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Nanofibrillas peptídicas autoensamblables creadas para combatir infecciones bacterianas intracelulares
Último revisado: 03.08.2025
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Investigadores han desarrollado un nuevo tipo de nanofibrillas peptídicas autoensamblables con propiedades únicas que les permiten destruir eficazmente bacterias patógenas intracelulares. Los resultados de este importante estudio se publican en la revista Science Advances.
¿Cuál es la esencia del nuevo enfoque?
Las bacterias intracelulares representan un serio desafío médico porque se ocultan del sistema inmunitario y suelen ser resistentes a los antibióticos tradicionales. Para superar estos desafíos, un grupo de científicos, dirigido por el Dr. W. Yu, desarrolló moléculas peptídicas capaces de autoensamblarse en nanofibrillas estables y con una marcada actividad antimicrobiana.
Los péptidos se diseñaron cuidadosamente con un equilibrio específico de residuos de aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos. Este diseño les permite formar espontáneamente estructuras fibrosas llamadas nanofibrillas. Estas estructuras son estables en entornos biológicos y resistentes a la degradación enzimática, lo que aumenta significativamente su potencial terapéutico.
Mecanismo de acción de las nanofibrillas
Los investigadores demostraron que las nanofibrillas autoensamblables:
- Penetran eficazmente en las células infectadas, eludiendo las barreras celulares, gracias a una combinación optimizada de aminoácidos cargados e hidrófobos.
- Llegan al espacio intracelular donde se encuentran los patógenos bacterianos, incluidas las cepas resistentes.
- Alteran la integridad de las membranas bacterianas, provocando su muerte rápida.
Una característica importante de las nuevas nanofibrillas es que tienen una actividad pronunciada dentro de las células infectadas, mientras que los antibióticos convencionales tienen dificultades para llegar a dichas bacterias y son menos eficaces.
Detalles y resultados de la investigación
Los experimentos se realizaron en cultivos celulares infectados con patógenos bacterianos intracelulares (p. ej., Listeria monocytogenes). Las pruebas revelaron:
- Alta eficacia antimicrobiana de nuevos péptidos contra patógenos intracelulares.
- Toxicidad mínima para las células huésped, lo que demuestra su seguridad para su posible uso.
- Resistencia a la degradación por enzimas corporales, lo que permite el uso de nanofibrillas en forma de medicamentos terapéuticos con efecto prolongado.
Estudios posteriores con microscopía electrónica confirmaron la formación de nanofibrillas y los análisis bioquímicos mostraron que estas estructuras son estables y tienen características fisicoquímicas estables.
Importancia práctica del descubrimiento
Las nanofibrillas desarrolladas representan una alternativa prometedora a los antibióticos tradicionales, especialmente en la lucha contra infecciones difíciles de tratar. Pueden utilizarse:
- Para el tratamiento de infecciones intracelulares, incluidas cepas resistentes de bacterias contra las cuales muchos antibióticos son ineficaces.
- Como base para la administración de otros fármacos a las células, debido a su capacidad de penetrar las membranas celulares.
- Como parte de la terapia compleja de enfermedades infecciosas graves como tuberculosis, brucelosis, salmonelosis y otras enfermedades causadas por patógenos intracelulares.
Este enfoque también se puede adaptar para crear nuevos materiales y recubrimientos con propiedades antimicrobianas para la prevención de infecciones adquiridas en el hospital.
Planes y perspectivas futuras
En el futuro, los investigadores planean continuar las pruebas en modelos animales para confirmar la eficacia y seguridad de las nanofibrillas en organismos vivos. Además, se está trabajando para optimizar la estructura de los péptidos para una acción aún más eficaz contra diversas cepas de bacterias intracelulares.
Así pues, la creación de nanofibrillas peptídicas autoensamblables abre una nueva vía en el desarrollo de antibióticos y materiales biomédicos. El enfoque basado en el autoensamblaje controlado de péptidos demuestra un gran potencial para la medicina del futuro, especialmente ante el aumento de la resistencia a los antibióticos y los nuevos desafíos que plantean las enfermedades infecciosas.