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Actividad nanobacteriana de nanopartículas de plata (segunda parte)

Actividad nanobacteriana de nanopartículas de plata (segunda parte)

El investigador Solomon y sus colegas, en el libro publicado el año 2007 titulado “Nano-partículas de plata”, mencionan que la preparación de nano-partículas metálicas tiene gran interés debido a sus propiedades ópticas, eléctricas, catalíticas, bactericidas, etc. Estas propiedades dependen del tamaño, la forma y la dispersión de las nano-partículas, que pueden ser controladas a partir del método de síntesis. Dentro de los parámetros que influyen en la morfología de las nano-partículas se encuentran la elección del agente reductor, las cantidades relativas y las concentraciones de reactivos, la temperatura y la duración de la reacción. Según Moralez y sus colegas, en el artículo escrito el año 2009 con el título “Síntesis y caracterización de nano-partículas de plata por la ruta Sol-Gel a partir de Nitrato de Plata”, la plata tiene una larga historia en exitosas aplicaciones médicas. Estudios recientes han mostrado que en su forma de nano-partículas son altamente efectivas como agentes antimicrobiales contra bacterias y virus. Diferentes rutas de producción de nano-partículas de plata han sido investigadas. Algunas están basadas en la reducción de nitrato de plata por borohidruro de sodio o citrato de sodio. Otros métodos incluyen el uso de microondas, electrólisis, co-condensación, microemulsión y foto-reducción de iones de plata. En el artículo titulado “Nano-partículas y sus aplicaciones biológicas y medio ambientales”, escrita por Liu el año 2006, se menciona que los nano-materiales son producidos de diferentes materiales y de formas diversas: Esferas, tubos, alambres, entre otras. A su vez, son clasificados con base al tipo de material en: Metálicos, semiconductores y poliméricos. Según Luo y sus colegas, en el artículo publicado el año 2005 con el título “El rol del polietileno glicol en la formación de nano-partículas de plata”, los metales a nivel nanométrico poseen propiedades ópticas, electrónicas, catalíticas, magnéticas, etc. que difieren significativamente de aquellas presentes a mayor escala. Dichas propiedades están fuertemente relacionadas con el tamaño, forma, composición, cristalinidad y estructura de la partícula.

Al año 2012, en el artículo escrito por Seil y Webster titulado “Aplicaciones antimicrobianas de la nanotecnología: Métodos y literatura”, se menciona que con el auge de la nanotecnología se han desarrollado ciertos nanomateriales, en particular nano partículas inorgánicas, que presentan un marcado efecto microbicida sobre una amplia variedad de microorganismos, tales como virus, bacterias y hongos. Según Hajipour y sus colegas, en el libro publicado el año 2012 con el título “Propiedades antibacteriales de las nano-partículas”, la capacidad microbicida de las nano-partículas está vinculada a la naturaleza del material y a ciertas características intrínsecas de las mismas, como sus dimensiones nanómetricas, lo cual les permite ser internalizadas con mayor facilidad en los microorganismos, y la alta relación área/volumen que permite un mayor contacto e interacción con dichos microorganismos. Seil y Webster, en el artículo citado, mencionan que entre las nano-partículas que han demostrado tener propiedades microbicidas las más importantes son las de plata, óxido de zinc, cobre u óxidos de hierro. Las primeras tres sustancias ya presentan esta propiedad en su forma macroscópica, mientras que los óxidos de hierro únicamente resultan ser microbicidas en forma nano estructurada. Las nano- partículas presentan mecanismos de acción microbicida totalmente diferentes a los antibióticos tradicionales, proporcionando así una alternativa promisoria. Hajipour y sus colegas, en el libro citado, indican que los mecanismos de toxicidad que presentan las nano-partículas con acción bactericida sobre los microorganismos no han sido completamente dilucidados, aunque se han postulado varios. Entre éstos se pueden mencionar perturbaciones en las funciones de la membrana celular, las cuales alteran la permeabilidad y la respiración celular, el ingreso de las nano-partículas a la célula, lo que genera una alteración en las funciones de las proteínas y el ácido desoxirribonucleico, o la producción de especies oxidativas debido a la presencia de nano-partículas en el interior de la célula. Cioffi & Rai, en el libro publicado el año 2012 con el título “Nano-antimicrobianos”, mencionan que no es sencillo realizar un análisis comparativo de los datos de la bibliografía ya que la acción bactericida dependerá de una amplia variedad de factores entre los que se pueden mencionar: el tamaño y la forma de las nano-partículas, su composición química, el recubrimiento y su carga superficial potencial y la concentración de nano-partículas utilizada.

