Um artigo recente em Relatórios Científicos exploraram as propriedades de resistência a antibióticos de um nanocompósito combinando doxiciclina, um antibiótico amplamente utilizado, com nanopartículas de prata (AgNPs) sintetizadas usando quitosana, um biopolímero biocompatível e biodegradável. O estudo teve como objetivo avaliar o potencial do nanocompósito doxiciclina/AgNPs para aumentar a atividade antibacteriana contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, atendendo à crescente necessidade de agentes antimicrobianos mais eficazes.
Crédito da imagem: Anucha Cheechang/Shutterstock.com
Fundo
A doxiciclina, um antibiótico de amplo espectro, é amplamente utilizada para tratar infecções bacterianas, mas enfrenta eficácia reduzida devido ao surgimento de cepas bacterianas resistentes. AgNPs ganharam atenção por suas propriedades antimicrobianas, atribuídas à sua alta área superficial e capacidade de liberar íons de prata.
A quitosana, um polímero pure derivado da quitina, atua como agente estabilizador de nanopartículas e aumenta sua biocompatibilidade. A combinação da doxiciclina com AgNPs busca aproveitar os pontos fortes de ambos os componentes, criando potencialmente um efeito sinérgico que melhora a eficácia antibacteriana e ao mesmo tempo reduz a toxicidade.
O Estudo Atual
A síntese de AgNPs estabilizadas com quitosana foi conduzida utilizando uma abordagem de síntese verde. Uma solução de quitosana a 1% (p/v), preparada pela dissolução de quitosana em ácido acético, serviu tanto como agente redutor quanto estabilizante para íons de prata.
O estudo adotou uma metodologia sistemática para sintetizar e caracterizar o nanocompósito doxiciclina/AgNPs. As AgNPs foram sintetizadas através de um processo ecologicamente correto utilizando quitosana para estabilização e redução.
Os AgNPs sintetizados e o nanocompósito doxiciclina/AgNPs foram caracterizados utilizando diversas técnicas analíticas. A espectroscopia ultravioleta-visível (UV-Vis) foi utilizada para avaliar as propriedades ópticas, com medições registradas em uma faixa de comprimento de onda de 200 a 800 nm usando um espectrofotômetro Cary 5000. A microscopia eletrônica de transmissão (TEM) foi empregada para examinar a morfologia e a distribuição de tamanho das nanopartículas, com amostras preparadas em grades de cobre e fotografadas a uma tensão de aceleração de 200 kV.
A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de difusão em poço de ágar. Cepas bacterianas, incluindo Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae, foram cultivadas em caldo Muller Hinton (MHB) até uma densidade óptica padronizada. Placas de ágar foram preparadas com poços nos quais foram adicionados 100 µL de doxiciclina, AgNPs e o nanocompósito doxiciclina/AgNPs. Após 24 horas de incubação a 37 °C, as zonas de inibição foram medidas para avaliar a eficácia antibacteriana.
Resultados e Discussão
Os resultados demonstraram que o nanocompósito doxiciclina/AgNPs exibiu atividade antibacteriana significativamente melhorada em comparação com a doxiciclina isoladamente. A análise de espectroscopia UV-Vis revelou picos de absorção distintos tanto para doxiciclina quanto para AgNPs, indicando o sucesso da formação do nanocompósito. O desvio para o vermelho observado nos picos de absorção sugeriu uma forte interação entre a doxiciclina e as AgNPs, o que pode contribuir para a melhoria das propriedades antibacterianas.
Imagens TEM confirmaram a morfologia esférica dos AgNPs sintetizados, com distribuição de tamanho uniforme, indicando síntese e estabilização bem-sucedidas pela quitosana. Os ensaios antibacterianos revelaram que os valores de CIM e MBC para o nanocompósito doxiciclina/AgNPs foram inferiores aos da doxiciclina isoladamente, indicando um efeito sinérgico. A atividade antibacteriana aprimorada pode ser atribuída à ação combinada da doxiciclina e dos íons de prata liberados pelas nanopartículas, que rompem as membranas celulares bacterianas e inibem processos celulares essenciais.
O estudo destacou o potencial do nanocompósito doxiciclina/AgNPs para tratar a resistência aos antibióticos. A incorporação de AgNPs melhorou a atividade antibacteriana e forneceu uma abordagem para atingir cepas bacterianas resistentes. Estes resultados são consistentes com pesquisas anteriores que mostram que as AgNPs podem aumentar a eficácia dos antibióticos.
Conclusão
Este estudo demonstra a atividade antibacteriana aumentada da doxiciclina quando combinada com AgNPs estabilizadas com quitosana. A síntese e caracterização bem-sucedidas do nanocompósito doxiciclina/AgNPs destacam seu potencial como estratégia para enfrentar a resistência aos antibióticos. Essas descobertas enfatizam o valor de nanotecnologia no desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos.
Pesquisas futuras deverão focar em estudos in vivo para avaliar o potencial terapêutico e a segurança do nanocompósito doxiciclina/AgNPs, avançando sua aplicação no tratamento de infecções bacterianas. Esta investigação contribui para a compreensão do papel da nanotecnologia na medicina, particularmente na melhoria da eficácia dos antibióticos convencionais.
Referência do diário
Mostafa EM., et al. (2024). Reduzindo a dose eficaz de doxiciclina usando nanocompósito de quitosana prata como carreador de bactérias gram-positivas e gram-negativas. Relatórios Científicos. DOI: 10.1038/s41598-024-78326-1, https://www.nature.com/articles/s41598-024-78326-1