Efecto del tamaño de partícula en la actividad antimicrobiana de nanopartículas de quitosano a ser utilizadas como agente terapéutico para el tratamiento de la mastitis bovina

ORELLANO MS; BRESER ML; BOHL LP; ISAAC P; FALCONE RD; PORPORATTO C

Congreso; XV Congreso Argentino de Microbiología (CAM 2019); 2019

La mastitis bovina (MB) es una inflamación de la glándula mamaria producida principalmente como respuesta al ingreso de microorganismos que genera grandes pérdidas económicas a la actividad láctea. El tratamiento consiste en el uso de antibióticos, sin embargo, estos no pueden erradicar por completo la infección. Esto se debe a los mecanismos resistencia y supervivencia que desarrollan los patógenos, como la formación de biofilm y la sobrevida intracelular en células bovinas, evadiendo las terapias antibióticas y la respuesta inmune del huésped. Por ello, se necesitan nuevas terapias que permitan disminuir el uso de antibióticos y superar los mecanismos de supervivencia que desarrollan los patógenos. Las nanopartículas han atraído recientemente mucha atención como agentes antimicrobianos. El quitosano (Q) es un polisacárido no toxico, biocompatible, y con actividad antibacteriana. Este trabajo propone evaluar el potencial que presentan nanopartículas de quitosano (NPs-Q) para ser utilizadas en el tratamiento de la MB. Las Nps-Q se sintetizaron empleando micelas inversas (MIs) como nanoreactores. Se estudiaron diferentes nanoreactores (n-heptano/AOT/H2O y benceno/BHDC/H2O) obteniendo de esta manera tres muestras de NPs-Q de diferentes tamaños. Se determinó la concentración inhibitoria mínima (CIM) y la concentración bactericida mínima (CBM) de las muestras contra bacterias del género Staphylococcus aislados de casos de MB. Se estudió la capacidad de NPs-Q de inhibir la formación de biofilms mediante el ensayo de adherencia al plástico y tinción con cristal violeta. Se investigó el efecto del pre-tratamiento de célula epiteliales mamarias bovinas (MAC-T) con NPs-Q en la internalización de S. aureus y la capacidad de inducir una respuesta inflamatoria, analizando la producción de IL-6 y IL-1 β, en sobrenadante de cultivo por ELISA. Se observó que las NPs-Q de menor diámetro (134nm) presentaron mejor efecto bactericida, con menor CIM y CBM, independientemente del tipo de MIs empleadas en la síntesis. Además, las NPs-Q de menor tamaño mostrando mejor efecto inhibitorio de la formación de biofilm. Estas NPs-Q redujeron la internalización de S. aureus V329 con menor recuento de UFC/ml respecto a células sin pre-tratar, siendo 400 µg /ml la dosis más efectiva. Las NPs-Q evaluadas no estimularon la producción de las citoquinas IL-6 y IL-1β respecto a los controles sin tratar. De esta manera, se demostró que las NPs-Q presentan efecto bactericida sobre patógenos aislados de MB, inhiben la formación de biofilms y reducen la internalización bacteriana a las células epiteliales mamaria a pesar de no promover una respuesta de tipo inflamatoria en dichas células. El empleo de MIs permitió obtener NPs-Q de diferentes tamaños siendo las NPs más pequeñas las más efectivas. Los resultados encontrados demuestran que NPs-Q presenta un gran potencial como agente antimicrobiano, a ser utilizado en el tratamiento eficiente de infecciones intramamarias.