El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) avanza en el desarrollo de nuevos materiales antimicrobianos para enfrentar la creciente resistencia antimicrobiana, una de las mayores amenazas sanitarias globales. La investigación busca alternativas que no solo dependan del descubrimiento de nuevos antibióticos, sino que prevengan activamente las infecciones en diversos entornos.
La incapacidad de los antibióticos para controlar microorganismos ha generado preocupación en organismos como la Organización Mundial de la Salud. En este contexto, los materiales antimicrobianos se posicionan como una línea de defensa crucial. Grupos de investigación del CSIC trabajan en soluciones que actúan desde el diseño del propio material, con el objetivo común de frenar la colonización bacteriana sin favorecer la aparición de nuevas resistencias.
Un ámbito de especial relevancia para este enfoque es el de los implantes y dispositivos médicos. En prótesis de cadera o rodilla, las infecciones suelen iniciarse cuando las bacterias se adhieren a la superficie del implante, formando biofilms. Estas estructuras protegen a las bacterias y dificultan su eliminación con tratamientos convencionales.
Desarrollo de materiales antimicrobianos
Desde hace casi dos décadas, el grupo Copromat del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM-CSIC), dirigido por Ana Conde del Campo, desarrolla superficies metálicas antimicrobianas. Su estrategia modifica el titanio de los implantes con una capa de óxido de titanio y flúor, reduciendo la adherencia bacteriana y permitiendo la carga de antibióticos. Estos tratamientos logran eliminar más del 95% de las bacterias depositadas, sin afectar la integración del implante en el hueso. La misma aproximación se aplicó a aceros inoxidables de uso hospitalario e industrial, reduciendo entre 90% y 98% la adhesión de bacterias como E. coli, Salmonella o Listeria.
Una visión complementaria es la desarrollada por Belén Cabal Álvarez desde el Centro de Investigación en Nanomateriales (CINN-CSIC), cuyo trabajo se inscribe en el enfoque integral de Una Salud. Su línea de investigación se centra en el diseño de materiales antimicrobianos inorgánicos. En salud humana, su equipo ha creado recubrimientos para implantes dentales que previenen la periimplantitis. En sanidad animal, las investigaciones buscan minimizar focos de contaminación microbiológica en entornos ganaderos, mientras que en el ámbito ambiental trabajan en agentes para el control de fitopatógenos agrícolas.
Otra aproximación es la de Enrique Martínez-Campos, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), quien investiga cómo controlar la interacción de bacterias con los materiales. Su equipo ha desarrollado superficies con microporos organizados que atrapan bacterias, dificultando su supervivencia sin perjudicar el crecimiento de células humanas. También exploran la introducción de grupos fluorados para modificar la interacción superficial con el agua y los microorganismos, mejorando la resistencia bacteriana sin perder biocompatibilidad. Utilizan técnicas de impresión dos y tres dimensiones para diseñar estructuras microscópicas que reducen la proliferación de bacterias y virus.
Nuevas estrategias antimicrobianas
En el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona del CSIC (ICMAB-CSIC), el grupo de Rosario Núñez explora la terapia fotodinámica antimicrobiana. Esta técnica utiliza compuestos sensibles a la luz que, al ser irradiados, generan especies reactivas capaces de destruir bacterias. Han desarrollado moléculas sintéticas, como el BODIPY yodado, que eliminan cultivos de bacterias problemáticas como Staphylococcus aureus o Enterococcus faecium tras la exposición a luz verde. La activación controlada de estos materiales reduce el riesgo de toxicidad y dificulta el desarrollo de resistencia antimicrobiana.
Por su parte, Imma Ratera, también del ICMAB-CSIC y del CIBER-BBN, se enfoca en la prevención de infecciones asociadas a catéteres. Su grupo ha modificado químicamente superficies de poliuretano termoplástico, anclando una proteína antimicrobiana humana, la β-defensina 5. Esta funcionalización confiere protección duradera contra bacterias que colonizan estos dispositivos y forman biofilms resistentes a los antibióticos.
Estas líneas de investigación del CSIC representan un cambio de paradigma en la lucha contra las infecciones. En lugar de la búsqueda exclusiva de nuevos antibióticos, los materiales antimicrobianos buscan prevenir la colonización bacteriana, dificultar la formación de biofilms o eliminar patógenos mediante mecanismos físicos o fotoquímicos. Desde hospitales hasta la industria alimentaria, la agricultura y la ganadería, estos materiales abren la puerta a entornos más seguros y menos dependientes de los antimicrobianos, ofreciendo herramientas eficaces para frenar una amenaza sanitaria global presente.
FUENTE: Animal's Health