Des chercheurs de l’UAB et de l’ICN2 ont développé un matériau innovant pour lutter contre la propagation d’agents pathogènes, les bacterial infections et la résistance aux antimicrobiens. Inspiré des substances sécrétées par les moules pour adhérer aux roches, il peut être utilisé comme revêtement pour protéger les tissus médicaux et constitue une choice efficace aux matériaux couramment utilisés tels que le papier, le coton, les masques chirurgicaux et les pansements commerciaux. La recherche a été publiée dans le Chemical Engineering Journal.
- Revêtement antimicrobien inspiré des moules
- Lutte contre la RAM et les bacterial infections
- Efficacité démontrée contre une large gamme d'agents pathogènes
- Synthèse en une étape avec des matériaux abordables et respectueux de l'environnement
La surutilisation des antibiotiques a conduit au développement de la résistance aux antimicrobiens (RAM), une menace croissante pour la santé publique dans le monde entier. La RAM se produit lorsque les bactéries évoluent au fil du temps et ne répondent as well as aux médicaments, antibiotiques et autres médicaments antimicrobiens associés, ce qui rend les infections plus difficiles à traiter et augmente le risque de propagation d#39brokers pathogènes, de maladies graves et de décès. En fait, l#39Organisation mondiale de la santé (OMS) et les Nations Unies (ONU) ont signalé que la RAM constitue une menace majeure pour la santé humaine dans le monde, dépassant probablement le cancer comme première bring about de décès dans le monde d#39ici 2050. Dans ce scénario, le développement L#39utilisation de nouveaux matériaux antibactériens as well as efficaces est devenue essentielle pour réduire la propagation des brokers pathogènes, prévenant ainsi les bacterial infections. Il est important de contrôler les populations bactériennes dans les environnements de santé tels que les hôpitaux et autres unités de soins pour éviter les infections dites nosocomiales, principalement dues à la colonisation bactérienne sur les surfaces biomédicales.
Aujourd#39hui, ce sort d#39an infection est la sixième result in de décès dans les pays industrialisés, et bien as well as élevée dans les pays en développement, touchant particulièrement les patients immunodéprimés et en soins intensifs (par exemple, brûlures) et ceux atteints de pathologies chroniques comme le diabète. Parmi les différents matériaux susceptibles de propager des populations bactériennes, les tissus font partie intégrante des soins aux individuals : des vêtements des médecins, chirurgiens et infirmières aux rideaux médicaux, draps, taies d#39oreiller, masques, gants et bandages, qui sont directement en get in touch with avec avec des sutures et des blessures. Pour toutes ces raisons, les revêtements antibactériens pour tissus médicaux sont devenus un domaine de recherche très actif.
Des chercheurs du Département de biochimie et de biologie moléculaire de l#39UAB, de l#39Institut de neurosciences de l#39UAB (INc-UAB) et de l#39Institut catalan de nanosciences et nanotechnologies (ICN2) ont développé une famille de revêtements biocompatibles et bioinspirés produits par la copolymérisation entre le catéchol dérivés et ligands amino-terminaux. Sur cette base, ils ont démontré que l#39utilisation de ces revêtements inspirés des moules comme matériaux antimicrobiens efficaces, basée sur leur capacité à évoluer chimiquement au fil du temps en présence d#39air et d#39atmosphères humides, favorisant la formation carry on d#39espèces réactives de l#39oxygène (ROS). En effet, en in addition de la development de ROS, la méthodologie de synthèse entraîne un excès de groupes aminés libres superficiels qui induit la perturbation des membranes pathogènes.
« L#39un des principaux composants présents dans les revêtements (dérivés de catéchol et de polyphénols) se trouve dans les brins sécrétés par les moules, qui sont responsables de leur adhésion aux roches dans des problems extrêmes, sous l#39eau salée », explique Salvio, professeur à l#39UAB, Victor Yuste, chercheur à l#39ICN2. Suárez. « Le fait que les revêtements que nous avons développés s#39inspirent de cet organisme leur permet d#39adhérer à pratiquement tout kind de floor et, en outre, d#39être très résistants aux différentes problems environnementales telles que l#39humidité ou la présence de fluides. De in addition, des composés naturels aider à obtenir des matériaux in addition biodégradables et biocompatibles avec une résistance antimicrobienne in addition faible par rapport à d#39autres systèmes bactéricides qui finissent par générer une résistance et perdent donc rapidement leur efficacité.
