Matéria traduzida e adaptada do inglês, publicada pela matriz americana do Epoch Times.
E se você pudesse empunhar uma espada laser contra invasores microscópicos, não em uma galáxia muito, muito distante, mas em seu próprio corpo?
Os cientistas desenvolveram uma técnica que utiliza nanopartículas de ouro aquecidas a laser para visualizar e destruir biofilmes bacterianos. Esta abordagem, testada em dentes de roedores e feridas na pele, poderá algum dia substituir potencialmente os antibióticos e tratar superbactérias resistentes a medicamentos.
Nova terapia combate bactérias sem antibióticos
Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia e da Universidade de Stanford desenvolveram uma nova técnica usando nanopartículas de ouro revestidas de açúcar.
Quando aquecidas por lasers infravermelhos próximos, essas nanopartículas podem mostrar e destruir biofilmes em dentes infectados e feridas na pele de ratos e camundongos.
Biofilmes são grupos de pequenos seres vivos que se agarram às superfícies. Essas superfícies podem ser inanimadas, como pedras em um riacho, ou partes de animais, como pele ou intestino.
Um estudo, publicado no Jornal de Investigação Clínica, demonstrou o potencial diagnóstico e terapêutico dessas nanopartículas de dupla finalidade na eliminação de bactérias e vírus arraigados.
“Desenvolvemos uma técnica de tratamento infeccioso altamente inovadora e clinicamente traduzível”, disse Maryam Hajfathalian, doutoranda em engenharia mecânica e autora principal do estudo, ao Epoch Times. É um “método rápido e sem medicamentos para imagens e tratamentos de feridas e infecções de pele”.
Esta é uma nova maneira de limpar dentes e feridas usando pequenas partículas de ouro e luz, acrescentou ela. “Esta é a primeira vez que usamos nanopartículas de ouro projetadas para erradicar biofilmes orais usando terapia fototérmica.”
De acordo com Hajfathalian, essas partículas atuam rapidamente, matando bactérias nocivas em menos de um minuto, sem antibióticos de amplo espectro. Por funcionarem tão bem, os cientistas poderão criar novos produtos, como enxaguantes bucais especiais, tiras adesivas ou curativos que usam luz para limpar feridas.
A pesquisa recebeu apoio de vários ramos do Institutos Nacionais de Saúde (NIH), incluindo o Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia (NIBIB).
“Com esta plataforma, você pode romper biofilmes sem desbridar cirurgicamente infecções, o que pode ser necessário ao usar antibióticos”, Luisa Russell, que tem doutorado em ciência e engenharia de materiais e é diretora do programa na Divisão de Ciência e Tecnologia de Descoberta do (NIBIB) , disse em um comunicado à imprensa.
O método pode ser benéfico para pessoas que não podem tomar medicamentos convencionais. Funciona mesmo para quem é alérgico a antibióticos ou tem infecções que não respondem aos tratamentos típicos. “O fato de esse método não conter antibióticos é um grande ponto forte”, disse Russell.
A terapia fototérmica foi quase 100% eficaz na eliminação de biofilmes. “O método de tratamento é especialmente rápido para infecções orais”, disse Hajfathalian. “Aplicamos o laser por um minuto, mas na verdade, em cerca de 30 segundos, estamos matando basicamente todas as bactérias.”
Os investigadores observaram que esperam que mais testes mostrem se esta estratégia pode prevenir cáries e acelerar a cicatrização.
O que há no tratamento à base de luz?
Para entender como funciona esse tratamento à base de luz, é preciso primeiro entender os biofilmes.
Biofilmes
Biofilmes são comunidades de microrganismos que aderem a superfícies em ambientes úmidos e se reproduzem. Eles se formam quando as bactérias secretam uma substância viscosa semelhante a uma cola, criando estruturas como placa dentária, limo ou revestimentos em rochas e até mesmo em corpos humanos.
Os biofilmes podem compreender uma ou múltiplas espécies de micróbios, incluindo bactérias e fungos, de acordo com a Sociedade de Microbiologia. Estas estruturas melhoram a sobrevivência microbiana, fornecendo apoio e proteção contra ameaças como antimicrobianos e respostas imunitárias.
As infecções por biofilme são responsáveis por até 80% de todas as infecções em humanos e animais, muitas vezes atrasando a cicatrização de feridas. Eles podem causar vários problemas, desde doenças gengivais até infecções do trato urinário, e podem até se ligar a dispositivos médicos, incluindo marca-passos e lentes de contato.
De acordo com a Sociedade de Microbiologia, as bactérias nos biofilmes podem ser 1.000 vezes mais resistentes aos antibióticos do que as bactérias flutuantes, o que as torna uma das principais causas de fracasso do tratamento.
