando uma ‘nova vida’ aos antibióticos que já estavam ineficazes ou com eficácia decrescente contra bactérias resistentes.

O problema, porém, é que a molécula carregada positivamente envolvida em cada nanoaglomerado também é tóxica para células hospedeiras de mamíferos saudáveis.

Reduzindo a toxicidade

Para proteger as células hospedeiras, os cientistas adicionaram um segundo ligante ao envelope em torno de cada nanoaglomerado. Essas moléculas têm cargas positivas e negativas e são chamadas de grupos zwitteriônicos, que também são encontrados nos lipídios das membranas celulares dos mamíferos. Isso torna os nanoaglomerados de ouro mais compatíveis com as células hospedeiras de mamíferos e torna mais fácil os nanoaglomerados de ouro passarem pelo rim e serem excretados do corpo.

Em testes de laboratório, os cientistas investigaram se os nanoaglomerados de ouro seriam eficazes em reduzir as defesas das células bacterianas – e torná-las mais suscetíveis ao tratamento com antibióticos. Foi usada uma cepa bacteriana chamada Staphylococcus epidermidis resistente à meticilina (MRSE), que é responsável por algumas infecções adquiridas em hospitais.

Os pesquisadores testaram três antibióticos – cada um representando uma classe diferente – contra a MRSE com e sem os nanoaglomerados de ouro.

Nos casos em que o antibiótico foi usado em combinação com os nanoaglomerados de ouro, houve um efeito antimicrobiano melhorado. Com uma classe de antibióticos, houve uma diminuição de 128 vezes na quantidade de antibiótico necessária para inibir o crescimento da MRSE.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Leeds (em inglês).

Fonte: David Lewis, Universidade de Leeds. Imagem: Nanoaglomerado de ouro no envelope molecular. Os ligantes em azul são zwitteriônicos, enquanto aqueles em vermelho são carregados positivamente. Eles estão ligados ao cluster Au25 (em marrom) por meio de moléculas de tiol (amarelo). Fonte: Divulgação, Universidade de Leeds.

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