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07/06/2021

Nuevos resultados de las sales de boro para luchar contra la resistencia antimicrobiana

Sales Boro Antibioticos

Los antibióticos son medicamentos que se utilizan frente a las infecciones producidas por bacterias, tanto en animales como en personas. Usarlos de manera inadecuada puede generar resistencia, lo que significa que dejan de ser efectivos. La resistencia antimicrobiana es hoy en día una de las mayores amenazas para la salud mundial. En este artículo, el grupo de investigación de Clara Viñas del Instituto de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) en colaboración con otras universidades (UdG, Córdoba, Durham), presenta su trabajo en el que se ha evaluado las propiedades antimicrobianas de las sales de boro. Los resultados parecen ser prometedores para cuatro cepas de bacterias y tres de hongos.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el rápido desarrollo de la resistencia antimicrobiana (RAM) será una amenaza importante para la salud pública. La RAM, que es una consecuencia del uso excesivo y / o innecesario de antibióticos, ha hecho que muchos de estos medicamentos ya no sirvan para el tratamiento de infecciones microbianas y que las operaciones médicas como la cirugía mayor, el trasplante de órganos y la quimioterapia contra el cáncer se hayan convertido procesos muy arriesgados en ausencia de antibióticos efectivos para la prevención y el tratamiento de las infecciones nosocomiales.

La mayor parte de los antibióticos y antimicóticos aprobados por la FDA (U.S. Food and Drug Administration) son compuestos puramente orgánicos que incorporan alguno de los elementos que se encuentran a la derecha de carbono en la Tabla Periódica como nitrógeno, oxígeno y fósforo. La concesión del Premio Nobel de Química a Dorothy Crowfoot Hodgkin en 1964, por la determinación estructural por difracción de rayos X de la vitamina B12 (cobalamina), y la efectividad del cis-platino para el tratamiento del cáncer a principios de los 80, abrieron la puerta al uso potencial de los compuestos organometálicos en medicina.

El carbono (C), ubicado a la derecha del boro (B) en la Tabla Periódica, forma enlaces covalentes clásicos C-C con dos electrones compartidos por los dos átomos de carbono (2c-2e), en las estructuras del almidón, la celulosa, la hemoglobina o la clorofila, entre otras. El carbono también se combina con el hidrógeno para formar los hidrocarburos. En la naturaleza no existen los compuestos equivalentes a los hidrocarburos con enlaces B-H, pero Alfred Stock sintetizó los "boranos", que son poliedros formados por enlaces B-B con un enlace B-H en cada vértice. Cabe destacar que el enlace B-B del clúster es único y se conoce como enlace entre tres átomos con sólo dos electrones (3c-2e).

El ácido bórico H3BO3 se utilizó ya en el siglo XIX como bactericida y fungicida. En este trabajo, diseñamos, sintetizamos, aislamos y caracterizamos especies aniónicas que contienen clústeres icosaédricos de cobaltabis(dicarballuro). Esta serie de sales solubles sirvieron para comparar el efecto del benceno (aromático 2D) con el clúster icosaédrico p-carborano (aromático 3D) en las propiedades químicas y microbiológicas de ambas familias de compuestos cuyas fórmulas químicas se representan en la Figura 1. 


Figura 1.- Compuestos ordenados por su actividad antimicrobiana i antimicótica.
Sales Boro Antibiotico

La evaluación de sus propiedades antimicrobianas reveló que todas las sales eran antibacterianas muy eficaces para cuatro cepas de bacterias Gram+ (MIC 1- 8 mg/L ) y antimicóticos muy efectivos para tres cepas de Candida albicans (MIC 4 mg/L). Hay que realzar que una de las cuatro cepas de bacterias Gram+ probadas fue un aislado de la superbacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA), que representa un peligro para la vida por ser resistente a muchos de los antibióticos comerciales. Estos resultados prometedores vislumbran las nuevas oportunidades que tiene el boro en medicina.
 

Ines Bennour1, Francesc Teixidor1, Clara Viñas1, Isabel Romero García2, Margarita Martinez-Medina2, Carla Camprubí-Font2, Mark A. Fox3, Luis Martínez-Martínez4  

1Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Campus Universitat Autònoma de Barcelona. 
2Departamento de Química y Serveis Técnicos de Investigación, Universitat de Girona. 
3Chemistry Department, Durham University, South Road, Durham DH1 3LE, U.K. 
4Unidad de Gestión Clínica de Microbiología, Hospital Universitario Reina Sofía, IMIBIC, Universidad de Cordoba.
 

Referencias

Romero, I., Martinez-Medina, M., Camprubí-Font, C., Bennour, I.,  Moreno, D., Martínez-Martínez, L., Teixidor, F., Fox, M. A., Viñas, C. Metallacarborane Assemblies as Effective Antimicrobial Agents, Including a Highly Potent Anti-MRSA Agent. Organometallics 2020 39 (23), 4253-4264 DOI: 10.1021/acs.organomet.0c00315

 
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