Internalización del nanosistema de oro-galanga al microscopio electrónico, en la que se observa la actuación sobre bacterias E. coli.
La búsqueda de alternativas responde al aumento de las resistencias a los antibióticos, tanto de personas como animales. El fenómeno representa una de las mayores amenazas para la salud pública, por lo que la Organización Mundial de la Salud (OMS) considera urgente encontrar nuevos tratamientos para combatirlas y advierte de la necesidad de reducir la contaminación asociada a su fabricación.
En este estudio, los científicos parten de una sal de oro que funciona como vehículo para los extractos del jengibre (Zingiber officinale) y la galanga (Alpinia galanga). Ambos son rizomas, tallos subterráneos que contienen sustancias conocidas por su actividad antibacteriana. La fórmula resultante actúa de forma distinta a los antibióticos convencionales, ya que las nanopartículas penetran en las bacterias para frenar su crecimiento.
Para comprobar su actividad, seleccionaron dos microorganismos altamente resistentes, el E. coli (Escherichia coli), causante de infecciones intestinales y urinarias, y el estafilococo dorado (Staphylococcus aureus), asociada a afecciones de la piel y a enfermedades adquiridas en hospitales. “El preparado coge a las bacterias desprevenidas, porque actúa con un efecto caballo de Troya: su pequeño tamaño facilita que se acerquen y accedan a ellas, rompiendo la maquinaria biosintética para destruirlas”, explica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Córdoba Rosa María Giráldez, autora del artículo.
Parte del equipo ya había trabajado con nanopartículas de oro tanto como vehículos de sustancias activas, incluidos fármacos antitumorales y antibióticos. En el estudio ‘Development of Nanosystems Delivering with Eco-Friendly Antibacterial Agents Composed of Zingiber officinale/Alpinia galanga and Gold, as Sustainable Antibiotics’, publicado en la revista Pharmaceutics, los expertos obtuvieron partículas con un núcleo de unos seis nanómetros, aproximadamente 10.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano. “Controlar el tamaño es importante tanto para facilitar la entrada en las bacterias como para evitar su toxicidad en el organismo; que lleguen, actúen y se eliminen en 24 horas”, matiza Giráldez.
Los profesores doctores de la US Rafael Prado y Elia Grueso.
Los profesores doctores de la UCO Rosa María Giráldez y Alfonso Carbonero.
Los investigadores prepararon por separado extractos de jengibre y galanga en agua, a los que añadieron sal de oro. Los componentes naturales transformaron el oro disuelto en nanopartículas y ayudaron a impedir que se agruparan. Este procedimiento permite reducir el uso de reactivos habituales en otros métodos de fabricación. Además, comprobaron que las fórmulas resultantes permanecieron estables durante el mes de seguimiento.
Al microscopio, observaron las nanopartículas en contacto con las dos bacterias analizadas y en su interior. Las que recibieron el compuesto modificaron su composición frente a las que no, que mantenían su forma habitual.
En los ensayos de laboratorio se comparó la eficacia tanto de los extractos naturales solos como los que incorporaban oro. Aunque los cuatro detuvieron el crecimiento bacteriano, la combinación de oro y galanga ofreció los mejores resultados en conjunto, especialmente frente al estafilococo dorado. El extracto de galanga por separado también mostró una actividad destacada, mientras que el sistema con jengibre sobresalió frente a E. coli.
El equipo no solo buscaba una fórmula sostenible, sino de fabricación sencilla, accesible para su uso universal sin un coste elevado. “El objetivo es que se pueda usar para combatir infecciones en países con escasez de medicamentos, bien mandándolo ya preparado porque dura un mes en condiciones óptimas, o enviar por partes y sintetizar allí para prolongar su uso”, indica la investigadora.
El investigador de la UCO Antonio Carpintero.
El siguiente paso será evaluar la eficacia de estos nanosistemas frente a otras bacterias, así como comprobar los efectos en animales. También proponen aislar los compuestos activos del jengibre y la galanga para averiguar si funcionan mejor al asociarlos directamente con las partículas de oro que los extractos completos, que contienen otras muchas sustancias. Asimismo, prevén probar otros productos naturales mediante el mismo procedimiento.
Este trabajo se ha financiado con un proyecto de investigación de excelencia concedido por la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía, con el apoyo de la Universidad de Sevilla.