Nanoformulazioni green con attività antimicrobica per il trattamento delle superfici ospedaliere

Abstract

Le infezioni correlate all’assistenza (ICA) costituiscono un problema urgente, che necessita di soluzioni innovative ed efficaci. Soltanto durante il 2016, è stata stimata un’incidenza di 643343 nuove ICA qua in Italia. Sono numeri che implicano serie conseguenze: i tempi di permanenza in ospedale dei pazienti si allungano, i costi che le strutture sanitarie devono sostenere aumentano, si ha un uso sempre più massiccio di antibiotici che porta allo sviluppo nei batteri della cosiddetta resistenza antibiotica ma, soprattutto, si perdono vite umane. Risulta quindi chiaro come il quadro descritto non sia tollerabile e sia necessario intervenire al più presto. Le ICA sono principalmente causate da batteri che sono in grado di aderire ad una superficie e, successivamente, di produrre una matrice extracellulare che prende il nome di biofilm. Questa matrice li incapsula e li protegge completamente dal mondo esterno, permettendogli di crescere indisturbati. Perciò, lo scopo di questa tesi era quello di sviluppare nanoparticelle coniugate con enzimi e molecole green con potere antimicrobico, il cui scopo finale fosse quello di, rispettivamente, disgregare il biofilm e inattivare i batteri. Le nanoformulazioni sono state sintetizzate, caratterizzate e testate su diversi ceppi batterici. I risultati hanno dimostrato alte percentuali di degradazione dei biofilm e buone caratteristiche antibatteriche delle molecole testate, dimostrando come questo possa essere un approccio promettente nel combattere le ICA.

Healthcare Associated Infections (HAIs) represent an urgent problem, that needs to be addressed with innovative and efficient solutions. Only during 2016, an overall yearly incidence of 643434 new cases of HAI was estimated in Italy. These numbers bring several severe consequences: a prolonged stay in hospitals for patients, a growth in economic costs that needs to be faced entirely by healthcare structures, an increase in the usage of antibiotics to fight infections that leads to more and more drug-resistant bacteria and, above all, loss of human lives. It is clear that they constitute a burden we should not tolerate. HAIs are caused by bacteria that have the ability to stick to surfaces and to produce an extracellular matrix, called 'biofilm', that protects them from the outer world, allowing them to proliferate and grow. Therefore, the aim of this master thesis was to develop nanoparticles conjugated to enzymes and to green antimicrobial molecules with the final goal of, respectively, disrupting the biofilm and inactivating bacteria. Nanoformulations were synthesized, characterised and tested on different bacterial strains. Results showed high percentage of degradation of biofilms and a good antimicrobial power of the tested molecules, revealing this as a promising approach to fight HAIs.