Nanopartículas bioinspiradas: desarrollo científico desde México para enfrentar bacterias resistentes a antibióticos
Resumen:
(OMS), la ONU y la FAO advierten que, de no modificarse las tendencias actuales, estefenómeno podría convertirse en la principal causa de muerte en el mundo hacia 2050, conhasta 10 millones de fallecimientos anuales. El problema se ve agravado por laautomedicación, la mala praxis médica, el uso indiscriminado de antibióticos y lacapacidad de las bacterias para compartir genes de resistencia entre ellas.En este contexto, un proyecto de investigación desarrollado en el Tecnológico deMonterrey, liderado por las doctoras María Luisa Del Prado Audelo y Alejandra RomeroMontero, profesoras investigadoras de la Escuela de Ingeniería y Ciencias (EIC) en elCampus Ciudad de México, explora una alternativa no antibiótica para enfrentarinfecciones bacterianas persistentes: el uso de nanopartículas poliméricas biodegradablescapaces de liberar compuestos naturales con actividad antimicrobiana de formacontrolada.Uno de los principales retos para el tratamiento de infecciones resistentes es la formaciónde biopelículas bacterianas, estructuras microscópicas que permiten a las bacteriasadherirse a superficies como heridas, catéteres o implantes médicos. Estas biopelículasfuncionan como una barrera protectora que limita la acción de los antibióticos y puedehacer que las bacterias sean hasta mil veces más resistentes que en su forma libre,favoreciendo infecciones crónicas y difíciles de erradicar, especialmente en entornoshospitalarios.La investigación encabezada por la Dra. Del Prado Audelo se enfoca precisamente enromper esta barrera, atacando uno de los mecanismos más complejos de la resistenciaantimicrobiana, combinando cápsulas de nanotecnología e inspiración en la medicinaancestral mexicana.El proyecto desarrolla nanopartículas poliméricas biodegradables que encapsulanfitoquímicos presentes en aceites esenciales, como los derivados del orégano, el tomillo yel comino, ingredientes conocidos desde la medicina tradicional por sus propiedadesantimicrobianas.
Transcripción:
(OMS), la ONU y la FAO advierten que, de no modificarse las tendencias actuales, estefenómeno podría convertirse en la principal causa de muerte en el mundo hacia 2050, conhasta 10 millones de fallecimientos anuales. El problema se ve agravado por laautomedicación, la mala praxis médica, el uso indiscriminado de antibióticos y lacapacidad de las bacterias para compartir genes de resistencia entre ellas.En este contexto, un proyecto de investigación desarrollado en el Tecnológico deMonterrey, liderado por las doctoras María Luisa Del Prado Audelo y Alejandra RomeroMontero, profesoras investigadoras de la Escuela de Ingeniería y Ciencias (EIC) en elCampus Ciudad de México, explora una alternativa no antibiótica para enfrentarinfecciones bacterianas persistentes: el uso de nanopartículas poliméricas biodegradablescapaces de liberar compuestos naturales con actividad antimicrobiana de formacontrolada.Uno de los principales retos para el tratamiento de infecciones resistentes es la formaciónde biopelículas bacterianas, estructuras microscópicas que permiten a las bacteriasadherirse a superficies como heridas, catéteres o implantes médicos. Estas biopelículasfuncionan como una barrera protectora que limita la acción de los antibióticos y puedehacer que las bacterias sean hasta mil veces más resistentes que en su forma libre,favoreciendo infecciones crónicas y difíciles de erradicar, especialmente en entornoshospitalarios.La investigación encabezada por la Dra. Del Prado Audelo se enfoca precisamente enromper esta barrera, atacando uno de los mecanismos más complejos de la resistenciaantimicrobiana, combinando cápsulas de nanotecnología e inspiración en la medicinaancestral mexicana.El proyecto desarrolla nanopartículas poliméricas biodegradables que encapsulanfitoquímicos presentes en aceites esenciales, como los derivados del orégano, el tomillo yel comino, ingredientes conocidos desde la medicina tradicional por sus propiedadesantimicrobianas.
Comunicado de Prensa
A diferencia de los antibióticos convencionales, que suelen actuar sobre objetivosmoleculares específicos, estos compuestos naturales presentan un mecanismo de acciónmultifactorial, lo que dificulta que las bacterias desarrollen resistencia. No obstante, suaplicación directa presenta limitaciones como baja solubilidad, volatilidad y sensibilidad afactores ambientales.La nanotecnología que se está desarrollando en el Tecnológico de Monterrey permitesuperar estas barreras, al encapsular los compuestos en nanopartículas de entre 150 y200 nanómetros, que protegen las moléculas y permiten su liberación controladadirectamente en el sitio de infección.La Dra. María Luisa Del Prado Audelo, puntualiza que gracias a su tamaño nanométrico,las partículas pueden penetrar la biopelícula bacteriana y liberar los compuestosbioactivos desde el interior, en una estrategia que la investigadora describe como unenfoque tipo Caballo de Troya, "de esta forma, es posible desestabilizar la estructuraprotectora de la biopelícula y atacar a las bacterias sin recurrir a antibióticostradicionales", señala.Las nanopartículas están fabricadas con PLGA (ácido poliláctico-co-glicólico), un polímerobiocompatible y biodegradable aprobado por la FDA, ampliamente utilizado enaplicaciones médicas. Tras cumplir su función, el material se degrada en subproductosque el organismo puede metabolizar sin generar residuos tóxicos ni impactos ambientalesnegativos.El proyecto surgió inicialmente con un enfoque en dispositivos médicos, donde lacolonización bacteriana representa un riesgo constante. Posteriormente, la investigaciónse amplió hacia el tratamiento de heridas crónicas, un problema de salud públicarelevante en México y otros países, particularmente en pacientes con enfermedadesmetabólicas como diabetes u obesidad.A mediano y largo plazo, la plataforma nanotecnológica podría tener aplicaciones ensuperficies hospitalarias, sistemas de desinfección, tratamiento de agua, industriaalimentaria y otros entornos donde el control microbiano es crítico, abriendo la puerta asoluciones preventivas además de terapéuticas.La filosofía del proyecto: ciencia colaborativa con impacto social. La investigación sedesarrolla en el laboratorio Inbiotech, adscrito a la Escuela de Ingeniería y Ciencias delTecnológico de Monterrey, y cuenta con la colaboración de instituciones nacionales comola Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a través del Instituto deInvestigaciones en Materiales, y la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), UnidadIztapalapa. Estas alianzas fortalecen el análisis teórico, computacional y experimental delcomportamiento de los materiales a escala nanométrica.
