Les infeccions urinàries associades als dispositius mèdics (MD) són les infeccions més comunes relacionades amb la salut, que representen un augment de la morbiditat i la mortalitat, i una enorme càrrega financera per als sistemes sanitaris. Més del 80 % d'aquestes infeccions es deuen a la formació de biofilms, mentre que aproximadament el 40% de totes les infeccions nosocomials són infeccions urinàries associades a catèters (CAUTI). Les estratègies per reduir l'aparició de CAUTI inclouen la substitució freqüent del dispositiu, que causa molèsties considerables als pacients i augmenta els costos del tractament, o teràpies antibiòtiques agressives amb efectes secundaris associats com la hipersensibilitat, la inflamació i el desenvolupament de resistència antimicrobiana (AMR). Per tant, es necessiten solucions innovadores per a la inhibició del creixement bacterià i la formació de biofilm per millorar la seguretat i l'ús a llarg termini dels catèters, i el confort dels pacients.
En aquest treball, es van desenvolupar innovadores nanopartícules de lauril gal·lat carregades de ceragenines (CGNP), imitacions no peptídiques de pèptids antimicrobians, amb una major activitat antibacteriana i estabilitat en un procés sonoquímic d'un sol pas. Els CGNP es van dipositar en plasma activat i preaminat amb (3-aminopropil) trietoxisilà material de silicona juntament amb zwitterions antifouling mitjançant ultrasons d'alta intensitat juntament amb empelt mediat per laccase per obtenir un recobriment estable per inhibir la formació de biofilm. El recobriment nano-habilitat desenvolupat va demostrar ser eficaç contra patògens gramnegatius i grampositius comuns que es troben en els CAUTI. A més, la silicona recoberta es va caracteritzar mitjançant espectroscòpia FTIR-ATR i angle de contacte amb l'aigua. Els resultats van demostrar que el recobriment generat es podria utilitzar per controlar infeccions bacterianes associades a biofilms resistents als antibiòtics.Las infecciones urinarias asociadas a dispositivos médicos (MD) son las infecciones más comunes relacionadas con la atención médica y representan una mayor morbilidad y mortalidad, y una enorme carga financiera para los sistemas de atención médica. Más del 80 % de estas infecciones se deben a la formación de biopelículas, mientras que aproximadamente el 40 % de todas las infecciones nosocomiales son infecciones del tracto urinario asociadas al catéter (ITUAC). Las estrategias para reducir la aparición de CAUTI incluyen el reemplazo frecuente del dispositivo, lo que causa una incomodidad considerable a los pacientes y aumenta los costos del tratamiento, o terapias agresivas con antibióticos con efectos secundarios asociados, como hipersensibilidad, inflamación y desarrollo de resistencia antimicrobiana (AMR). Por lo tanto, se necesitan soluciones innovadoras para la inhibición del crecimiento bacteriano y la formación de biopelículas para mejorar la seguridad y el uso a largo plazo de los catéteres y la comodidad de los pacientes.
En este trabajo, se desarrollaron innovadoras nanopartículas de galato de laurilo cargadas con cerageninas (CGNP), imitadores no peptídicos de péptidos antimicrobianos, con actividad antibacteriana mejorada y estabilidad en un proceso sonoquímico de un solo paso. Luego, los CGNP se depositaron en material de silicona de (3-aminopropil) trietoxisilano activado por plasma y preaminado junto con iones de zwitter antiincrustantes usando ultrasonido de alta intensidad junto con injerto mediado por lacasa para obtener un recubrimiento estable para la inhibición de la formación de biopelículas. El recubrimiento nanohabilitado desarrollado demostró ser eficaz contra los patógenos gramnegativos y grampositivos comunes que se encuentran en las CAUTI. Además, la silicona recubierta se caracterizó mediante espectroscopia FTIR-ATR y ángulo de contacto con el agua. Los resultados demostraron que el recubrimiento generado podría usarse para controlar infeMedical device (MD)-associated urinary infections are the most common healthcare related infections accounting for increased morbidity and mortality, and huge financial burden on healthcare systems. More than 80 % of such infections are due to biofilm formation, whereas approximately 40% of all nosocomial infections are catheter-associated urinary tract infections (CAUTIs). Strategies to reduce CAUTIs occurrence include frequent replacement of the device, which causes considerable discomfort to the patients and increases treatment costs, or aggressive antibiotic therapies with associated side effects such as hypersensitivity, inflammation and antimicrobial resistance (AMR) development. Therefore, innovative solutions for inhibition of bacterial growth and biofilm formation are needed to improve the catheters safety and long-term use, and patients comfort.
In this work, innovative lauryl gallate nanoparticles loaded with ceragenins (CGNPs), non-peptide mimics of antimicrobial peptides, with enhanced antibacterial activity and stability were developed in a single-step sonochemical process. CGNPs were then deposited on plasma-activated and preaminated with (3-aminopropyl)triethoxysilane silicone material together with antifouling zwitterions using high-intensity ultrasound coupled with laccase-mediated grafting to obtain stable coating for inhibition of biofilm formation. The developed nano-enabled coating proved to be effective against common Gram-negative and Gram-positive pathogens found in CAUTIs. Additionally, the coated-silicone was characterized using FTIR-ATR spectroscopy and water contact angle. The results demonstrated that the generated coating could be used to control antibiotic-resistant biofilm-associated bacterial infections
