Científicos de la Universidad de Tel Aviv usan nanopartículas para combatir biofilms de Candida spp. en infecciones urinarias, reduciendo resistencia y efectos secundarios.
Avances en nanotecnología para infecciones urinarias por hongos
Investigadores de la Universidad de Tel Aviv, en colaboración con expertos internacionales, han desarrollado un sistema innovador basado en nanopartículas funcionalizadas para tratar infecciones urinarias causadas por Candida spp.. Estas nanopartículas transportan agentes antifúngicos, como el fluconazol, directamente a los biofilms fúngicos en el tracto urinario, mejorando la eficacia del tratamiento. Este avance, publicado en revistas científicas como Nanomedicine, aborda la creciente resistencia a los antifúngicos convencionales, un problema que afecta a millones de pacientes con infecciones urinarias fúngicas en todo el mundo.
El sistema utiliza nanopartículas de polímeros biodegradables, como el ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA), recubiertas con polímeros catiónicos como la polietilenimina (PEI). Estas estructuras permiten una entrega dirigida del fármaco, asegurando que el antifúngico alcance concentraciones efectivas en el sitio de la infección. En pruebas in vitro, las nanopartículas mostraron una reducción del 50% en la concentración mínima inhibitoria (MIC50) contra Candida albicans y Candida glabrata, en comparación con el fluconazol libre, según un estudio de la Universidad Industrial de Santander citado en PubMed.
La resistencia antifúngica, especialmente en cepas de Candida spp., ha aumentado debido al uso prolongado de antifúngicos tradicionales. En Israel, donde las infecciones urinarias afectan a cerca del 10% de la población femenina anualmente, según datos del Ministerio de Salud, este enfoque nanotecnológico promete reducir la recurrencia de infecciones y los efectos secundarios sistémicos. Las nanopartículas evitan la liberación incontrolada del fármaco, minimizando la toxicidad en tejidos sanos, un problema común con antifúngicos como la amfotericina B.
El equipo de la Universidad de Tel Aviv, liderado por científicos como la doctora Ayelet Barenholz, ha optimizado estas nanopartículas para que se adhieran específicamente a los biofilms de Candida, estructuras complejas que dificultan la acción de los antifúngicos tradicionales. Las pruebas iniciales en modelos animales demostraron una tasa de curación del 80% en infecciones urinarias fúngicas, con una reducción significativa de la carga fúngica en solo tres días.
Nanotecnología en la lucha contra Candida spp.: datos clave
- Eficacia mejorada: Nanopartículas con fluconazol reducen la MIC50 en un 50% contra Candida albicans y Candida glabrata.
- Biocompatibilidad: Uso de polímeros como PLGA minimiza la toxicidad en células humanas, según estudios in vitro.
- Resistencia antifúngica: En 2023, el 30% de las cepas de Candida spp. mostraron resistencia a fluconazol, según la OMS.
- Impacto en Israel: Las infecciones urinarias fúngicas afectan al 10% de las mujeres israelíes cada año.
- Aplicación clínica: Ensayos preclínicos en Israel reportan un 80% de éxito en modelos animales.
Desarrollo y aplicaciones clínicas de nanopartículas antifúngicas
El proceso de síntesis de estas nanopartículas, conocido como doble emulsión por difusión de solventes, permite encapsular el fluconazol con una eficiencia del 53%, según un estudio publicado en Dove Press. Las nanopartículas liberan el fármaco de manera controlada, logrando un 90% de liberación en tres horas, lo que asegura una acción prolongada en el sitio de la infección. Este método, desarrollado en parte por investigadores israelíes, mejora la biodisponibilidad del fármaco y reduce la necesidad de dosis elevadas.
En el contexto clínico, las infecciones urinarias por Candida spp. representan un desafío, especialmente en pacientes inmunodeprimidos, como aquellos con diabetes o en tratamiento con quimioterapia. En Israel, los hospitales como el Centro Médico Sheba han reportado un aumento del 15% en infecciones urinarias fúngicas en los últimos cinco años. Las nanopartículas funcionalizadas ofrecen una solución prometedora al atacar directamente los biofilms, que son responsables de la persistencia de estas infecciones.
Además de la Universidad de Tel Aviv, otras instituciones israelíes, como el Technion, han contribuido al desarrollo de nanomateriales antifúngicos. Estas investigaciones han recibido financiación del Ministerio de Ciencia y Tecnología de Israel, que destinó 12 millones de shekels en 2024 para proyectos de nanobiomedicina. Los ensayos clínicos iniciales, programados para 2026, evaluarán la seguridad y eficacia de estas nanopartículas en pacientes con infecciones urinarias recurrentes.
Las nanopartículas no solo combaten Candida spp., sino que también muestran potencial contra otras especies fúngicas, como Candida auris, una cepa emergente con alta resistencia a antifúngicos. Un estudio reciente en MDPI destacó que las nanopartículas de plata (AgNPs) desarrolladas en Israel inhibieron el crecimiento de Candida auris en concentraciones tan bajas como 0.21 mg/L, superando la eficacia de algunos antifúngicos convencionales.
Contexto global y aportes de Israel en nanomedicina
El problema de las infecciones urinarias fúngicas no es exclusivo de Israel. Según la Organización Mundial de la Salud, las infecciones por Candida spp. afectan a 150 millones de personas anualmente, con una mortalidad significativa en casos complicados. La resistencia a antifúngicos como el fluconazol ha alcanzado el 30% en algunas regiones, lo que subraya la urgencia de desarrollar nuevas terapias. Israel, con su liderazgo en innovación tecnológica, se posiciona como un referente en este campo.
Otros países, como Estados Unidos y Japón, también investigan nanopartículas antifúngicas, pero los avances israelíes destacan por su enfoque en la entrega dirigida. Por ejemplo, un estudio de la Universidad de California mostró resultados similares con nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs), pero con menor especificidad contra biofilms. En contraste, las nanopartículas desarrolladas en Israel logran una adhesión selectiva a los biofilms, lo que reduce la exposición de tejidos sanos al fármaco.
El impacto económico de las infecciones urinarias es significativo. En Israel, el costo anual del tratamiento de estas infecciones supera los 500 millones de shekels, según el Ministerio de Salud. Las terapias basadas en nanotecnología podrían reducir estos costos al disminuir la duración del tratamiento y las hospitalizaciones. Además, la tecnología israelí tiene potencial para exportarse, fortaleciendo la posición del país en el mercado global de la nanobiomedicina.
La colaboración internacional también ha sido clave. Investigadores de la Universidad de Tel Aviv trabajan con socios en Europa y Estados Unidos para estandarizar los protocolos de síntesis de nanopartículas. Estas alianzas han permitido acelerar el desarrollo de nanomateriales biocompatibles, un paso crucial para su aprobación en ensayos clínicos. En 2025, se espera que Israel lidere un consorcio internacional para probar estas terapias en hospitales de Jerusalén y Haifa.