In agguato all'interno dei tubi e sulle superfici dei dispositivi medici interni, strati viscidi di batteri, chiamati biofilm, causare problemi che vanno dalla contaminazione del prodotto su larga scala a infezioni croniche potenzialmente fatali. I biofilm sono notoriamente difficili da eliminare, non sorprende, dato che una delle loro funzioni principali è quella di proteggere i batteri racchiusi da minacce come la predazione, antibiotici, e detergenti chimici.

Candeggina, prodotti per la pulizia ossidanti aggressivi, e i detergenti di derivazione petrolchimica chiamati tensioattivi combinati con lo scrub sono i metodi più efficaci per rimuovere i biofilm. Però, candeggina e prodotti chimici aggressivi sono ovviamente inadatti all'uso in ambienti biologici, e mentre i tensioattivi sono utilizzati in prodotti come sapone per le mani e cosmetici, molti sono tossici per l'ambiente e possono danneggiare le superfici su cui vengono utilizzati.

Ma in uno studio pubblicato questo mese su una rivista peer-reviewed Langmuir , i ricercatori dell'Università di Tsukuba hanno scoperto un nuovo modo di affrontare i biofilm utilizzando detergenti derivati ​​dai microbi stessi.

"Alcuni lieviti Candida possono produrre naturalmente biotensioattivi chiamati soforolipidi durante la fermentazione degli oli, "Spiega il co-autore principale, il professor Andrew Utada. "Studi precedenti hanno dimostrato che i soforolipidi hanno un certo grado di attività antimicrobica, ma ci sono informazioni contrastanti sugli effetti di questi composti sui biofilm composti dal patogeno Gram-negativo Pseudomonas aeruginosa".

I batteri Gram-negativi come P. aeruginosa ed Escherichia coli sono una delle principali cause di infezioni nosocomiali, uccidendo migliaia di persone ogni anno. Utilizzando canali microfluidici, i ricercatori hanno dimostrato che i soforolipidi svolgono un lavoro migliore nell'interrompere i biofilm stabilizzati di P. aeruginosa rispetto ai tensioattivi chimici comunemente usati.

Sorprendentemente però, non c'erano prove che i soforolipidi uccidessero effettivamente i batteri. Un ceppo mutante di P. aeruginosa che produce quantità eccessive di matrice di biofilm è stato quindi utilizzato per esaminare il meccanismo sottostante alla dispersione del biofilm, rivelando che i soforolipidi sembrano indebolire l'interazione tra il biofilm e la superficie sottostante e rompere la coesione interna del biofilm stesso, portando a perturbazioni.

Sebbene i biotensioattivi siano biodegradabili e molto meno dannosi per l'ambiente rispetto alle loro controparti chimiche, sono costosi da produrre. Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno testato gli effetti dei soforolipidi in combinazione con il tensioattivo chimico ampiamente utilizzato sodio dodecil solfato, con risultati incoraggianti.

"I test di combinazione hanno rivelato una sinergia tra soforolipidi e tensioattivi chimici, con i due agenti insieme che dimostrano effetti antibiofilm più forti a concentrazioni di circa 100 volte inferiori rispetto a quando uno dei due è stato usato isolatamente, " dice il dottorando Bac Nguyen.

Sebbene la riduzione dei costi associati alla produzione di biosurfattanti sia l'obiettivo a lungo termine, questo approccio sinergico all'eliminazione del biofilm può aprire nuove porte per il trattamento delle infezioni batteriche persistenti mediate dal biofilm.

L'articolo, "La sinergia tra il biotensioattivo sophorolipid e l'SDS aumenta l'efficienza della distruzione del biofilm di P. aeruginosa, " è stato pubblicato in Langmuir .