Las nano-partículas metálicas, que han resultado más promisorias como agentes bactericidas son las nano-partículas de plata debido a que la capacidad microbicida de la plata es conocida desde hace siglos. Castellano y sus colegas, en el artículo publicado el año 2007 con el título “Evaluación comparativa de los apósitos y fármacos antimicrobianos que contienen plata”, mencionan que de hecho existen antecedentes que se remontan a la época del Imperio Romano, donde se empleaba plata para potabilizar el agua y en la actualidad ésta se sigue utilizada en muchos dispositivos de purificación. Klasen, en el artículo escrito el año 2000 con el título “Revisión histórica del uso de plata en el tratamiento de quemaduras”, complementa mencionando que en el siglo diecinueve se usaba nitrato de plata para permitir la epitelización y promover la cicatrización de heridas. Según Chopra, en el artículo publicado el año 2007 con el título “El creciente uso de productos con base de plata como agentes antimicrobianos: ¿Un desarrollo útil o un motivo de preocupación?”, en los años 1940, en pleno auge de la penicilina, se introdujo el uso de la plata para el tratamiento de infecciones bacterianas. En general, la preparación y la estabilización de las nano-partículas metálicas se realizan a través de métodos físicos y químicos. Según Guzmán y sus colegas, en el artículo publicado el año 2009 con el título “Síntesis de nano-particulas de plata por el método de reducción química y su actividad antibacterial”, en el caso de los métodos químicos, se utiliza la reducción química, técnicas electroquímicas y fotoquímicas, siendo la primera la estrategia más empleada en el caso de las nano-partículas de plata, ya que se obtienen dispersiones coloidales estables de la forma y el tamaño deseados, tanto en medio acuoso como orgánico.

 

Guillermo Choque Aspiazu
www.eldiario.net
20 de Abril de 2015

Actividad nanobacteriana de nanopartículas de plata (primera parte)

Actividad nanobacteriana de nanopartículas de plata (primera parte)

En el artículo escrito el año 2009, por Vásquez y sus colegas con el título “Aplicaciones medicas de las nanotecnologías en relación con otras tecnologías NBIC”, la nanotecnología es la creación de materiales, dispositivos y sistemas útiles por medio de la manipulación de la materia a una escala nanoscopica. Un nanómetro es una billonésima parte de un metro. La nanotecnología se aplica a casi toda área imaginable, tal como la electrónica, magnética, óptica, tecnología informática, creación de materiales y biomedicina. Según Valdez, en el libro escrito el año 2010 con el título “Nanotecnología”, debido a su pequeño tamaño, los dispositivos a escala manométrica pueden interactuar fácilmente con biomoléculas localizadas tanto en la superficie como en el interior de las células. Al obtener acceso a tantas áreas del cuerpo, tienen la posibilidad de detectar enfermedades y de administrar tratamiento en formas que fueron inimaginables en el pasado.

