Scienziati americani su nanoscala hanno scoperto come gli ioni d'argento agiscono sui batteri, compresi quelli resistenti agli antibiotici. I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Applied and Environmental Microbiology.
Le proprietà antimicrobiche dell'argento sono note da secoli, anche se il modo esatto in cui l'argento uccide i batteri rimane in gran parte un mistero. Tradizionalmente, gli studi sull'effetto antibatterico dell'argento si sono limitati a confrontare le proprietà degli organismi trattati con preparati contenenti argento con controlli. Tuttavia, questo ha fornito solo una valutazione quantitativa, non permettendoci di comprendere il meccanismo fisico stesso dell'azione del metallo sui microrganismi.
Scienziati americani dell'Università dell'Arkansas hanno analizzato il processo di azione degli ioni d'argento sulle proteine dei batteri viventi a livello molecolare. Per fare ciò, hanno utilizzato una tecnica di imaging avanzata - microscopia di localizzazione fotoattivata con tracciamento di una singola particella - per osservare, nel tempo, la dinamica di alcune proteine in Escherichia coli, un organismo modello per la ricerca microbiologica.
Gli scienziati si aspettavano di vedere che gli ioni d'argento avrebbero rallentato l'attività dei batteri, ma hanno visto l'opposto: gli ioni d'argento hanno accelerato la dinamica di diffusione delle proteine.
"È noto che gli ioni d'argento possono inibire e uccidere i batteri, quindi ci aspettavamo che il trattamento dell'argento nei batteri avrebbe rallentato tutto. Ma inaspettatamente, abbiamo scoperto che la dinamica della proteina ha subito un'accelerazione ", si legge in un comunicato stampa dell'università, le parole del capo dello studio, professore associato di fisica Yong Wang (Yong Wang).
Studiando più da vicino il comportamento delle proteine, gli scienziati hanno notato che gli ioni d'argento fanno sì che i filamenti accoppiati di DNA nei batteri si separino e indeboliscano il legame tra la proteina e il DNA. Le analisi calorimetriche hanno confermato che DNA e ioni d'argento interagiscono direttamente.
"Se è così, puoi spiegare la più rapida dinamica delle proteine causata dall'argento", dice Wang. - Quando una proteina è legata al DNA, si muove lentamente nei batteri insieme al DNA, che è un'enorme molecola. Al contrario, se trattate con argento, le proteine cadono dal DNA, muovendosi da sole e, quindi, muovendosi più velocemente ".
Wang ei suoi colleghi hanno osservato la scissione dei filamenti di DNA causata dagli ioni d'argento durante il loro precedente studio con DNA piegato. Quindi l'esperimento consisteva nell'aumentare la tensione nei filamenti di DNA piegati per renderli più suscettibili alle interazioni con altre sostanze chimiche, inclusi gli ioni d'argento.
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"In definitiva, vogliamo utilizzare le nuove conoscenze acquisite da questo progetto per creare antibiotici più efficaci basati su nanoparticelle d'argento", ha detto Wang.
Gli scienziati sperano che i loro risultati contribuiranno a creare farmaci a base di nanoparticelle d'argento per combattere i cosiddetti "superbatteri" - batteri resistenti ai comuni antibiotici - che negli ultimi anni sono diventati una vera minaccia per la salute pubblica su scala globale.
