La crisis de salud mundial actual generada por la pandemia del coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19), ha puesto a prueba los conocimientos y bases que teníamos sobre el control de infecciones en los consultorios dentales y quirófanos médicos. La capacidad de protección de los aditamentos utilizados para el control de infecciones como batas, gorros y cubrebocas (mascarillas) parece ahora ser rebasada por la capacidad infectiva de este coronavirus. Esto hace necesaria la búsqueda de nuevas propuestas para mejorar el control de infecciones y sobre todo proteger al personal de salud y a los propios pacientes de ésta y otras infecciones.
Adicionado a esto, la mayor parte de estos elementos de protección son fabricados en otros países, por lo que como personal de salud dependemos del suministro externo de estos aditamentos de protección para el control de infecciones.
El interés principal de este proyecto es la caracterización y evaluación de la capacidad antibacteriana y antiviral de recubrimientos nanométricos basados en metales como la plata (Ag) y el cobre (Cu) y óxidos metálicos como el óxido de titanio y óxido de zinc, depositados por la técnica de evaporación catódica (magnetron sputtering), sobre en diferentes textiles utilizados en la elaboración de barreras de protección (como cubrebocas, gorros y batas) para el personal de salud médico y odontológico. Los textiles recubiertos con las películas nanométricas serán evaluados para determinar su capacidad antibacteriana contra especies de importancia médica (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis) y odontológica (Actinomyces israelii, Aggregatibacter actinomycetemcomitans serotipo b, Porphyromonas gingivalis y Streptococcus mutans). Adicionalmente se evaluará la efectividad antiviral de estos recubrimientos utilizando el fago T4 que infecta específicamente a E. coli, este fago contiene una cabeza elongada icosahe´drica con numerosas protei´nas en su superficie externa, contiene un genoma lineal de dsDNA con 300 genes aproximadamente [1]. Los bacteriófagos (fagos) son virus que infectan solamente bacterias, sin embargo, existen muchas similitudes entre los bacteriófagos y los virus de células animales, por lo que los bacteriófagos pueden ser visualizados como sistemas modelo de los virus de células animales [2]. En nuestro grupo de trabajo tenemos amplia experiencia en el manejo y cultivo de especies bacterianas aeróbias y anaeróbias, y estamos muy motivados para iniciar experimentos utilizando bacteriófagos y todos los resultados y proyectos futuros que esto puede generar.
Los nano-recubrimientos depositados sobre los diferentes textiles (se plantea el análisis de al menos tres diferentes textiles), por medio de evaporación catódica (magnetron sputtering) nos permitirá generar recubrimientos homogéneos de espesor nanométrico de manera controlada y reproducible. El depósito de las películas nanométricas, así como la caracterización de las mismas sobre los diferentes textiles se llevará acabo en colaboración con la Dra. Sandra Rodil del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM. Mientras que todos las pruebas antibacterianas y antivirales (con bacteriófagos) se llevarán a cabo en el laboratorio de Genética Molecular de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología de la UNAM.
El desarrollo exitoso de nuevos materiales que pueden ser utilizados en el área biomédica y odontológica, requiere de un trabajo en equipo y multidisciplinario.
Con la realización de este proyecto pretendemos contribuir en el área del control de infecciones, en este tiempo en el que cualquier medida que evite la propagación de microorganismos patógenos, será altamente útil en nuestro país y a nivel mundial.
Nuestro interés como grupo de trabajo, es poder profundizar en el entendimiento de los procesos celulares y moleculares que son afectados por las características particulares de diferentes materiales con potencial uso en el área médica y odontológica. En este proyecto en particular, esperamos que los resultados que se obtendrán puedan impactar en el mejoramiento del control de infecciones en los consultorios dentales y quirófanos médicos, mediante la utilización de barreras de protección (batas, gorros y cubrebocas) altamente efectivas para evitar la contaminación y transmisión de microorganismos patógenos, como bacterias y virus.
Otro aspecto importante que consideramos puede aportar este proyecto, es la generación de conocimiento que de alguna manera logre permear en la industria nacional encargada de elaborar aditamentos de protección, y se logre facilitar el acceso de este tipo de barreras de protección nano-recubiertas a todo el personal de salud (público y privado) en nuestro país; ya que actualmente una gran parte de las barreras de protección son fabricadas en el extranjero, lo que puede dificultar su distribución y por ende aumentar su costo, fenómeno que acabamos de ver pasar en esta pandemia.
Por otra parte, este proyecto pretende seguir fortaleciendo el trabajo multidiciplinario que se ha estado llevando a cabo con el fin de que las investigaciones que realizamos sigan aportando información novedosa que pueda impactar de manera significativa el área de la salud, así como la formación de recursos humanos en todos los niveles desde Licenciatura hasta Doctorado.
El trabajo realizado en colaboración con la Dra. Sandra Rodil, con la cual trabajaremos para depositar los nanorecubrimiento sobre los textiles, se ha basado en el desarrollo de recubrimientos de materiales y biomateriales con potencial uso en el área biomédica y odontológica. Nuestro trabajo en colaboración ha estado enfocado principalmente en estudiar la influencia de las propiedades físicas y químicas de estos recubrimientos y superficies de materiales en la adhesión bacteriana y formación de biopelículas; con la idea de crear materiales que inhiban la probabilidad de infecciones, una vez que son colocados en alguna parte del cuerpo humano.
En cuanto a la formación de recursos humanos, este proyecto contempla la incorporación como alumna de Doctorado de Lorena Reyes Carmona (actualmente alumna de Maestría dentro del Programa de Maestría de Ciencias Médicas, Odontológicas y de la Salud). Su proyecto de Doctorado estará enfocado al depósito y caracterización de los nanorecubrimientos, así como de la realización de los ensayos antibacterianos, con bacteriófagos y la evaluación de la eficiencia de filtrado de partículas-viables de los textiles recubiertos. También se contempla la incorporación de al menos un alumno de licenciatura, uno de especialidad y otro de maestría.