Investigadores de la Universidad de California Los Ángeles (UCLA), en Estados Unidos, han ideado un método para evitar la infección de dispositivos de uso hospitalario como catéteres, stents y válvulas cardíacas, cuyas superficies a menudo se cubren con películas bacterianas dañinas, evitando así las infecciones mortales sin necesidad de antibióticos, según publican en la revista 'Advanced Materials'.

Los expertos explican que los mayores culpables, en dos tercios de estas infecciones llamadas nosocomiales, son los dispositivos médicos como catéteres, stents, válvulas cardíacas y marcapasos, cuyas superficies a menudo padecen infección por bacterias. Su novedoso tratamiento de superficies podría ahora ayudar a mejorar la seguridad de estos dispositivos y aliviar la carga económica de los sistemas sanitarios.

El nuevo método, probado en laboratorio y en el ámbito clínico, consiste en depositar una fina capa de lo que se conoce como material zwitteriónico en la superficie de un dispositivo y unir permanentemente esa capa al sustrato subyacente mediante la irradiación de luz ultravioleta. La barrera resultante impide que las bacterias y otros materiales orgánicos potencialmente dañinos se adhieran a la superficie y causen infecciones.

En el laboratorio, los investigadores aplicaron el tratamiento superficial a varios materiales de uso común en dispositivos médicos, y luego probaron la resistencia de los materiales modificados a varios tipos de bacterias, hongos y proteínas. Comprobaron que el tratamiento reducía el crecimiento de la biopelícula en más de un 80% y, en algunos casos, hasta un 93%, dependiendo de la cepa microbiana.

"Las superficies modificadas mostraron una gran resistencia a los microorganismos y las proteínas, que es precisamente lo que queríamos conseguir --asegura Richard Kaner, profesor de Innovación de Materiales de la UCLA y autor principal de la investigación--. Las superficies redujeron en gran medida o incluso impidieron la formación de biopelículas. Y nuestros primeros resultados clínicos han sido extraordinarios", destaca.

En la investigación clínica participaron 16 usuarios de catéteres urinarios de larga duración que cambiaron a catéteres de silicona con el nuevo tratamiento superficial zwitteriónico. Esta sonda modificada es el primer producto fabricado por una empresa que Kaner fundó fuera de su laboratorio, llamada SILQ Technologies Corp., y ha sido autorizada para su uso en pacientes por la FDA norteamericana.

Diez de los pacientes describieron su estado del tracto urinario utilizando la sonda tratada superficialmente como "mucho mejor" o "muy mejor", y 13 eligieron seguir utilizando la nueva sonda en lugar de las opciones convencionales de látex y silicona una vez finalizado el periodo de estudio.

"Una paciente vino a la UCLA hace unas semanas para darnos las gracias por haber cambiado su vida, algo que, como científico de materiales, nunca pensé que fuera posible --recuerda Kaner--. Sus catéteres anteriores se bloqueaban al cabo de unos cuatro días. Sufría mucho y necesitaba repetidos procedimientos médicos para sustituirlos. Con nuestro tratamiento de superficie, ahora viene cada tres semanas y sus catéteres funcionan perfectamente sin incrustaciones ni oclusiones, algo habitual en los anteriores".

Estos problemas del tracto urinario relacionados con los catéteres son ilustrativos de los problemas que afectan a otros dispositivos médicos que, una vez insertados o implantados, pueden convertirse en caldo de cultivo para las bacterias y el crecimiento de biopelículas nocivas, apunta Kaner, miembro del Instituto de Nanosistemas de California en la UCLA que también es un distinguido profesor de química y bioquímica, y de ciencia e ingeniería de materiales. Las células patógenas que bombean estas biopelículas tan resistentes provocan entonces infecciones recurrentes en el organismo.

En respuesta, el personal médico administra habitualmente fuertes antibióticos a los pacientes que utilizan estos dispositivos, una solución a corto plazo que supone un riesgo a largo plazo de crear infecciones por "superbacterias" resistentes a los antibióticos y potencialmente mortales.

Cuanto más amplia y frecuentemente se prescriban los antibióticos, dijo Kaner, más probable es que las bacterias desarrollen resistencia a ellos. Un informe histórico de 2014 de la Organización Mundial de la Salud reconoció este uso excesivo de antibióticos como una amenaza inminente para la salud pública, y los funcionarios pidieron una respuesta agresiva para evitar "una era post-antibiótica en la que las infecciones comunes y las lesiones menores que han sido tratables durante décadas pueden volver a matar".

"La belleza de esta tecnología -resalta Kaner- es que puede prevenir o minimizar el crecimiento del biofilm sin el uso de antibióticos. Protege a los pacientes que utilizan dispositivos médicos -y por tanto nos protege a todos- contra la resistencia microbiana y la proliferación de superbacterias".

Los polímeros zwitterion del tratamiento de superficies son conocidos por ser extremadamente biocompatibles, y absorben el agua con mucha fuerza, formando una fina barrera de hidratación que impide que las bacterias, los hongos y otros materiales orgánicos se adhieran a las superficies, explicaKaner. Además, resalta que la tecnología es muy eficaz, no es tóxica y tiene un coste relativamente bajo en comparación con otros tratamientos superficiales actuales para dispositivos médicos, como los revestimientos con antibióticos o con plata.

Más allá de su uso en dispositivos médicos, la técnica de tratamiento de superficies podría tener aplicaciones no médicas, afirma Kaner, ampliando potencialmente la vida útil de los dispositivos de tratamiento de agua y mejorando el rendimiento de las baterías de iones de litio.