Comunicado de Prensa
Actualmente, el proyecto se encuentra en una etapa avanzada de validaciónexperimental, mientras se analizan mecanismos de protección intelectual que permitanavanzar hacia su transferencia tecnológica. Si bien las aplicaciones clínicas requierenprocesos rigurosos de evaluación preclínica y clínica, otras implementaciones podríanavanzar en plazos más cortos.Este proyecto se alinea con el enfoque de investigación de la Escuela de Ingeniería yCiencias, que impulsa soluciones científicas orientadas a salud, sostenibilidad,envejecimiento e industria, bajo una visión de impacto social, económico y ambiental.La Dra. Del Prado Audelo, propone un cambio de paradigma frente a la resistenciaantimicrobiana: reducir la dependencia exclusiva de antibióticos y avanzar haciaestrategias que limiten la capacidad adaptativa de las bacterias, conectando elconocimiento científico con las necesidades reales de la sociedad.
Comunicado de Prensa
A diferencia de los antibióticos convencionales, que suelen actuar sobre objetivosmoleculares específicos, estos compuestos naturales presentan un mecanismo de acciónmultifactorial, lo que dificulta que las bacterias desarrollen resistencia. No obstante, suaplicación directa presenta limitaciones como baja solubilidad, volatilidad y sensibilidad afactores ambientales.La nanotecnología que se está desarrollando en el Tecnológico de Monterrey permitesuperar estas barreras, al encapsular los compuestos en nanopartículas de entre 150 y200 nanómetros, que protegen las moléculas y permiten su liberación controladadirectamente en el sitio de infección.La Dra. María Luisa Del Prado Audelo, puntualiza que gracias a su tamaño nanométrico,las partículas pueden penetrar la biopelícula bacteriana y liberar los compuestosbioactivos desde el interior, en una estrategia que la investigadora describe como unenfoque tipo Caballo de Troya, "de esta forma, es posible desestabilizar la estructuraprotectora de la biopelícula y atacar a las bacterias sin recurrir a antibióticostradicionales", señala.Las nanopartículas están fabricadas con PLGA (ácido poliláctico-co-glicólico), un polímerobiocompatible y biodegradable aprobado por la FDA, ampliamente utilizado enaplicaciones médicas. Tras cumplir su función, el material se degrada en subproductosque el organismo puede metabolizar sin generar residuos tóxicos ni impactos ambientalesnegativos.El proyecto surgió inicialmente con un enfoque en dispositivos médicos, donde lacolonización bacteriana representa un riesgo constante. Posteriormente, la investigaciónse amplió hacia el tratamiento de heridas crónicas, un problema de salud públicarelevante en México y otros países, particularmente en pacientes con enfermedadesmetabólicas como diabetes u obesidad.A mediano y largo plazo, la plataforma nanotecnológica podría tener aplicaciones ensuperficies hospitalarias, sistemas de desinfección, tratamiento de agua, industriaalimentaria y otros entornos donde el control microbiano es crítico, abriendo la puerta asoluciones preventivas además de terapéuticas.La filosofía del proyecto: ciencia colaborativa con impacto social. La investigación sedesarrolla en el laboratorio Inbiotech, adscrito a la Escuela de Ingeniería y Ciencias delTecnológico de Monterrey, y cuenta con la colaboración de instituciones nacionales comola Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a través del Instituto deInvestigaciones en Materiales, y la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), UnidadIztapalapa. Estas alianzas fortalecen el análisis teórico, computacional y experimental delcomportamiento de los materiales a escala nanométrica.
Comunicado de Prensa
Actualmente, el proyecto se encuentra en una etapa avanzada de validaciónexperimental, mientras se analizan mecanismos de protección intelectual que permitanavanzar hacia su transferencia tecnológica. Si bien las aplicaciones clínicas requierenprocesos rigurosos de evaluación preclínica y clínica, otras implementaciones podríanavanzar en plazos más cortos.Este proyecto se alinea con el enfoque de investigación de la Escuela de Ingeniería yCiencias, que impulsa soluciones científicas orientadas a salud, sostenibilidad,envejecimiento e industria, bajo una visión de impacto social, económico y ambiental.La Dra. Del Prado Audelo, propone un cambio de paradigma frente a la resistenciaantimicrobiana: reducir la dependencia exclusiva de antibióticos y avanzar haciaestrategias que limiten la capacidad adaptativa de las bacterias, conectando elconocimiento científico con las necesidades reales de la sociedad.