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Combater as bactérias nocivas para a saúde com nanopartículas

nanopartículas

No frente-a-frente “homem contra bactérias“, as bactérias estão a ganhar. As nossas armas eficazes, os antibióticos, deixaram de o ser, falhando cada vez mais neste combate, ao mesmo tempo que as bactérias usam manobras cada vez mais complicadas para se protegerem dos seus efeitos. Algumas espécies, que incluem estafilococos multirresistentes (MRSA) capazes de causar doenças potencialmente fatais, até se refugiam no interior das células humanas, onde permanecem “invisíveis” para o sistema imunitário. Como as derrotar? As nanopartículas parecem ser a resposta.

Para descobrir os esconderijos dos germes e eliminá-los, uma equipa de investigadores dos laboratórios suíços da Empa e ETH Zurich está a desenvolver nanopartículas que usam uma forma de ação completamente diferente dos antibióticos convencionais: ao contrário dos antibióticos, que têm dificuldade em penetrar nas células humanas, essas nanopartículas, devido ao seu tamanho reduzido e à sua estrutura, podem penetrar na membrana das células afetadas. Uma vez lá, conseguem lutar contra as bactérias.

A equipa de Inge Herrmann e Tino Matter utilizou o óxido de cério, um material com propriedades antibacterianas e anti-inflamatórias na forma de nanopartículas.

Estas foram combinadas com um material cerâmico bioativo, conhecido como biovidro, que tem interesse na área médica devido às suas propriedades regenerativas versáteis, sendo usado, por exemplo, para reconstrução de ossos e tecidos moles.

Em seguida, sintetizaram híbridos de nanopartículas e conseguiram mostrar as interações entre as nanopartículas híbridas, as células humanas e os germes através de microscopia eletrónica e outros métodos. E o que é que viram? Se as células infetadas fossem tratadas com as nanopartículas, as bactérias dentro das células começavam a dissolver-se.

O modo de ação exato das partículas ainda não é totalmente compreendido. Foi demonstrado que outros metais também têm efeitos antimicrobianos, mas o cério é menos tóxico para as células humanas do que, por exemplo, a prata.

Atualmente, acredita-se que as nanopartículas afetam a membrana celular da bactéria, criando espécies reativas de oxigénio que levam à destruição dos germes. Como a membrana das células humanas é estruturalmente diferente, as nossas células não são afetadas por este processo.

Mais ainda, os especialistas acreditam ser menos provável que se desenvolva resistência contra um mecanismo deste tipo.

“Além do mais, as partículas de cério regeneram-se com o tempo, de modo que o efeito oxidativo das nanopartículas nas bactérias pode recomeçar”, explica o pesquisador da Empa, Tino Matter. Desta forma, as partículas de cério podem ter um efeito duradouro.

Agora, os cientistas querem analisar mais detalhadamente as interações das partículas no processo de infeção, para otimizar ainda mais a estrutura e a composição das nanopartículas. O objetivo é desenvolver um agente antibacteriano simples e robusto, que seja eficaz dentro das células infetadas.

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