Comprendiendo el Mecanismo de la Plata Coloidal
La plata coloidal, también conocida como nanopartículas de plata, ha sido ampliamente estudiada y utilizada por su eficacia en la eliminación de patógenos. A pesar de su larga historia de uso, el mecanismo de acción detrás de su efectividad ha sido en gran medida un misterio.
Los investigadores suelen centrarse en aspectos específicos de cómo las nanopartículas de plata interactúan con los patógenos, lo que ha llevado a la frase coloquial de "no poder ver el bosque por los árboles".
Por ejemplo, la investigación in-vitro ha demostrado que las soluciones de plata iónica son efectivas para matar bacterias de E. coli. Sin embargo, se ha encontrado que la plata iónica es altamente susceptible a ser reducida a nanopartículas de plata metálica por los subproductos de la respiración (exudado) de las bacterias de E. coli. Esto significa que la plata iónica se convierte en plata metálica antes de llegar a las bacterias que se supone que debe eliminar. Si bien es cierto que la plata iónica mató las bacterias de E. coli, fue transformada involuntariamente por las propias bacterias que se suponía que debía eliminar.
Por lo tanto, al dar un paso atrás y examinar la imagen general, podemos obtener una mejor comprensión de cómo funciona la plata coloidal.
Lo que sabemos de la investigación científica:
Plata Iónica:
- Causa argiria, la decoloración azul de la piel
- Mata bacterias in vitro
- Máximo 20 ppm debido a problemas de solubilidad (excepto nitrato de plata)
- Es tóxica para los fibroblastos humanos (células que producen colágeno y tejidos conectivos)
- Se produce comúnmente conectando alambres de plata en agua a baterías
- Lleva una carga eléctrica positiva
- Se atrae a las células humanas sanas por su carga eléctrica opuesta
- Entra en las células a través de canales iónicos y reacciona con azufre y selenio dentro de la célula, causando que quede atrapada
- Es fácilmente reducida a forma metálica por componentes de la sangre (glucosa, vitamina C, etc.)
- Inhibe la transferencia de agua dentro y fuera de las células a través de acuaporinas
Plata Metálica:
- No hay casos conocidos o informados de argiria por su uso
- Mata o previene la reproducción de la mayoría de las bacterias, algunos virus
- Puede hacerse por encima de 20 ppm
- Se atrae a las bacterias
- Es repelida por las células humanas (debido al potencial zeta)
- Puede hacerse por electrólisis, reducción química, ablación láser, métodos de arco de plasma
- Lleva una carga eléctrica negativa efectiva
- Es susceptible a la oxidación en el fluido estomacal
- Es el metal más conductor eléctrico de todos
- Algunas cepas de Klebsiella, Salmonella y E. coli son inmunes.
Visualización de los efectos:
Cuando se piensa en cómo funciona la plata coloidal, es importante hacerlo desde la perspectiva correcta. La forma equivocada es pensar en partes por millón de plata o iones de plata o nanopartículas de plata matando una colonia de bacterias. No son los ppm los que matan una infección. La eliminación de una infección es el resultado neto de miles de pequeñas guerras entre patógenos individuales y guerreros de plata. No son los miligramos de plata metálica los que matan una infección, tampoco son los iones de plata los que lo hacen. Pensar en esos términos no es productivo. Lo que nos interesa es la interacción entre una sola nanopartícula de plata y un solo patógeno. Saber cómo la plata interactúa con un solo patógeno nos dice cómo la plata mata una infección. Así que veamos cómo podría funcionar eso.
Ingestión de plata iónica:
Cuando se ingiere plata iónica, reacciona con el ácido clorhídrico en el estómago, lo que produce cloruro de plata. El cloruro de plata es altamente insoluble, por lo que una parte de la plata iónica precipita como cristales de cloruro de plata, que no tienen propiedades terapéuticas. Los iones de plata restantes tienen una carga eléctrica positiva, lo que los hace atraerse hacia las primeras células sanas que encuentran. Esto provoca que la mayoría de los iones de plata sean eliminados de inmediato y se estén en células del tracto intestinal y del estómago, ingresando primero a las células a través de los canales de transporte iónico. Pero algunos permanecerán y se absorberán en el torrente sanguíneo.
Los iones de plata sobrevivientes serán transportados al hígado, donde se eliminará más de ellos para ser excretados a través del sistema biliar, pero algunos permanecerán. De los iones restantes que ahora circulan en el torrente sanguíneo, algunos se reducirán a partículas metálicas por la glucosa y otros agentes reductores que se encuentran en la sangre. Otros entrarán en células sanas en todo el cuerpo a través de los canales iónicos que normalmente transportan sodio y potasio a la célula. Como resultado, la mayoría de la plata eventualmente se confinará dentro de células sanas donde no podrá matar patógenos ni escapar de la célula porque se ha unido al azufre y selenio que se encuentran normalmente dentro de las células. Una pequeña cantidad de plata quedará como partículas metálicas circulando en la sangre, lo que está disponible para matar patógenos. La proporción de plata disponible frente a la plata ingerida no se conoce exactamente porque nadie ha podido medirla. Sin embargo, las necropsias de ratones y ratas tratados con plata iónica muestran que la mayor parte de la plata restante se encuentra atrapada principalmente en el hígado y el bazo.
