Por J. Jenkins, J. Mantell, C. Neal,

Son los nanopilos presentes en las alas que neutralizan las bacterias y su proliferación (en azul, una E. coli ) .

Algunas alas de insecto como la cigarra y la libélula poseen estructuras nanopilares que matan las bacterias al contacto. Sin embargo, hasta la fecha, se desconocen los mecanismos precisos que causan la muerte bacteriana.

Utilizando una gama de herramientas de imagen avanzadas, ensayos funcionales y análisis proteómicos, un estudio de la Universidad de Bristol ha identificado nuevas formas en que los nanopilares pueden dañar las bacterias.

Estos importantes hallazgos, publicados en Nature Communications , ayudarán al diseño de mejores superficies antimicrobianas para posibles aplicaciones biomédicas, como implantes médicos y dispositivos que no dependen de antibióticos.

Bo Su, profesor de materiales biomédicos en la Facultad de Odontología de la Universidad de Bristol, autor de la investigación, dijo:

«En este trabajo, buscamos comprender mejor los mecanismos bactericidas mediados por nanopilares. El dogma actual es que los nanopilares matan a las bacterias al perforar las células bacterianas, lo que resulta en lisis. Sin embargo, nuestro estudio muestra que los efectos antibacterianos de los nanopilares son en realidad multifactoriales, nanotopografía- y dependiente de la especie.

«Junto con la deformación y la posterior penetración de la envoltura celular bacteriana por los nanopilares, particularmente para las bacterias Gram negativas, encontramos que la clave de las propiedades antibacterianas de estos nanopilares también podría ser los efectos acumulativos de la impedancia física y la inducción del estrés oxidativo.

«Ahora esperamos poder traducir esta comprensión ampliada de las interacciones entre nanopilares y bacterias al diseño de biomateriales mejorados para su uso en aplicaciones del mundo real».

Financiado por el Medical Research Council, las implicaciones de la investigación son de largo alcance. El profesor Su explica:

«Ahora entendemos los mecanismos por los cuales los nanopilares dañan las bacterias, el siguiente paso es aplicar este conocimiento al diseño racional y la fabricación de superficies nanopatterned con propiedades antimicrobianas mejoradas.

«Además, investigaremos la respuesta de las células madre humanas a estos nanopilares, a fin de desarrollar implantes verdaderamente instructivos para las células que no solo eviten la infección bacteriana sino que también faciliten la integración de los tejidos».