Tous les équipements sanitaires couramment utilisés, tels que le papier, le coton, les masques chirurgicaux et les pansements commerciaux, présentaient une activité antibactérienne intrinsèque à voies multiples avec des réponses rapides contre un significant spectre d#39espèces microbiennes. Cela comprenait des micro-organismes ayant développé une résistance à des circumstances environnementales extrêmes (comme B. subtilis), ainsi que des agents pathogènes considérés comme la principale supply responsable de nombreuses bacterial infections actuelles, en particulier celles contractées dans les établissements de santé. Ces brokers pathogènes englobent des micro-organismes multirésistants à la fois Gram-négatifs (E. coli et P. aeruginosa) et Gram-positifs (S. aureus, S. aureus résistant à la méthicilline – SARM et E. faecalis). Ces matériaux se sont également révélés efficaces contre des champignons tels que C. albicans et C. auris.
De as well as, son application efficace a été démontrée dans des atmosphères humides, comme celles trouvées dans les environnements de soins de santé, où des gouttelettes respiratoires et/ou d#39autres biofluides sont présents, réduisant ainsi les risques de transmission par get in touch with oblique. Une telle activité antimicrobienne a été attribuée à un processus de destruction par get hold of immediate, dans lequel l#39agent pathogène est initialement fixé au revêtement par des molécules de catéchol et d#39autres dérivés de polyphénols. Ensuite, un effet antibactérien à voies multiples est activé, principalement axé sur une génération soutenue de niveaux de biosécurité de ROS et d#39interactions électrostatiques avec les groupes aminés protiques exposés à la surface. Ces mécanismes antibactériens ont induit une réponse rapide (180 minutes pour les bactéries et 24 heures pour les champignons) et efficace (moreover de 99 %) contre les agents pathogènes, provoquant des dommages irréversibles aux micro-organismes.
Ces revêtements innovants suivent une synthèse very simple en une étape et évolutive dans des conditions douces, en utilisant des matériaux abordables et des méthodologies basées sur la chimie verte. De additionally, la nature polyphénolique de leurs compositions et l’absence d’agents antimicrobiens externes supplémentaires renforcent la simplicité des revêtements bio-inspirés et évitent l’induction de la RAM et ses effets cytotoxiques sur les cellules hôtes et l’environnement. Il convient de mentionner que différents paramètres tels que la couleur, l#39épaisseur et l#39adhérence ont été affinés, offrant ainsi une remedy adaptable aux différentes exigences de l#39application finale du matériau. En général, les revêtements bio-inspirés conçus ont démontré un énorme potentiel d’application en clinique, automobile ils représentent une choice réalisable aux matériaux antimicrobiens existants.
Cette étude est le résultat d#39une collaboration entre des chercheurs de l#39UAB (professeur Víctor J. Yuste du département de biochimie et biologie moléculaire et de l#39Institut de neurosciences) et de l#39ICN2 (Daniel Ruiz-Molina et Salvio Suárez-García). Le leading auteur de l’étude est José Bolaños-Cardet, doctorant au Département de biochimie et de biologie moléculaire de l’UAB.
Financement:
Ce travail a été soutenu par la subvention PID2021-127983OB-C21 financée par MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ et ERDR « Une façon de faire de l#39Europe » et SAF2017-83206-R financée par MCIN/Gouvernement espagnol et ERDR « Une façon de faire l#39Europe. » L#39ICN2 est financé par le CERCA/Gouvernement de Catalogne. L#39ICN2 reçoit le soutien du programme Severo Ochoa Centers of Excellence, Grant CEX2021-001214-S, financé par MCIN/AEI/10.13039.501100011033. JB-C est bénéficiaire d#39une bourse « Investigate Trainee » (2020/D/LE/CC/3) de l#39Universitat Autònoma de Barcelona.
