Estados Unidos.
Científicos de la Universidad Johns Hopkins han demostrado que una nueva capa hecha con nanofibras que liberan antibióticos tiene el potencial de prevenir mejor algunas infecciones bacterianas graves relacionadas con una cirugía de reemplazo total de articulaciones.
Los investigadores dicen que la tecnología tendría "amplia aplicabilidad" en el uso de prótesis ortopédicas, tales como prótesis articulares de cadera y rodilla, así como marcapasos, stents y otros dispositivos médicos implantables. En contraste con otros revestimientos en desarrollo, los investigadores informan que el nuevo material puede liberar múltiples antibióticos de una manera estratégicamente cronometrada para un efecto óptimo.
"Podemos revestir cualquier implante metálico que pongamos en los pacientes, desde las articulaciones protésicas, varillas, tornillos y placas a los marcapasos, desfibriladores implantables y hardware dental", dice Lloyd S. Miller, MD, Ph.D. , Profesor asociado de dermatología y cirugía ortopédica en la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
Durante años, los cirujanos e ingenieros biomédicos han buscado mejores maneras -incluyendo recubrimientos antibióticos- para reducir el riesgo de infecciones que son una complicación conocida al implantar articulaciones artificiales de cadera, rodilla y hombro.
Durante tres años, el equipo se centró en diseñar un revestimiento de plástico delgado, biodegradable que podría liberar múltiples antibióticos a las tasas deseadas. Este revestimiento está compuesto por una malla de nanofibra incrustada en una película delgada; ambos componentes están hechos de polímeros usados para suturas degradables.
Para probar la capacidad de la tecnología para prevenir la infección, los investigadores cargaron el recubrimiento de nanofibras con el antibiótico rifampicina en combinación con uno de los otros tres antibióticos: vancomicina, daptomicina o linezolid. "La rifampicina tiene una excelente actividad anti-biofilm pero no puede usarse sola porque las bacterias desarrollan rápidamente resistencia", dice Miller. Los revestimientos liberaron vancomicina, daptomicina o linezolid durante siete a 14 días y rifampicina durante tres a cinco días. "Fuimos capaces de desplegar dos antibióticos contra la infección potencial, asegurando que la rifampina nunca estuvo presente como un solo agente", dice Miller.
Carga de recubrimiento de nanofibras con antibióticos
El equipo usó entonces cada combinación para recubrir cables de Kirschner de titanio - un tipo de perno usado en la cirugía ortopédica para fijar el hueso en el lugar después de las fracturas de la muñeca – lo insertó en las articulaciones de la rodilla de los ratones anestesiados e introdujo una cepa de Staphylococcus aureus, una bacteria que comúnmente causa infecciones asociadas al biofilm en cirugías ortopédicas. Las bacterias fueron diseñadas para emitir luz, permitiendo a los investigadores rastrear de forma no invasiva la infección con el tiempo.
Después de la prueba de dos semanas, cada una de las articulaciones de los roedores y los huesos adyacentes fueron removidos para estudio adicional. Miller y Mao descubrieron que no sólo se había prevenido la infección, sino que también se había evitado completamente la pérdida ósea que se observaba a menudo cerca de las articulaciones infectadas, lo que crea el aflojamiento protésico de los pacientes, también habían sido evitado por completo en los animales que recibieron pasadores con el revestimiento impregnado de antibiótico.
Fuente: Johns Hopkins Medicine.
