Redacción
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) trabaja en el desarrollo de nuevos materiales antimicrobianos para prevenir infecciones y hacer frente a la resistencia a los antimicrobianos, considerada una de las principales amenazas sanitarias del siglo XXI. Ante la pérdida progresiva de eficacia de algunos antibióticos frente a microorganismos que antes podían controlarse con facilidad, la investigación busca desarrollar estrategias capaces de prevenir las infecciones y reducir la dependencia de estos tratamientos.
En este contexto, distintos grupos del CSIC trabajan en diferentes estrategias que actúan sobre las bacterias desde el propio diseño de los materiales. Desarrollan superficies capaces de impedir la colonización bacteriana, dificultar la formación de biofilms o eliminar los microorganismos mediante mecanismos físicos y fotoquímicos. El objetivo común es frenar las infecciones sin favorecer la aparición de nuevas resistencias.
Un equipo del ICTP-CSIC ha creado materiales con microporos en forma de panal que dificultan la supervivencia de las bacterias
Una de las principales líneas de investigación se centra en los implantes y dispositivos médicos. En prótesis de cadera o rodilla, las bacterias pueden adherirse a la superficie del implante y formar un biofilm que las protege y dificulta su eliminación mediante antibióticos. Estas estructuras dificultan el acceso de los antibióticos y aumentan la resistencia de las bacterias a los tratamientos.
Desde hace casi dos décadas, el grupo de Corrosión y Protección de Materiales Metálicos (Copromat) del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (Cenim-CSIC), dirigido por Ana Conde del Campo, se ha dedicado a trabajar en el desarrollo de superficies metálicas antimicrobianas para reducir estas infecciones.
Su estrategia consiste en modificar la superficie de titanio de los implantes mediante una capa de óxido de titanio con flúor y una estructura nanotubular. Esta modificación reduce la adherencia bacteriana y permite incorporar antibióticos a la superficie para aumentar su eficacia. Los resultados obtenidos han mostrado que estas superficies pueden llegar a eliminar más del 95% de las bacterias depositadas, sin afectar negativamente a la integración del implante en el hueso.
Otra estrategia busca controlar la interacción entre las bacterias y los materiales. Un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), liderado por Enrique Martínez Campos, trabaja en la modificación de superficies de materiales clínicos para dificultar la adhesión bacteriana sin perjudicar el crecimiento de las células humanas.
Las superficies de titanio desarrolladas por el Cenim-CSIC pueden eliminar más del 95% de las bacterias depositadas
El grupo ha desarrollado superficies con miles de microporos organizados en forma de panal. Durante su fabricación, pequeñas gotas de agua se condensan sobre una película polimérica y, al evaporarse, dejan una red de cavidades microscópicas. Esta modificación reduce la adherencia bacteriana y permite incorporar antibióticos a la superficie, aumentando su eficacia frente a las bacterias.
En el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (Icmab-CSIC), el grupo liderado por Rosario Núñez investiga la terapia fotodinámica antimicrobiana, basada en compuestos sensibles a la luz que, al ser irradiados en presencia de oxígeno, generan especies reactivas capaces de destruir bacterias.
En este sentido, el equipo ha desarrollado moléculas sintéticas conocidas como Bodipy yodado, que mejoran su solubilidad y eficacia antimicrobiana. Una de ellas ha demostrado eliminar por completo cultivos de bacterias especialmente problemáticas en hospitales, como Staphylococcus aureus y Enterococcus faecium, tras su exposición a luz verde.
El Icmab-CSIC investiga moléculas Bodipy yodado capaces de eliminar bacterias hospitalarias tras su exposición a luz verde
En conjunto, estas investigaciones reflejan un nuevo enfoque en la lucha contra las infecciones, al plantear estrategias que no dependen exclusivamente del desarrollo de nuevos antibióticos. Desde prevenir la colonización bacteriana hasta dificultar la formación de biofilms o eliminar microorganismos mediante mecanismos físicos y fotoquímicos, los materiales antimicrobianos podrían contribuir a reducir la aparición de infecciones y, con ello, la necesidad de utilizar antibióticos.
De este modo, sus posibles aplicaciones abarcan desde hospitales y quirófanos hasta la industria alimentaria, la agricultura y la ganadería, con el objetivo de crear entornos más seguros y menos dependientes de los antibióticos en un contexto marcado por el avance de la resistencia a los antimicrobianos.