Da Benedette Cuffari, M. Sc.Apr 4 2017

Come il più comunemente usato nanomateriali ingegnerizzati, nanoargento ha trovato applicazioni in acqua e filtri aria, antibatterico fini, film polimerici nel food packaging e molto di più.

Le proprietà antibatteriche del nanosilver sono state applicate con successo per una varietà di trattamenti sanitari tra cui cateteri endovenosi, urinari e tracheali, tubi endotracheali, cementi ossei, otturazioni della cavità orale, integratori alimentari chirurgia implantare e medicazioni per ferite.

La capacità di nanosilver per prevenire la diffusione dell’infezione è dovuta al rilascio di ioni d’argento (Ag+) dalla superficie di questo materiale che è in grado di distruggere composti che contengono zolfo e fosforo, come il DNA e le proteine presenti all’interno di batteri, funghi o virusi1.

Le nanoparticelle d’argento (AgNP) sono diventate sempre più popolari in tali articoli grazie alla sua capacità di distruggere gli agenti patogeni in potenza superiore a concentrazioni inferiori rispetto a quando vengono applicate quantità di argento sfuso.

Mentre gli AgNP sono stati spesso impiegati per i suddetti scopi medici, oggetti di uso quotidiano come spazzolini da denti, dentifricio, abbigliamento, elettrodomestici e biberon hanno commercializzato l’uso del nanosilver come agente antibatterico preventivo e potente2.

Questo crescente interesse per l’uso di nanosilver e simili agenti antimicrobici profilattici è un risultato diretto del rapido aumento della resistenza agli antibiotici, così come la resistenza ai biocidi di nuova generazione, che continua ad essere una preoccupazione per tutte le popolazioni.

Come una delle maggiori minacce per la salute globale, la sicurezza alimentare e lo sviluppo, la resistenza agli antibiotici è un processo naturale che sta rapidamente accelerando a causa dell’uso improprio di antibiotici sia negli animali che negli esseri umani.

Infezioni come la tubercolosi e la polmonite stanno quindi diventando sempre più difficili da trattare a causa di questa pericolosa resistenza, in cui i meccanismi di questo processo stanno rapidamente emergendo e diffondendosi in tutto il mondo3.

La realtà dannosa della resistenza agli antibiotici è già una delle principali cause di aumento dei tassi di mortalità, costi medici più elevati e soggiorni ospedalieri più lunghi. L’uso di metodi preventivi come le vaccinazioni, il corretto lavaggio delle mani, le buone pratiche di igiene alimentare e l’uso di prodotti antibatterici, come quelli contenenti materiali nanosilver, hanno qualche promessa nel ridurre la minaccia di resistenza agli antibiotici.

Mentre questo è vero, i ricercatori sono ora sempre più preoccupati per la possibile minaccia che l’uso di tali prodotti antibatterici, in particolare quelli contenenti AgNP, può portare alla sua resistenza pure. Questa minaccia è favorita dall’uso rapido e diffuso di applicazioni in nanosilver, poiché il suo uso è diventato quasi un ingrediente fondamentale in diverse categorie di applicazioni.

Il concetto di resistenza di un microrganismo sia all’argento che ai materiali AgNP non è nuovo. Infatti, uno dei primi rapporti della resistenza del ceppo Salmonella typhimurium è stato documentato nel 1970, dove questo ceppo è stato trovato per contenere nove determinanti resistenti, noto come sil genes2.

Allo stesso modo, uno studio del 2013 ha mostrato la capacità dei batteri delle specie di bacillo che si verificano in modo ubiquitario di sviluppare non solo un’elevata tolleranza all’AgNP, ma anche di esibire una maggiore proliferazione in seguito alla prolungata precedente esposizione dei batteri all’AgNP.

In un passo verso la prosecuzione di questa ricerca, un team di nanobiologi guidati dalla Dott. ssa Cindy Gunawan presso l’Istituto iThree all’interno dell’Università di Tecnologia di Sydney in Australia ha studiato 140 cure mediche e integratori alimentari disponibili in commercio contenenti materiali AGNP2.

Nella loro ricerca, hanno esaminato l’identificazione del potenziale rilascio di Ag+ in seguito al contatto con i fluidi corporei, le successive vie di assorbimento, distribuzione e accumulo sistemici di Ag+ e la potenziale esposizione di microrganismi nei siti di Ag+biodisponibile.

Questo studio ha indicato che i microrganismi presenti sia all’interno che all’esterno del corpo hanno il potenziale per adattarsi alla capacità citotossica dell’argento e quindi diventare resistenti ad esso. Un esempio della minaccia realistica che la resistenza al nanosilver potrebbe rappresentare in seguito al consumo umano cronico è dimostrato dalla presenza di geni funzionali sil, che sono stati trovati all’interno della microflora2 intestinale.

Oltre alla capacità di resistenza all’argento di questi geni, il potenziale di bioaccumulo del nanosilver dopo l’ingestione potrebbe sradicare la microflora beneificiale presente nel tratto gastrointestinale, che potrebbe accogliere la crescita del patogeno, l’infiammazione e l’equilibrio energetico interrotto, tra gli altri possibili effetti collaterali.

Per evitare che tali effetti collaterali negativi si verifichino, il team di ricercatori guidati dal Dr. Gunawan raccomanda una sorveglianza mirata dello sviluppo della resistenza AgNP viene mantenuta al fine di garantire che gli ambienti di microrganismi naturali, come quelli presenti all’interno della microflora intestinale, non cambiano dopo l’esposizione ai materiali AgNP.

Allo stesso modo, i ricercatori raccomandano che l’uso di prodotti AgNP sia rivalutato al fine di determinare se i potenziali benefici di queste applicazioni superano i potenziali rischi che rappresentano per la società.

In una conclusione riguardante la salute e la sicurezza future della società, il team di ricercatori ha dichiarato “Senza un uso regolamentato efficace di AgNP e senza sforzi per monitorare il potenziale (o realizzato) sviluppo della resistenza, la capacità di AgNP come arma antimicrobica alternativa nell’era della crescente resistenza agli antibiotici sarà diminuita. 2 ”

1. Sotiriou, Georgios A, e Sotiris E Pratsinis. “Ingegneria Nanosilver come materiale antibatterico, biosensore e bioimaging.”Current Opinion in Chemical Engineering, Vol. 1, n. 1, 2011, pp. 3-10.
2. Cindy Gunawan et al. Uso diffuso e indiscriminato del nanosilver: potenziale genuino di resistenza microbica, ACS Nano (2017).
3. “Resistenza agli antibiotici.” Organizzazione mondiale della Sanità, Organizzazione Mondiale della Sanità, www.who.int/mediacentre/factsheets/antibiotic-resistance/en/.
4. Immagine di Credito: .com/KaterynaKon

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Scritto da

Benedette Cuffari

Dopo aver completato il suo corso di Laurea in Tossicologia con due minori in spagnolo e in Chimica nel 2016, Benedette continua i suoi studi per completare il suo Master of Science in Tossicologia nel Maggio del 2018. Durante la scuola di specializzazione, Benedette ha studiato la dermatotossicità della mechloretamina e della bendamustina; due agenti alchilanti della senape azotata utilizzati nella terapia antitumorale.

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