Novedades de la ciencia: El gel de celulosa puede ayudar a prevenir la propagación del SARS-CoV-2, sugiere un estudio de los NIH

El gel podría mejorar la eficacia de las mascarillas y los filtros de aire

Martes, Mayo 16, 2023
Micrografía electrónica del SARS-CoV-2
Micrografía electrónica del SARS-CoV-2
Crédito: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas

Un estudio de los Institutos Nacionales de Salud halló que un gel hecho de las semillas de una palmera sudamericana atrapa el SARS-CoV-2 y la proteína que el virus usa para ingresar a las células, lo que evita que el virus infecte las células en cultivos de laboratorio. Los hallazgos plantean la posibilidad de futuros estudios para determinar si el gel podría incorporarse en mascarillas y filtros para reducir la propagación del SARS-CoV-2 en el aire. El estudio fue realizado por el científico visitante Enrique Javier Carvajal-Barriga, Ph.D., junto con Wendy Fitzgerald, en los laboratorios de los Dres. Doug Fields y Leonid Margolis en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver de los NIH y colegas del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería.

Antecedentes

Estudios anteriores demostraron que el uso de mascarillas y la filtración de aire pueden limitar la propagación del SARS-CoV-2. Diseñar mascarillas y filtros que tengan propiedades antimicrobianas podría reducir aún más la propagación del virus, escribieron los autores del estudio.

Con ese fin, los investigadores desarrollaron un gel elaborado a partir de nanopartículas de celulosa extraídas de las semillas de los árboles de tagua, una familia de palmeras tropicales de Sudamérica. La celulosa, un componente de las paredes celulares de plantas, algas y bacterias, se mezcla fácilmente con agua sin disolverse, formando un gel con propiedades adhesivas. En comparación con las partículas de celulosa de otras especies, las partículas de celulosa de las semillas de tagua son más delgadas y uniformes, lo que proporciona una gran superficie para adherirse a los virus.

Resultados

Para comenzar el proceso de infección, la proteína de punta en la superficie del SARS-CoV-2 debe unirse a ACE2, un receptor en la superficie de la célula. En un experimento, la proteína de punta con el gel de celulosa no se unió a ACE2.

El examen microscópico reveló que las nanopartículas de celulosa se agrupaban alrededor de la proteína de punta, encapsulándola. Los lavados repetidos no lograron desalojar las nanopartículas, lo que sugiere que pueden haberse adherido permanentemente a la proteína de punta.

En otro experimento, los investigadores probaron si el gel de celulosa podría proteger los cultivos de laboratorio de células humanas de la infección con pseudovirus SARS-CoV-2: virus privados, por motivos de seguridad, del material genético necesario para causar COVID-19.

Los pseudovirus atrapados en el gel no lograron infectar las células. De manera similar, los pseudovirus no pudieron infectar las células incrustadas en el gel de celulosa.

En otro experimento, los investigadores hallaron que el VIH-1 incubado con el gel no logró infectar las células humanas en cultivo, lo que demuestra que el gel puede tener potencial para prevenir la infección con otros virus, además de prevenir la infección con el SARS-CoV-2.

Datos relevantes

Los autores concluyeron que la capacidad del gel de nanocelulosa para prevenir infecciones virales al encapsular virus demuestra que este material tiene potencial para usarse como película para mascarillas y filtros, aumentando la efectividad de estos dispositivos.

Referencia

Carvajal‑Barriga, EJ, et al. Sulfated endospermic nanocellulose crystals prevent the transmission of SARS‑CoV‑2 and HIV‑1. Scientific Reports. 2023.

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