Las arcillas antibacterianas ayudan a combatir las infecciones bacterianas

Un estudio nuevo muestra que las arcillas que contienen hierro (Fe) en una o más fases minerales, incluidos los filosilicatos expandibles, pueden exhibir actividad antibacteriana.

Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU; Tempe, EUA), la Clínica Mayo (Rochester, MN, EUA), el Servicio Geológico de los EUA (Reston, VA, EUA) y otras instituciones, realizaron un estudio para examinar las arcillas curativas, las arcillas industriales y los estándares de fuentes mundiales para identificar los mecanismos por los que matan patógenos resistentes a los antibióticos. Encontraron que aproximadamente el 10% de las arcillas muestran una reducción de más de 3 log10 en las poblaciones de bacterias. Una de estas arcillas, la rectorita, fue bactericida contra 32 patógenos bacterianos Gram-positivos y Gram-negativos, e incluso contra cepas resistentes a los antibióticos como el SARM.

El mecanismo antibacteriano general parece implicar reacciones con metales traza activos redox solubles (p. Ej., Fe2+), con un papel importante para el Aluminio (Al3+) implicado en la unión a los fosfolípidos de las membranas celulares, causando el plegamiento y la poración de las proteínas, lo que puede aumentar la afluencia intracelular de metales reducidos. Además, las reacciones intracelulares de Fenton producen radicales hidroxilo que existen durante nanosegundos, reduciendo las biomoléculas cercanas, como el ADN y las proteínas, durante la oxidación de los metales. Este mecanismo antibacteriano afecta a los estados de bacterias planctónicas y de biopelículas.

Los análisis de espectrometría de masas de iones secundarios confirmaron que tanto el Fe como el Al se transfirieron de la arcilla a las bacterias, la electroforesis en gel de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) mostró la destrucción del par de bases de ADN y las pruebas químicas verificaron la oxidación de proteínas intracelulares. Un estudio en curso in vivo en ratones infectados con S. aureus también examina la posible absorción de cantidades tóxicas de nanopartículas metálicas de aluminosilicatos. El estudio se presentó el 10 de diciembre de 2018 en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana (AGU), que tuvo lugar en Washington (DC, EUA).

“Solo el 5-10% de las arcillas naturales tienen propiedades antibacterianas; una forma clave de detectarlas es su color. Las arcillas azules y verdes contienen hierro reducido, una contraparte menos cargada positivamente del hierro oxidado, un ingrediente conocido que combate las bacterias”, dijo la autora principal, la biogeoquímica Lynda Williams, PhD, de la ASU. “A menudo me refiero a ellas como a un caballo de Troya, porque a las bacterias les gusta el hierro reducido; ellas respiran hierro reducido y lo usan para el metabolismo. Cuando las bacterias se encuentran con la arcilla rica en hierro, es demasiado bueno; no tienen el mecanismo para apagar el flujo de hierro porque normalmente recogen hierro permanentemente, y de repente tienen un amplio suministro del metal”.

Las arcillas medicinales han sido utilizadas tanto interna como tópicamente por las culturas indígenas de todo el mundo. Algunas arcillas promueven la curación mediante el intercambio de elementos a través de los poros de la piel o los folículos pilosos; otras reducen el edema por adsorción de líquidos; algunos recubren el estómago para aliviar la indigestión o adsorber toxinas; y algunas, como las arcillas verdes francesas, históricamente utilizadas en baños minerales, se han utilizado para tratar el Mycobacterium ulcerans, el patógeno que causa las úlceras de Buruli.

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Universidad Estatal de Arizona
Clínica Mayo
Servicio Geológico de los EUA