Ingestión de Nanopartículas de Plata Metálica:
Cuando se ingieren AgNps (nanopartículas de plata metálica), estas son sometidas inmediatamente al bajo pH del ácido clorhídrico del estómago. Una parte de la plata, alrededor del 20% al 25%, se destruye al reaccionar con el ácido del estómago, produciendo cloruro de plata, como se determinó mediante pruebas de laboratorio en condiciones simuladas del ambiente del estómago. Este cloruro de plata iónico seguirá la misma ruta ya descrita anteriormente. Del 75% al 80% restante, la mayoría será absorbida en el torrente sanguíneo, y parte será eliminada del cuerpo a través de los intestinos. De la plata absorbida en el torrente sanguíneo, una parte será eliminada por las células de Kupfer del hígado y excretada a través de la bilis, mientras que el resto circulará en la sangre, con una vida media de alrededor de 7 a 8 días. La cantidad de plata destruida por el ácido del estómago dependerá de si las partículas están recubiertas con una sustancia que pueda resistir al ácido. En algunos aspectos, el baño ácido puede ser beneficioso en tanto que disminuirá el diámetro de las partículas, lo que debería ayudar en la absorción, pero eso nunca ha sido investigado científicamente. En cualquier caso, una proporción mucho mayor de nanopartículas de plata metálica está disponible en el torrente sanguíneo para atacar a los patógenos que cuando se ingiere plata iónica.
Cualquier partícula de plata metálica que entre en circulación puede matar a un patógeno. Estas partículas son demasiado grandes para entrar en las células sanas a través de los canales iónicos, y también son repelidas por las células sanas debido a su carga eléctrica similar (potencial Zeta)3. Esto significa que las nanopartículas de plata no atacarán las células humanas sanas normales. Por otro lado, se sienten atraídas por las bacterias cuando están en estrecha proximidad por su diferencia de carga eléctrica. Entonces, ¿cómo podría una nanopartícula de plata matar a una bacteria?
Está claro que una nanopartícula de plata debe estar muy cerca de una bacteria para tener algún efecto en absoluto. Debe estar lo suficientemente cerca para intercambiar electrones, ya que todas las reacciones químicas implican el intercambio de electrones. La plata es el elemento más conductor de todos porque tiene los electrones superficiales más móviles. Cuando un AgNp se acerca a una bacteria, ésta será atraída electrostáticamente hacia la bacteria, acercándose. A medida que se acerca, la intensidad del campo eléctrico (voltios por nanómetro) aumenta hasta que un electrón de la partícula de plata puede saltar a la superficie del patógeno como un rayo de nano tamaño. Cuando esto sucede, debilita y rompe la pared del patógeno. Al mismo tiempo, el átomo de plata que perdió su electrón se oxida a un ion de plata, liberándolo de la partícula, y el ion de plata puede entonces entrar en el patógeno para dañarlo. Puede ser necesario más de un intercambio de electrones para penetrar en el patógeno, pero una nanopartícula de plata contiene miles de átomos de plata. Piense en ello como una ametralladora que dispara balas de electrones.
Otras nanopartículas metálicas:
Una teoría que explique cómo las nanopartículas de plata pueden matar eficazmente a las bacterias y otros patógenos también debe tener en cuenta por qué algunos metales coloidales son efectivos mientras que otros no lo son. Esta teoría propone que la diferencia de potencial eléctrico entre la partícula y el patógeno quema un agujero en la membrana celular del patógeno a través de medios electroquímicos, y luego inyecta iones metálicos en el patógeno para causar daño. Pero, ¿por qué las nanopartículas de oro tienen poco efecto en la mayoría de los patógenos?
Aunque las nanopartículas de oro también son grandes conductores eléctricos con electrones de conducción muy móviles, el oro difiere de la plata en una forma importante: el oro no produce compuestos solubles a menos que pierda tres electrones y solo con cloro. Esto significa que incluso cuando un átomo de oro se oxida perdiendo los tres electrones, seguirá unido a la nanopartícula en lugar de disolverse en el líquido que rodea al patógeno, lo que resulta en que no hay ion de oro para ingresar al patógeno. Otros metales como el cobre producen iones libres y pueden matar patógenos, pero también son más tóxicos para las células sanas. En general, cuanto más reactivo químicamente sea el metal, más tóxico será, siendo el oro y el platino muy inertes y, por lo tanto, menos tóxicos tanto para los patógenos como para las células sanas. La plata es única en que tiene el potencial zeta correcto para evitar células sanas, pero aún así ataca a los patógenos al inyectar iones de plata a través de sus membranas.
La plata iónica suele ser óxido de plata que se produce al pasar corriente a través de alambres de plata en agua, aunque también puede ser cualquier otro tipo de sal de plata, como nitrato de plata, cloruro de plata, etc. Es de color claro y tiene un sabor metálico distintivo.
Las nanopartículas de plata metálica son pequeñas esferas de plata pura, que miden aproximadamente 14 mil millonésimas de metro de diámetro. Cuando se dispersan en agua (nanopartículas de plata coloidal), el agua parece amarilla y no tiene sabor. Esto se logra generalmente agregando un agente reductor químico como la glucosa a la plata iónica, que convierte los iones de plata en metal de plata.
El potencial zeta es una medida de la carga superficial de un objeto en un entorno líquido.
Solo el cloruro de oro es un compuesto iónico de oro soluble en agua que se libera de la superficie de la nanopartícula. La plata produce hidróxido de plata, lo que permite que el ion de plata salga de la superficie de su nanopartícula y entre en un patógeno. Las nanopartículas de oro también son buenos conductores eléctricos con electrones de conducción móviles, pero a diferencia de la plata, no forman compuestos solubles a menos que pierdan tres electrones y solo con cloro. Esto significa que incluso