Se avete letto la parte 1 di “curarsi con l’argento”, in questa seconda parte scoprirete secondo quale modalità l’argento risulta tossico per i microrganismi.

Il meccanismo di tossicità del nanoargento è la somma di vari meccanismi ed è definito multimodale. La principale modalità ti tossicità dell’argento è la sua capacità di rilasciare ioni d’argento. Indipendentemente dalla forma di argento utilizzata, una delle caratteristiche principali che influenzerà l’effetto microbicida dell’argento è la concentrazione di ioni argento rilasciati.

  • L’argento nanostrutturato mira alla parete cellulare batterica e sulla membrana cellulare che ha funzioni protettive. Le nanoparticelle possono legarsi alla parete cellulare batterica e causarne la perforazione che porta all’aumento della permeabilitàcellulare e quindi alla morte cellulare.
  • L’argento può attaccare la catena respiratoria nei batteri e portare alla morte cellulare.
  • Il rilascio prolungato di ioni d’argento da parte delle nanoparticelle all’interno delle cellule batteriche in un ambiente con pH inferiore può creare radicali liberi e indurre uno stress ossidativo, aumentando così ulteriormente l’attività battericida.
  • L’argento nanostrutturato causa danni al DNA che perde la sua capacità di di replicazione dopo trattamento con nanoparticelle di argento. Questo può impedire la divisine cellulare e portare infine alla morte cellulare. In E. coli risulta inibita la sintesi di ATP.
  • Il rilascio di ioni di argento causa l’inativazine delle proteine e quindi inibisce la crescita.
  • L’attività antifungina del nanoargento contro Candida albicans è stata attribuita all’interruzione della struttura e dell’integrità della membrana cellulare con conseguente inibizione del normale processo di gemmazione.
  • Azione sul biofilm: il biofilm è una struttura protettiva creata dalle colonie batteriche dei patogeni al fine di eludere gli effetti dei farmaci antibiotici. La protezione è costituita da una matrice extracellulare tenuta insieme da proteine e polisaccaridi comunemente indicati come sostanza polimerica extracellulare. Lo sviluppo di biofilm è uno dei principali problemi dell’industria alimentare e nel settore sanitario. Il biofilm si può formare su impianti medici come cateteri, lenti a contatto e protesi artificiali. Il biofilm può essere responsabile di endocarditi, fibrosi cistica, otite media, prostatite cronica, infezioni del tratto urinario, infezioni della placca dentale, gengiviti, parodontiti, sinusiti croniche, infezioni da ferite e infezioni ossee.

L’argento antimicrobico può penetrare attraverso i biofilm batterici per distruggerli completamente e persino impedire ai microbi di sviluppare biofilm. Rispetto agli antibiotici, l’argento si propone di essere meno influenzato dalle variazioni microambientali riscontrate nei biofilm grazie al suo meccanismo di azione multimodale.

È stata valutata anche l’attività antibiofilm del nanoargento in combinazione con altri composti come curcumina e chitosano osservando una maggiore efficacia nel bloccare la formazione del biofilm per effetto di un’azione sinergica.

Alcuni dispositivi medici fabbricati con nanoparticelle di argento (cateteri, drenaggi, medicazioni per ferite, composti dentali ecc) sono in fase di sperimentazione.

Composti dentali contenenti nanoparticelle di argento sono stati capaci di agire contro la formazione di biofilms di batteri orali come Streptococcus mutans. I cementi ossei modificati con nanoparticelle di argento hanno ridotto significativamente la formazione di biofilm sulla superficie del cemento.

  • Attività anti quorum sensing: il quorum sensing (QS) è un meccanismo di comunicazione cellula-cellula usato per regolare l’espressione di determinati fenotipi dipendenti dalla densità di popolazione. Questo fenomeno viene utilizzato dai batteri per comprendere i cambiamenti nel loro ambiente e conseguentemente applicare strategie specifiche che consentono l’adattamento allo stress ambientale nello spazio e nel tempo. I composti che inibiscono o interferiscono con il QS sono diventati significativi come una nuova classe di agenti antimicrobici e antibiofilm di nuova generazione. Lo sviluppo della resistenza ai composti anti QS è minimo in quanto questi agenti mirano esclusivamente ai meccanismi di virulenza e non ostacolano la crescita mentre gli antimicrobici convenzionali prevengono la divisione cellulare batterica o uccidono le cellule batteriche e aumentano la pressione selettiva verso la resistenza agli antibiotici. Il QS è coinvolto nella maturazione e nella differenziazione dei biofilm. Le nanoparticelle di argento mostrano una potente attività anti-QS.

Da quanto avete letto sino ad ora si capisce quanto possa essere potente l’azione dell’argento e, come tutti i mezzi potenti necessita di molta attenzione nel suo utilizzo. Ricordiamoci infatti che i microrganismi fanno parte della nostra vita e senza di loro non potremmo sopravvivere. Il gioco sta nel mantenere un certo equilibrio e per questo non bisogna abusare di mezzi con attività microbicida.

Tuttavia il nostro viaggio continua. Nei prossimi post scoprirete altri particolari interessanti sull’attività dell’argento.

Laura Faedda

Vi ricordo che le informazioni che ho selezionato derivano dal Journal of Applied Microbiology (Volume 123, numero 5) e in particolare da una review di K. Naik e M.Kowshik.

fonte immagine: Pinterest

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