Por Benedette Cuffari, M. Sc. 4 de abril de 2017

Como el nanomaterial de ingeniería más utilizado, nanosilver ha encontrado aplicaciones útiles en filtros de agua y aire, propósitos antibacterianos, películas poliméricas en envases de alimentos y mucho más.

Las propiedades antibacterianas de nanosilver se han aplicado con éxito para una variedad de tratamientos de salud que incluyen catéteres intravenosos, urinarios y traqueales, tubos endotraqueales, cementos óseos, rellenos de cavidad oral, suplementos dietéticos, cirugía de implantes y apósitos para heridas.

La capacidad de nanosilver para prevenir la propagación de infecciones se debe a la liberación de iones de plata (Ag+) de la superficie de este material que es capaz de destruir compuestos que contienen azufre y fósforo, como el ADN y las proteínas presentes en bacterias, hongos o viruses1.

Las nanopartículas de plata (AgNP) se han vuelto cada vez más populares en estos artículos debido a su capacidad para destruir patógenos en potencia superior a concentraciones más bajas en comparación con cuando se aplican cantidades de plata a granel.

Mientras que el AgNP se ha empleado a menudo para los fines médicos mencionados anteriormente, los artículos de uso diario, como cepillos de dientes, pasta de dientes, ropa, electrodomésticos y biberones, han comercializado el uso de nanosilver como agente antibacteriano potente y preventivo 2.

Este creciente interés en el uso de nanosilver y agentes antimicrobianos profilácticos similares es el resultado directo del rápido aumento de la resistencia a los antibióticos, así como de la resistencia a los biocidas de nueva generación, que sigue siendo una preocupación para todas las poblaciones.

Como una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo, la resistencia a los antibióticos es un proceso natural que se está acelerando rápidamente como resultado del uso indebido de antibióticos tanto en animales como en seres humanos.

Infecciones como la tuberculosis y la neumonía son, por lo tanto, cada vez más difíciles de tratar como resultado de esta peligrosa resistencia, en la que los mecanismos de este proceso están emergiendo rápidamente y extendiéndose por todo el mundo3.

La realidad perjudicial de la resistencia a los antibióticos ya es una de las principales causas de aumento de las tasas de mortalidad, mayores costos médicos y estancias hospitalarias más prolongadas. El uso de métodos preventivos, como vacunas, lavado de manos adecuado, buenas prácticas de higiene alimentaria y el uso de productos antibacterianos, como los que contienen materiales de nanosilver, son prometedores para reducir la amenaza de la resistencia a los antibióticos.

Si bien esto es cierto, los investigadores ahora están cada vez más preocupados por la posible amenaza de que el uso de tales productos antibacterianos, particularmente aquellos que contienen AgNP, también pueda conducir a su resistencia. Esta amenaza se ve reforzada por el uso rápido y generalizado de aplicaciones de nanosilver, ya que su uso se ha convertido casi en un ingrediente central en varias categorías de aplicaciones diferentes.

El concepto de resistencia de microorganismos tanto a la plata como a los materiales AgNP no es nuevo. De hecho, uno de los primeros informes de resistencia de la cepa de Salmonella typhimurium se documentó en la década de 1970, donde se encontró que esta cepa contenía nueve determinantes resistentes, conocidos como los genes2 del sil.

De manera similar, un estudio de 2013 mostró la capacidad de las bacterias de especies de Bacilos ubicuos no solo para desarrollar una alta tolerancia a AgNP, sino también para exhibir una mayor proliferación después de la exposición previa prolongada de las bacterias a AgNP.

En un paso hacia la continuación de esta investigación, un equipo de nanobiólogos dirigido por la Dra. Cindy Gunawan en el Instituto iThree de la Universidad Tecnológica de Sídney, en Australia, investigó 140 productos de atención médica y suplementos dietéticos disponibles comercialmente que contenían materiales AGNP2.

En su investigación, analizaron la identificación de la liberación potencial de Ag+ tras el contacto con fluidos corporales, las rutas posteriores de absorción, distribución y acumulación sistémica de Ag+, y la exposición potencial de microorganismos en los sitios de Ag+biodisponible.

Este estudio indicó que los microorganismos presentes tanto dentro como fuera del cuerpo tienen el potencial de adaptarse a la capacidad citotóxica de la plata y, por lo tanto, volverse resistentes a ella. Un ejemplo de la amenaza realista que la resistencia al nanosilver podría representar después del consumo humano crónico se muestra en la presencia de genes sil funcionales, que se han encontrado dentro de la microflora intestinal2.

Aparte de la capacidad de resistencia a la plata de estos genes, el potencial bioacumulativo de la nanosilver después de la ingestión podría erradicar la microflora benéfica presente en el tracto gastrointestinal, lo que podría acoger el crecimiento de patógenos, la inflamación y el equilibrio energético alterado, entre otros posibles efectos secundarios.

Para evitar que se produzcan tales efectos secundarios negativos, el equipo de investigadores dirigido por el Dr. Gunawan recomienda que se mantenga una vigilancia específica del desarrollo de la resistencia a AgNP para garantizar que los entornos de microorganismos naturales, como los presentes en la microflora intestinal, no cambien después de la exposición a materiales AgNP.

Del mismo modo, los investigadores recomiendan que se vuelva a evaluar el uso de productos AgNP para determinar si los beneficios potenciales de estas aplicaciones superan los riesgos potenciales que representan para la sociedad.

En una conclusión preocupante con respecto a la salud y seguridad futuras de la sociedad, el equipo de investigadores declaró: «Sin un uso regulado efectivo de AgNP y sin esfuerzos para monitorear el desarrollo de resistencia potencial (o real), la capacidad de AgNP como arma antimicrobiana alternativa en la era del aumento de la resistencia a los antibióticos se verá disminuida. 2 »

1. Sotiriou, Georgios A, and Sotiris E Pratsinis. «Ingeniería de Nanosilver como Material Antibacteriano, Biosensor y Bioimagen.»Current Opinion in Chemical Engineering, Vol. 1, Nº 1, 2011, pp 3-10.
2. Cindy Gunawan et al. Uso Generalizado e Indiscriminado de Nanosilver: Potencial Genuino de Resistencia Microbiana, ACS Nano (2017).
3. » Resistencia a los antibióticos.»Organización Mundial de la Salud, Organización Mundial de la Salud, www.who.int/mediacentre/factsheets/antibiotic-resistance/en/.
4. Crédito de la imagen:. com/KaterynaKon

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Escrito por

Benedette Cuffari

Después de completar su Licenciatura en Ciencias en Toxicología con dos menores en Español y Química en 2016, Benedette continuó sus estudios para completar su Maestría en Ciencias en Toxicología en mayo de 2018. Durante la escuela de posgrado, Benedette investigó la dermatotoxicidad de la mecloretamina y la bendamustina, dos alquilantes de mostaza nitrogenada que se usan en la terapia contra el cáncer.

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  Cuffari, Benedette. (2017, 04 de abril). Cómo el Nanosilver Antibacteriano se está Convirtiendo en un Problema de Resistencia. AZoNano. Consultado el 24 de marzo de 2021 en https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4446.

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  Cuffari, Benedette. «How Antibacterial Nanosilver is Becoming a Resistance Problem» (en inglés). AZoNano. 24 de marzo de 2021. <https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=4446>.

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