En el artículo escrito el año 1993 por el investigador Hoyme con el título “Significancia clínica de la profilaxis Credé en Alemania al presente”, se menciona que la plata ha sido utilizada por sus propiedades antimicrobianas por cientos de años. Originalmente, se usaban conductos construidos con este metal para preservar el agua y su aplicación como propuesta médica está documentada desde el año setecientos cincuenta. El primer artículo científico que describe el uso de la plata como antibacteriano fue atribuido a Credé para la prevención de infecciones oculares en los neonatos en el año 1881 y como antiséptico en el año 1901. La eficacia del nitrato de plata contra “Pseudomonas aeruginosa” se vio como un importante beneficio debido a que estos microorganismos eran considerados una causa primaria de muerte en pacientes con heridas por quemaduras extensas. Según Feng y sus colegas, en el artículo escrito el año 2000 con el título “Un estudio de la mecánica del efecto antibacterial de los iones de plata en Escherichia coli y Staphylococcus aureus”, los iones de plata han sido ampliamente conocidos por tener efectos inhibitorios, bactericidas y propiedades antimicrobianas de amplio espectro. Algunas sales de plata han demostrado ser efectivas contra quemaduras, osteomielitis crónica severa, infecciones del tracto urinario e infecciones por catéteres venoso centrales.

En palabras de McDonell, en el artículo publicado el año 2007 con el título “Desinfección química”, el más importante compuesto de plata utilizado es la sulfadiazina de plata, aunque la plata metálica y otras sales como el acetato de plata, el nitrato de plata y las proteínas de plata las cuales tienen propiedades antimicrobianas forman parte de la amplia lista de componentes con las propiedades mencionadas. Al año 2007, en el reporte anual publicado por la Organización Mundial de la Salud con el título “Modelo de medicinas esenciales”, la plata forma parte del listado de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud. Según Carr y sus colegas, en el artículo publicado el año 1973 con el título “Sulfadiazina de plata: Actividad bacterial in vitro”, los iones de plata liberados por dichos fármacos interactúan con estructuras dentro, de las enzimas y el ácido desoxirribonucleico, y sobre la membrana del patógeno, inhibiendo su actividad.

En el artículo publicado el año 2008, por Yoon y sus colegas con el título “Características antimicrobianas de las nano partículas de aerosol de plata contra los bioaerosoles Bacillus subtilis”, se menciona que las investigaciones dirigidas a la búsqueda de otras alternativas para el tratamiento de las infecciones causadas por bacterias y virus resistentes se incrementan con el paso del tiempo. Dentro de la gama de compuestos cuya actividad bactericida se está investigando, las nano-partículas de plata surgen como un prometedor agente antibacteriano que podría ser utilizado para enfrentar a esta y otras bacterias resistentes a los antibióticos. En diversos estudios se han observado las propiedades antimicrobianas de las nano-partículas de plata tanto en virus como en bacterias. Se ha determinado que las nano partículas de plata tienen efecto en bacterias Gram negativas como Escherichia coli, Vibrio cholera, y Pseudomonas aeruginosa, además de las Gram positivas como Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis.

A pesar de todos los hallazgos no se ha podido establecer hasta el momento el mecanismo de acción por el cual estos nano-materiales llevan a cabo su efecto antibacteriano. Sin embargo los resultados obtenidos gracias al empleo de la proteómica por Lok y sus colegas, en el artículo escrito el año 2006 con el título “Análisis proteómico del modo de la acción antibacterial de las nano-partículas de plata”, los cuales mostraron un claro efecto de las nano-partículas de plata sobre la expresión proteínas de la membrana interna de Escherichia coli sugiriendo que un posible sitio de acción de estos compuestos es la membrana celular. Las nano-partículas derivadas de este metal presentan nuevas funciones y propiedades, tal como modificaciones en su luminiscencia, su conductividad o su actividad catalítica. Sus novedosas aplicaciones incluyen gasas antimicrobianas para las quemaduras, desarrollado por Tredget y sus colegas, en el artículo escrito el año 1998 con el título “Un par emparejado, estudio aleatorio para evaluar la eficacia y la seguridad de Acticoat apósito recubierto de plata para el tratamiento de heridas de quemaduras”, además de filtros para el agua, desarrollado por Jain y Pradeep, en el artículo publicado el año 2005 con el título “Potencial de espuma de poliuretano recubierta con nano-partículas de plata como un filtro de agua antibacteriana”, entre otros.

 

Guillermo Choque Aspiazu
www.eldiario.net
13 de Abril de 2015

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