Attività antibatterica di superfici funzionalizzate con nanoparticelle d'argento e amikacina

Negli ultimi anni, mediamente 6 pazienti su 100 ricoverati, contraggono infezioni durante il periodo di degenza in ospedale: di questi il 3% va incontro a morte. Queste patologie sono dette “Infezioni Correlate all’Assistenza” (ICA), definizione che comprende tutte le infezioni che insorgono 48 ore dopo il ricovero, o dopo la dimissione, ma che non erano manifeste, né in incubazione, al momento dell’ingresso in ospedale. Rientrano in questa definizione anche luoghi di cura extra-ospedalieri, come le residenze per anziani o l’assistenza domiciliare. Le ICA hanno un grande impatto sociale ed economico perché comportano un rischio per la salute dei pazienti ed un aumento della spesa sanitaria per i maggiori tempi di degenza. Il trattamento di queste patologie è reso più difficoltoso dall’uso eccessivo di antibiotici, che porta a fenomeni di resistenza. L’aumento dell’aspettativa di vita e lo sviluppo bioingegneristico hanno condotto la pratica medica ad un maggior utilizzo di dispositivi medici, che ha inevitabilmente determinato un incremento dell’incidenza d’infezioni batteriche associate: il 97% dei casi d’infezione respiratoria è associata all’intubazione, il 37% delle batteriemie ai cateteri venosi e il 98% delle infezioni del tratto urinario sono riconducibili all’uso di cateteri urinari. I microrganismi aderiscono alla superficie del dispositivo medico producendo una matrice extracellulare che, andando a ricoprirli, formerà una biocenosi batterica che prende il nome di biofilm. La struttura e la biochimica del biofilm lo rendono resistente sia agli attacchi del sistema immunitario sia all’azione degli antibiotici, complicando notevolmente la risoluzione della patologia. Date le grandi difficoltà di trattamento clinico, la prevenzione rimane la strada migliore, e in questa ottica ci siamo concentrati su una strategia per poter impedire in primis l’adesione dei batteri alla superficie dei dispositivi. Abbiamo testato l’attività antibatterica di una superficie vetrosa funzionalizzata con nanoparticelle d’argento ed amikacina. La preparazione delle superfici è avvenuta tramite tecnica layer-by-layer, con un primo monostrato autoassemblante di APTES (AmminoPropilTriEtossi Silano), un successivo monostrato di nanoparticelle d’argento e un ultimo di amikacina. Tutti i test son stati svolti su due microrganismi, Staphylococcus aureus ed Escherichia coli, in quanto frequentemente associati all’insorgenza di ICA e comunemente utilizzati nella valutazione dell’attività antimicrobica dei farmaci. L’effetto antibatterico risultante è attribuibile all’azione sinergica degli ioni argento rilasciati e dell’amikacina; l’associazione di argento ed amikacina riduce la concentrazione antibiotica necessaria all’abbattimento della carica microbica superficiale, prima della formazione di un biofilm strutturato, diminuendo così anche la possibilità di fenomeni di resistenza. Lo studio di queste superfici funzionalizzate può essere un interessante punto di pazienza per lo sviluppo di materiali resistenti alla colonizzazione batterica, potenzialmente utilizzabili nella produzione dei dispositivi medici ad uso ospedaliero.