La resistencia a los antimicrobianos se ha convertido en una de las mayores amenazas sanitarias del siglo XXI. La creciente incapacidad de los antibióticos para frenar microorganismos que antes eran fácilmente controlables ha hecho que hospitales, investigadores y organismos internacionales adviertan del riesgo real de volver a una «era preantibiótica», en la que una operación rutinaria, una infección menor o una neumonía común podrían convertirse en potencialmente mortales. Frente a esta amenaza, la investigación científica busca alternativas que no pasen únicamente por descubrir nuevos antibióticos, sino por evitar que las infecciones se produzcan.
En este contexto, los materiales antimicrobianos se han convertido en una línea de defensa clave. Desde superficies que impiden que las bacterias se adhieran hasta compuestos que se activan con la luz para eliminarlas, distintos grupos de investigación del CSIC trabajan en soluciones que actúan desde el diseño del propio material. Todos ellos tienen un objetivo común: frenar la colonización bacteriana sin favorecer la aparición de nuevas resistencias.
Superficies metálicas que dificultan la infección
Uno de los ámbitos donde este enfoque resulta especialmente relevante es el de los implantes y dispositivos médicos. En prótesis de cadera o rodilla, por ejemplo, las infecciones suelen iniciarse poco después de la cirugía, cuando las bacterias se adhieren a la superficie del implante y forman lo que se conoce con el nombre de biofilm, una estructura que las protege y las hace muy difíciles de eliminar con antibióticos.
Desde hace casi dos décadas, el grupo Copromat del Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM-CSIC), dirigido por Ana Conde del Campo, trabaja en el desarrollo de superficies metálicas antimicrobianas para reducir este tipo de infecciones. Su estrategia consiste en modificar la superficie de titanio de los implantes haciendo crecer una capa de óxido de titanio con flúor y una estructura de diminutos tubos (nanotubular). Esta modificación reduce la adherencia bacteriana y, además, permite cargar la superficie con antibióticos, lo que aumenta su eficacia frente a las bacterias más frecuentes en infecciones protésicas.
Los resultados muestran que estas superficies pueden eliminar más del 95 % de las bacterias depositadas, sin afectar negativamente a la integración del implante en el hueso. A raíz de la pandemia, esta misma aproximación se aplicó a otros metales de uso común, como los aceros inoxidables presentes en hospitales o en la industria alimentaria. En estos casos, los tratamientos consiguen reducir entre un 90 % y un 98 % la adhesión de bacterias responsables de intoxicaciones alimentarias (como E. coli, Salmonella o Listeria) o infecciones asociadas a la atención sanitaria, contribuyendo a limitar su propagación a través del contacto con superficies contaminadas.
Materiales que ‘cazan’ bacterias
Otra forma de abordar el problema consiste en controlar cómo interactúan las bacterias con los materiales. Esa es la línea de trabajo de Enrique Martínez-Campos, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP-CSIC), que se centra en modificar la superficie de materiales clínicos para dificultar la adhesión bacteriana sin perjudicar el crecimiento de las células humanas (biocompatibilidad).
Con su equipo han desarrollado superficies con miles de microporos organizados como un panal. Para lograrlo, durante la fabricación, pequeñas gotas de agua se condensan sobre una película polimérica y, al evaporarse, dejan una red de cavidades microscópicas. Estas estructuras influyen de manera decisiva en el comportamiento de las bacterias sobre el material, atrapándolas y dificultando su supervivencia, mientras que las células humanas pueden crecer con normalidad.
