NANOPARTÍCULAS DE MINERAIS ANTIMICROBIANO

Você sabia que existem mais microrganismos em você do que pessoas no planeta? Sim!

Embora sabemos que esses microrganismos sejam naturais e importante para nosso funcionamento biológico, alguns deles causam problemas de saúde, como infecções, micoses, candidíase, pneumocistose, tuberculose, etc… Antibióticos e outros fármacos que combatem esses microrganismos é muito comum de serem usados, porém os nanomateriais antimicrobianos vem sendo cada vez mais aplicados contra microrganismos de forma isolada ou em conjunto com esses fármacos no combate às doenças infecciosas. Embora a aplicação contra microrganismo seja comumente citada, ainda não se tem a exatidão dos mecanismos em que esses nanomateriais agem contra bactérias e fungos.

A nanotecnologia entra nessa jogada devido à resistência que microrganismo adquirem aos antibióticos. O nanomaterial antimicrobiano mais conhecido é de longe a nanoprata. Embora sua atividade antimicrobiana seja poderosa, ela contém alguns inconvenientes em algumas aplicações, fazendo cientistas buscar novas alternativas.

 

Nanopartículas de prata

A prata possui um enorme potencial antimicrobiano podendo ser atribuído aos muitos mecanismos de ação contra os microrganismo. Entre  esses mecanismos estão a habilidade de se anexar na parede da membrana celular do microrganismo – interrompendo a captação de nutrientes necessários – e a penetração da mesma, causando buracos na membrana celular ocasionando o vazamento do material celular contido no seu interior.

A nanopartícula de prata pode interagir com grupos tióis (-SH) e aminas (-NH), se ligando a estruturas enzimáticas e em bases nitrogenadas do DNA, perturbando o funcionamento biológico da célula bacteriana.

 

Nanopartículas de Zn

A segurança de Zn e a compatibilidade com a pele humana torna-a adequada como aditivo para tecido e superfície que vem entrar em contato com o corpo humano. nanopartículas de Zn apresentam atividade antimicrobiana para bactérias Gram-positiva e Gram-negativa. A propriedade antimicrobiana de Zn aumenta com a diminuição do tamanho de partícula, podendo em uma concentração ideal ser até mais potente que a própria nanoprata.

Nanopartículas de Zn também são fotocatalíticas, o que contribui fortemente na sua atividade antimicrobiana. Nanomateriais fotocatalíticos geram espécies de oxigênio reativos, como os radicais livres, que exterminam microrganismos.

 

Nanopartículas de Au

Nanopartículas de Au são não-tóxicas, possuem alta habilidade de funcionalização e efeito polivalentes.

Embora a geração de espécies de oxigênio reativas seja a principal causa de morte celular da maioria dos antibióticos e nanomateriais antimicrobianas, o Au não possui indução alguma dessas espécies.

Cui et al. provou que a atividade antimicrobiana de nanopartículas de Au são ocasionadas por:
1) a fixação destas nanopartículas à membrana bacteriana, seguida da modificação do potencial da membrana e do decréscimo do nível de ATP e
2) inibição da ligação de ARNt ao ribossomo

Estudos reportam que nanoAu funcionalizadas com 5-fluorouracil possuem maior efeito em bactérias Gram-negativas do que em Gram-positivas devido á facilidade de internalização.

Interação de cargas negativas com membrana celular que possui carga positiva.

Lima et al. reportam efeito antimicrobiano de até 95% contra E. coli e S. Typhi. Os autores relatam que a propriedade biocida foi ocasionada pela rugosidade e dispersão das nanopartículas de Au.

 

Nanopartículas de Cu

Nanopartículas de cobre possuem grande interesse para cientistas devido às suas propriedades biológicas, fisico-química.

Entretanto o cobre possui uma rápida oxidação quando exposta ao ar, limitando sua aplicação.

Testes com nanopartículas de Cu indicam que possuem atividade antimicrobiana.  Acredita-se que as nanopartículas atravessam a membrana celular da bactéria e os danos nas enzimas vitais são gatilhos para o fator crítico nas morte celular.

Tamanho, estabilidade e concentração são fatores que contribuem para o efeito antimicrobiano. De um modo geral podem atuar de forma isolada ou incorporadas em nano ou micromateriais, como é o caso dos Coloidais, que repletos de nanopartículas de Cu adquiri propriedade antimicrobiana se tornando multifuncional.