Investigación para evitar infecciones en prótesis

Egresado de la Facultad de Ingeniería de nuestra Universidad, Gastón Miño encabeza un Proyecto de Investigación que busca entender cómo se contamina una prótesis para dar soluciones.

Gastón Miño estudió bioingeniería en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Entre Ríos. Hizo una maestría en Tecnología Química en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Litoral y un doctorado en física en la Escuela Superior de Física y Química Industrial de París (ESPCI), Francia.

Tras cuatro años en Europa decidió realizar sus estudios pos doctorales en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) en Boston durante tres años en un grupo de microfluídica ambiental. A los 39 años y después de casi siete en el exterior decide continuar con la investigación en Oro Verde y regresa al país en abril de 2016 a formar parte del Laboratorio de Microscopía Aplicada a Estudios Moleculares y Celulares (LAMAE).

Como investigador asistente del CONICET pertenece al Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática (IBB) y dirige un Proyecto de Investigación y Desarrollo (PID) de la UNER titulado Dispositivo para el estudio de adhesión bacteriana en prótesis metálicas. Formación de biopelículas en contacto con superficies metálicas.

-¿De qué trata el PID?
-Es un proyecto orientado a estudiar fenómenos de interacción entre bacterias y superficies metálicas o campos eléctricos. Estudiamos el transporte de bacterias. Este fenómeno es importante en lo que refiere a prótesis metálicas porque si se contamina y prolifera se puede generar una infección local alrededor de la prótesis y solo queda retirarla y colocar una nueva.

-¿Cómo se infecta la prótesis?
-Existen diferentes tipos de bacterias que pueden desencadenar una infección. Las más comunes son los estafilococos que está en la piel de todos nosotros. Si durante la operación se desprende y cae –por algún motivo- se deposita y se contamina la prótesis. También hay procesos que no son los adecuados al momento de implantar o esterilizar la prótesis.

-¿Cómo es ese proceso de infección?
-Cuando la bacteria entra en el cuerpo tiene todos los nutrientes a disposición para proliferar, es decir, comienza a dividirse y multiplicarse. Genera colonias y produce una matriz de polisacáridos, una estructura porosa que las protege. A partir de ahí queda viviendo en esa biopelícula que es muy resistente, incluso contra los antibióticos.

-¿Cuánto demora este proceso?
-El proceso de formación de esta biopelícula ocurre en días o semanas. Desde que se contamina la prótesis pasan días. A veces lleva un tiempo prolongado detectar la infección, especialmente si la biopelícula no desencadena procesos inflamatorios. No es instantáneo.

-Entonces quieren estudiar esas infecciones…
-El proceso de infección de la prótesis: por qué, cómo. Una vez entendidos esos procesos, la idea es tratar de evitarla. El dispositivo que queremos desarrollar va a ser para estudiar el fenómeno de contaminación: cómo una bacteria se adhiere a una superficie, cómo interactúa y cómo crece. Una vez que conocemos ese fenómeno por completo la idea es evitarlo: desarrollar algún tipo de técnica que evite que se produzca la deposición de la bacteria.

-¿Es significativa la cantidad de infecciones en prótesis?
-Según estudios nacionales se plantea que alrededor del 8% de las prótesis se puedan infectar. El hecho de que la expectativa de vida aumenta hace que el grupo de riesgo incremente, entonces crece la cantidad de infecciones por haber más pacientes. Además, no es solamente el hecho del costo de la prótesis en sí, sino que también se requieren varias intervenciones: se interna al paciente para la primera implantación, se produce la primera infección, se enferma -tiene dolor, está con calmantes-, se hace otra cirugía para retirar la prótesis infectada y después de otra recuperación se coloca un nuevo implante. Todo esto es nefasto para el paciente.

-En el MIT trabajaste con un grupo de microfluídica ambiental. ¿Qué es la microfluídica?
-Es una ciencia que surgió en los años 80 y estudia los fluidos a pequeña escala (microlitro). Hoy en día hay muchas aplicaciones en donde la combinan con otras ciencias, por ejemplo, la microfluídica del papel: las banditas para medir la glucosa en sangre –cuando uno se pincha el dedo para poner la gota de sangre en una bandita- y a partir de eso se mide la glucemia. Esa penetración de la sangre u otro líquido en el papel responde a un estudio microfluídico. Un dispositivo microfluídico es como un laboratorio en un chip y puede dar respuestas a partir de pequeñas escalas de líquido.

-¿Y cómo se relaciona la microfluídica con sus estudios?
-Nosotros queremos usar un dispositivo microfluídico para poder estudiar la interacción del metal con la bacteria. Este tipo de técnica permite poner el dispositivo en el microscopio así se observa de forma directa el proceso. Todo in vivo y en un sistema en el que se pueden repetir las condiciones experimentales para estudiar un determinado fenómeno. Es una herramienta que se usa para estudiar distintos procesos. Ahora estamos desarrollando este dispositivo. Dentro del proyecto tenemos distintas etapas y estamos en la de diseño.

-¿Cuál es su horizonte?
- La idea del proyecto surge como parte del doctorado de Mario Spector, un profesor de la Universidad Tecnológica Nacional que trabaja en el laboratorio de implantes de la UTN. Además, contamos con Eugenio Balbi como becario de formación. Nuestro objetivo es encontrar una técnica que evite esta deposición. Queremos tener un protocolo que nos diga que proceder de una cierta forma disminuye el riesgo de infección. Si este proyecto da lugar a que encontremos una vía para aplicar nuestros resultados, la idea es seguir en esa dirección y poder aplicarla.

-¿Cómo afecta en general el desarrollo de este proyecto?
-Si llegamos a desarrollar un protocolo puede que los implantes sean satisfactorios y se disminuya el porcentaje o se eviten las infecciones en prótesis metálicas. Sería significativo reducir el porcentaje a nivel mundial.

Además de investigar sobre adhesiones bacterianas en prótesis metálicas Gastón tiene un micro emprendimiento. Él fundó, junto a tres amigos –dos bioingenieros- la cerveza artesanal Oro Verde. Al comentar sobre esto, Gastón explica que todo comenzó cuando volvió de los Estados Unidos y fue la excusa perfecta para aplicar sus conocimientos sobre física básica y levadura en un ambiente más “relajado”. “A Javier –Copetti- y a Gabriel –Mottola- los conozco hace 20 años. Es una forma de continuar con nuestra amistad porque los tres estudiamos bioingeniería en la FIUNER y nos conocimos en aquellos años”.

Fuente: Facultad de Ingeniería.