Actividad antimicrobiana de nanopartículas de plata

El investigador Solomon y sus colegas, en el libro publicado el año 2007 titulado “Nano-partículas de plata”, mencionan que la preparación de nano-partículas metálicas tiene gran interés debido a sus propiedades ópticas, eléctricas, catalíticas, bactericidas, etc. Estas propiedades dependen del tamaño, la forma y la dispersión de las nano-partículas, que pueden ser controladas a partir del método de síntesis. Dentro de los parámetros que influyen en la morfología de las nano-partículas se encuentran la elección del agente reductor, las cantidades relativas y las concentraciones de reactivos, la temperatura y la duración de la reacción. Según Moralez y sus colegas, en el artículo escrito el año 2009 con el título “Síntesis y caracterización de nano-partículas de plata por la ruta Sol-Gel a partir de Nitrato de Plata”, la plata tiene una larga historia en exitosas aplicaciones médicas. Estudios recientes han mostrado que en su forma de nano-partículas son altamente efectivas como agentes antimicrobiales contra bacterias y virus. Diferentes rutas de producción de nano-partículas de plata han sido investigadas. Algunas están basadas en la reducción de nitrato de plata por borohidruro de sodio o citrato de sodio. Otros métodos incluyen el uso de microondas, electrólisis, co-condensación, microemulsión y foto-reducción de iones de plata. En el artículo titulado “Nano-partículas y sus aplicaciones biológicas y medio ambientales”, escrita por Liu el año 2006, se menciona que los nano-materiales son producidos de diferentes materiales y de formas diversas: Esferas, tubos, alambres, entre otras. A su vez, son clasificados con base al tipo de material en: Metálicos, semiconductores y poliméricos. Según Luo y sus colegas, en el artículo publicado el año 2005 con el título “El rol del polietileno glicol en la formación de nano-partículas de plata”, los metales a nivel nanométrico poseen propiedades ópticas, electrónicas, catalíticas, magnéticas, etc. que difieren significativamente de aquellas presentes a mayor escala. Dichas propiedades están fuertemente relacionadas con el tamaño, forma, composición, cristalinidad y estructura de la partícula.

Al año 2012, en el artículo escrito por Seil y Webster titulado “Aplicaciones antimicrobianas de la nanotecnología: Métodos y literatura”, se menciona que con el auge de la nanotecnología se han desarrollado ciertos nanomateriales, en particular nano partículas inorgánicas, que presentan un marcado efecto microbicida sobre una amplia variedad de microorganismos, tales como virus, bacterias y hongos. Según Hajipour y sus colegas, en el libro publicado el año 2012 con el título “Propiedades antibacteriales de las nano-partículas”, la capacidad microbicida de las nano-partículas está vinculada a la naturaleza del material y a ciertas características intrínsecas de las mismas, como sus dimensiones nanómetricas, lo cual les permite ser internalizadas con mayor facilidad en los microorganismos, y la alta relación área/volumen que permite un mayor contacto e interacción con dichos microorganismos. Seil y Webster, en el artículo citado, mencionan que entre las nano-partículas que han demostrado tener propiedades microbicidas las más importantes son las de plata, óxido de zinc, cobre u óxidos de hierro. Las primeras tres sustancias ya presentan esta propiedad en su forma macroscópica, mientras que los óxidos de hierro únicamente resultan ser microbicidas en forma nano estructurada. Las nano- partículas presentan mecanismos de acción microbicida totalmente diferentes a los antibióticos tradicionales, proporcionando así una alternativa promisoria. Hajipour y sus colegas, en el libro citado, indican que los mecanismos de toxicidad que presentan las nano-partículas con acción bactericida sobre los microorganismos no han sido completamente dilucidados, aunque se han postulado varios. Entre éstos se pueden mencionar perturbaciones en las funciones de la membrana celular, las cuales alteran la permeabilidad y la respiración celular, el ingreso de las nano-partículas a la célula, lo que genera una alteración en las funciones de las proteínas y el ácido desoxirribonucleico, o la producción de especies oxidativas debido a la presencia de nano-partículas en el interior de la célula. Cioffi & Rai, en el libro publicado el año 2012 con el título “Nano-antimicrobianos”, mencionan que no es sencillo realizar un análisis comparativo de los datos de la bibliografía ya que la acción bactericida dependerá de una amplia variedad de factores entre los que se pueden mencionar: el tamaño y la forma de las nano-partículas, su composición química, el recubrimiento y su carga superficial potencial y la concentración de nano-partículas utilizada.

Las nano-partículas metálicas, que han resultado más promisorias como agentes bactericidas son las nano-partículas de plata debido a que la capacidad microbicida de la plata es conocida desde hace siglos. Castellano y sus colegas, en el artículo publicado el año 2007 con el título “Evaluación comparativa de los apósitos y fármacos antimicrobianos que contienen plata”, mencionan que de hecho existen antecedentes que se remontan a la época del Imperio Romano, donde se empleaba plata para potabilizar el agua y en la actualidad ésta se sigue utilizada en muchos dispositivos de purificación. Klasen, en el artículo escrito el año 2000 con el título “Revisión histórica del uso de plata en el tratamiento de quemaduras”, complementa mencionando que en el siglo diecinueve se usaba nitrato de plata para permitir la epitelización y promover la cicatrización de heridas. Según Chopra, en el artículo publicado el año 2007 con el título “El creciente uso de productos con base de plata como agentes antimicrobianos: ¿Un desarrollo útil o un motivo de preocupación?”, en los años 1940, en pleno auge de la penicilina, se introdujo el uso de la plata para el tratamiento de infecciones bacterianas. En general, la preparación y la estabilización de las nano-partículas metálicas se realizan a través de métodos físicos y químicos. Según Guzmán y sus colegas, en el artículo publicado el año 2009 con el título “Síntesis de nano-particulas de plata por el método de reducción química y su actividad antibacterial”, en el caso de los métodos químicos, se utiliza la reducción química, técnicas electroquímicas y fotoquímicas, siendo la primera la estrategia más empleada en el caso de las nano-partículas de plata, ya que se obtienen dispersiones coloidales estables de la forma y el tamaño deseados, tanto en medio acuoso como orgánico.