A densa rede de proteínas e carboidratos nos biofilmes pode impedir que os antibióticos cheguem aos micróbios, segundo Hajfathalian. “Os biofilmes são difíceis de tratar com as terapias clínicas existentes devido à resistência antimicrobiana”, disse ela. “Estudos indicam que as infecções por biofilme, uma vez estabelecidas, não podem ser tratadas apenas com antibióticos na maioria dos casos. Portanto, existe uma necessidade crítica de diagnosticar e tratar eficazmente infecções por biofilme.”
Nanopartículas de Metais Nobres
Invisíveis a olho nu, as nanopartículas medem entre 1 e 100 nanômetros. Nanopartículas de ouro absorvem luz nas regiões do visível e do infravermelho próximo. Os lasers infravermelhos próximos emitem radiação que não danifica os tecidos e pode promover a regeneração celular e melhorar a circulação sanguínea, o que promove uma cura mais rápida.
Nanopartículas de metais nobres são partículas microscópicas feitas de metais nobres – metais resistentes à corrosão e oxidação no ar úmido. Os metais nobres mais comuns são ouro, prata e platina. As aplicações potenciais incluem administração de medicamentos e ablação térmica, que utiliza calor para remover tecidos corporais indesejados.
Em artigo de revisão publicado em Fronteiras na Química, pesquisadores da Malásia, Índia e Arábia Saudita observam que nanopartículas de metais nobres são utilizadas como agentes antimicrobianos devido à sua estabilidade e biocompatibilidade. Seu pequeno tamanho e alta relação superfície-volume permitem que penetrem efetivamente nas membranas bacterianas. “As nanopartículas à base de metal parecem ter um papel dominante no século XXI devido ao seu papel vital na nanomedicina e outras aplicações biológicas”, escreveram os autores. “As nanopartículas podem ser fabricadas usando diversas rotas sintéticas e efetivamente utilizadas em diversas aplicações não médicas e biológicas.”
As nanopartículas de ouro, que não são tóxicas, são promissoras para a terapia fototérmica porque convertem a energia luminosa em calor para matar os patógenos, segundo os autores do novo estudo. Eles também emitem ondas de ultrassom em resposta à luz, permitindo imagens fotoacústicas (uma forma não invasiva de tirar fotos detalhadas do interior do corpo usando luz).
Uma nova fronteira na medicina?
Os cientistas podem estar entrando em uma nova fronteira no tratamento de infecções que rivaliza potencialmente com a descoberta dos antibióticos.
“Como cientistas, o nosso objetivo é explorar abordagens inovadoras para combater doenças infecciosas”, disse a Sra. Hajfathalian. “Estamos entusiasmados com as perspectivas e ansiosos para avançar em nossa pesquisa por meio de estudos em animais e ensaios clínicos.”
Além de seu trabalho com nanopartículas para terapia fototérmica, ela e seus colegas estão investigando tratamentos alternativos para reduzirem a dependência de antibióticos, incluindo terapia fágica. Este tratamento utiliza bacteriófagos, vírus que atacam seletivamente e matam bactérias específicas.
Em sua resenha publicada em WIREs Nanomedicina e Nanobiotecnologia, Hajfathalian relatou que nanoestruturas metálicas complexas são promissoras para tratamentos personalizados. Embora a aprovação da Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA) dos EUA para ensaios clínicos esteja pendente, os resultados preliminares indicam que essas nanoestruturas têm alta capacidade de direcionamento, biocompatibilidade e estabilidade, tornando-as promissoras para imagens e tratamentos clínicos no mundo real, observou ela.
Pesquisas futuras investigarão a eficácia das nanopartículas contra infecções por biofilme em cateteres, válvulas cardíacas, pulmões e próteses articulares.
Nem tudo que brilha é necessariamente ouro
Mansoor Amiji, doutor em ciências farmacêuticas e professor ilustre da Northeastern University em Boston, alerta sobre possíveis problemas com o uso interno de nanopartículas metálicas.
Embora seja eficaz para infecções superficiais, existem preocupações de segurança sobre a entrada de partículas de ouro no corpo. “O que acontece com esse ouro quando ele está dentro? Há alguma toxicidade potencial associada ao acúmulo dentro do corpo?” disse ao Epoch Times.
A terapia fototérmica não é nova e tem sido aplicada a tumores acessíveis, observou ele, enfatizando a necessidade de mais estudos sobre a segurança e a eficácia de amplo espectro das nanopartículas metálicas contra vários organismos.
“Há uma necessidade urgente de criar melhores antibióticos, bem como esses agentes não antibióticos que temos potencial para usar em infecções”, disse Amiji, acrescentando que não prevê nanopartículas necessariamente substituindo os antibióticos, mas que poderiam permitir os cientistas a “lançar uma rede mais ampla” na busca de agentes não antibióticos para curar doenças.
