Picos de titânio matam droga de superbactérias

Inspirados pelas estruturas destruidoras de bactérias observadas nas asas de alguns insetos, os pesquisadores desenvolveram uma maneira sem medicamentos de matar micróbios resistentes a medicamentos que comumente causam infecções adquiridas em hospitais. A sua técnica é uma forma nova e eficaz de resolver o problema das superbactérias resistentes aos antibióticos.

A cirurgia pode levar à infecção e, com o aumento dos micróbios resistentes aos medicamentos, está a tornar-se cada vez mais difícil fornecer um tratamento eficaz. Embora as bactérias sejam geralmente as principais causadoras de infecções, espécies de Candida resistentes a medicamentos, um tipo de fungo, também estão se mostrando problemáticas. Eles não só podem efetivamente colonizar e formar biofilmes em materiais implantados, levando a infecções adquiridas em hospitais, mas também levam a resultados clínicos ruins.

Ao inserir coisas como quadris de titânio ou próteses dentárias, os médicos usam uma variedade de revestimentos antimicrobianos, produtos químicos e antibióticos para prevenir o desenvolvimento de infecções. Mas estas medidas não serão tão eficazes, ou nem sequer eficazes, se o micróbio em questão desenvolver resistência.

Mas, pesquisadores da Universidade RMIT criaram uma maneira nova e sem drogas de matar superbactérias, inspirada na superfície antimicrobiana das asas de alguns insetos. Insetos como libélulas, cigarras e libelinhas têm pequenos pilares – nanopilares – na superfície de suas asas que atuam como um “mecanobiocida”, separando fisicamente as células bacterianas e matando-as.

“É como esticar uma luva de látex”, disse Elena Ivanova, autora correspondente do estudo. “À medida que se estica lentamente, o ponto mais fraco do látex ficará mais fino e eventualmente rasgará.”

Assim, os pesquisadores começaram a criar seu próprio mecanobiocida, desenvolvendo uma superfície de titânio coberta com pontas em microescala especialmente projetadas, cada uma do tamanho de uma célula de bactéria, usando uma técnica chamada gravação de plasma.

Eles testaram a eficácia da superfície em matar Candida multirresistente e descobriram que cerca de metade das células foram destruídas logo após entrarem em contato com as pontas. Significativamente, a outra metade – as células que não foram imediatamente destruídas – foram feridas o suficiente para não conseguirem reproduzir-se ou causar infecção.

“As células de Candida que foram feridas sofreram extenso estresse metabólico, impedindo o processo de reprodução para criar um biofilme fúngico mortal, mesmo depois de sete dias”, disse Denver Linklater, um dos coautores do estudo. “Eles não puderam ser revividos em um ambiente sem estresse e eventualmente desligaram em um processo conhecido como apoptose, ou morte celular programada”.

A superfície micropilar de titânio já havia sido considerada eficaz contra dois patógenos comuns, as bactérias Staphylococcus aureus ('Golden Staph') e Pseudomonas aeruginosa, em um estudo anterior publicado na revista Materialia.

“O facto de as células terem morrido após o contacto inicial com a superfície – algumas por ruptura e outras por morte celular programada pouco depois – sugere que a resistência a estas superfícies não será desenvolvida”, disse Ivanovna. “Esta é uma descoberta significativa e também sugere que a forma como medimos a eficácia das superfícies antimicrobianas pode precisar de ser repensada.”

Os pesquisadores dizem que a técnica relativamente simples de gravação a plasma usada para criar as pontas poderia ser aplicada em uma ampla gama de materiais e aplicações.

“Essa nova técnica de modificação de superfície pode ter aplicações potenciais em dispositivos médicos, mas também pode ser facilmente ajustada para aplicações odontológicas ou para outros materiais, como bancadas de aço inoxidável usadas na preparação de alimentos e na agricultura”, disse Ivanovna.

O estudo foi publicado na revista Advanced Materials Interfaces.

Fonte: Universidade RMIT