Científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han desarrollado un láser de pulso ultracorto que puede matar bacterias resistentes a múltiples fármacos y sus esporas, sin dañar las células humanas. El láser funciona vibrando y rompiendo estructuras proteicas dentro de la célula bacteriana, lo que provoca una alteración bioquímica y, finalmente, la muerte. Los investigadores esperan que la técnica pueda resultar útil para descontaminar heridas y productos sanguíneos.
Matar bacterias resistentes a múltiples medicamentos no es tarea fácil, ya que muchos de los antibióticos comunes que utilizamos ya no son eficaces contra ellas. Las estrategias antibacterianas generales que podrían matar dichas bacterias, como el calor o la aplicación de lejía, están bien para descontaminar superficies y equipos, pero claramente no son seguras de usar dentro del cuerpo humano.
Estos investigadores han desarrollado una tecnología láser que puede matar microbios, como bacterias y virus, con facilidad, pero no daña las células humanas. "La tecnología láser de pulso ultracorto inactiva patógenos de manera única y al mismo tiempo preserva las proteínas y células humanas", dijo Shaw-Wei Tsen, uno de los líderes de la investigación, en un comunicado de prensa. “Imagínese si, antes de cerrar una herida quirúrgica, pudiéramos escanear el sitio con un rayo láser y reducir aún más las posibilidades de infección. Puedo ver que esta tecnología se utilizará pronto para desinfectar productos biológicos in vitro , e incluso para tratar infecciones del torrente sanguíneo en el futuro sometiendo a los pacientes a diálisis y pasando la sangre a través de un dispositivo de tratamiento con láser”.
La tecnología funciona alterando las estructuras proteicas de las células bacterianas. Una vez que las proteínas se rompen, con frecuencia se adhieren a otros componentes celulares, provocando un enredo y, en última instancia, provocando la muerte de la célula. Sin embargo, a los niveles de potencia del láser necesarios para matar células bacterianas y virus, las células humanas no se ven afectadas.
"Anteriormente publicamos un artículo en el que demostramos que la potencia del láser es importante", dijo Tsen. “Con una determinada potencia del láser, inactivamos virus. A medida que aumentas la potencia, comienzas a inactivar las bacterias. Pero se necesita un poder aún mayor que ese, y estamos hablando de órdenes de magnitud, para comenzar a matar células humanas. Así que existe una ventana terapéutica en la que podemos ajustar los parámetros del láser de manera que podamos matar patógenos sin afectar las células humanas”.
Hasta ahora, los investigadores han probado el láser en bacterias resistentes a múltiples fármacos en el laboratorio, incluido MRSA y E. coli productora de beta-lactamasas de espectro extendido, y demostraron que el 99,9% de las muestras bacterianas fueron eliminadas.
"Cualquier cosa derivada de fuentes humanas o animales podría estar contaminada con patógenos", dijo Tsen. “Examinamos todos los productos sanguíneos antes de transfundirlos a los pacientes. El problema es que tenemos que saber qué estamos detectando. Si surge un nuevo virus transmitido por la sangre, como ocurrió con el VIH en los años 70 y 80, podría llegar al suministro de sangre antes de que nos demos cuenta. Los láseres de pulso ultracorto podrían ser una forma de garantizar que nuestro suministro de sangre esté libre de patógenos tanto conocidos como desconocidos”.
Estudio en Journal of Biophotonics : Inactivación de bacterias y esporas bacterianas resistentes a múltiples fármacos y generación de vacunas bacterianas de alta potencia utilizando láseres pulsados ultracortos
Vía: Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis