Nanocompositos de biopolímeros y nanopartículas de plata: evaluación de la biocompatibilidad in vitro e in vivo

SOSA AM; MARTÍNEZ LM; ALONSO, SDEV; PRIETO MJ; MARTINEZ CS

Encuentro; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2023

La combinación de biopolímeros con materiales nanoestructurados para brindar soluciones biomédicas implica la presentación de nuevas alternativas para evitar la generación de enfermedades crónicas. Las lesiones cutáneas son un conjunto de afecciones que pueden generar complicaciones en el paciente que deriven en casos graves de infecciones. Como una posible solución, las investigaciones se centran en el desarrollo de hidrogeles, películas y compósitos con compuestos bioactivos y, además, que mantengan la humedad, permitan intercambio gaseoso, y sean biocompatibles e inocuos [1]. Es por ello, que en este trabajo se buscó utilizar la gelatina como biopolímero y matriz para incorporar emulsiones aceite en agua (O/W) conteniendo nanopartículas de plata junto con principios activos (sulfadiazina, lidocaína y vitamina A) que promuevan la asepsia y la cicatrización de la piel. La solución de film se realizó usando gelatina y glicerol como plastificante, el film se formó por técnica de casting calentando a 70°C durante 20 minutos con agitación magnética. A los films, se incorporaron las emulsiones con principios activos (EC1 y EC2) y sin principios activos (ES1 y ES2) a modo de control; las emulsiones fueron desarrolladas según Feas et al. 2017. Una vez incorporados todos los componentes, se dejaron secar los films a temperatura ambiente. Una vez polimerizados, se cortaron discos de film de 1cm de diámetro para incubar con medio de crecimiento RPMI y MEM por 4 y 24hs a 37°C, a continuación se realizaron estudios de toxicidad in vitro a partir de un cultivo celular eucariota de queratinocitos (línea celular HaCaT) y fibroblastos murinos (3T3). Dentro de los protocolos realizados, incubando 24hs con el sobrenadante de la incubación de los films, se llevaron a cabo estudios de activación metabólica por el método de reducción (MTT), citotoxicidad por cristal violeta y captura de rojo neutro como medida de integridad de membrana. Para finalizar, se realizó un análisis in vivo de toxicidad en larvas de zebrafish (Danio rerio) debido a su pequeño tamaño, alta tasa de fertilización y un rápido desarrollo externo del embrión transparente. Los estudios realizados fueron toxicidad generalizada mortalidad y desarrollo de anomalías morfológicas generales y organoespecífica: neurotoxicidad, cardiotoxicidad y hepatotoxicidad. Para ello, se incubaron films con medio de crecimiento E3 durante 24hs a 28°C para luego incubar los mismos con larvas de 5 días post fecundación (hpf). Como resultados, observamos que los films no presentaron toxicidad en los ensayos realizados en HaCaT ni 3T3 dado que no alteraron la viabilidad celular ni interfirieron con la actividad metabólica, así como tampoco generaron procesos de disrupción en la membrana de las células. En cuanto a la caracterización in vivo, los films EC no mostraron ser tóxicos a nivel general ni órgano específicos, no siendo así con los films control ES que mostraron un aumento del ritmo cardíaco de las larvas a 48 horas post incubación (hpi). Como conclusión, determinamos que los films son biocompatibles ya que no liberan componentes que sean tóxicos a los medios, indicando que es posible seguir con un estudio más específico en modelos murinos, y finalmente proyectar su aplicación comercial.