Nanopartículas de quitosano como estrategia terapéutica eficiente para el tratamiento de infecciones intramamarias en bovinos

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

Salta

Congreso; XI Jornadas y Reunión Anual de la Asociación Argentina de Inmunología Veterinaria (AAIV); 2018

Asociación Argentina de Medicina Veterinaria

La mastitis bovina (MB) una inflamación de la glándulamamaria producida principalmente como respuesta alingreso de microorganismos a través del canal del pezóny genera grandes pérdidas económicas a la actividadláctea. Actualmente, su tratamiento consiste en el uso deantibióticos. Sin embargo, estos no pueden erradicar porcompleto la infección debida a la resistencia y los mecanismosde supervivencia que desarrollan los patógenos, como laformación de biofilm y la capacidad de vivir intracelularmenteen las células bovinas, evadiendo las terapias antibióticas yla respuesta inmune del huésped. Por lo tanto, se necesitannuevas terapias que permitan disminuir el uso de antibióticosy superar los mecanismos de supervivencia que desarrollanlos patógenos. Las nanopartículas han atraído recientementemucha atención como agentes antimicrobianos. Elquitosano (Q) es un polisacárido no tóxico, biocompatible,y con actividad antibacteriana. El objetivo de este trabajo esevaluar nanopartículas de quitosano (NPs-Q) como agenteantimicrobiano e inmunoestimulante para tratamientode la MB, en comparación con Q. Para ello se evaluó: i)-la actividad antimicrobiana de NPs-Q contra bacteriasdel género Staphylococcus aislados de casos de MB; ii)-la capacidad de NPs-Q de inhibir la formación de biofilmsde dichos aislamientos; iii)-efecto del pre-tratamiento decélulas epiteliales de glándula mamaria bovina con NPs-Qen la internalización de S. aureus V329 in vitro; y iv)-laspropiedades inmunoestimulantes de NPs-Q in vitro. Seestudió el efecto sobre la viabilidad de S. aureus V329 yS. xylosus 1007 mediante citometría de flujo empleando latinción de ioduro de propidio/Syto9. El número de célulasvivas disminuyó de manera dosis dependiente y NPs-Qmostraron un 100% de muerte a dosis más bajas que Q.La capacidad de inhibir la formación de biofilm se estudiómediante el ensayo de cristal violeta, XTT y microscopíaconfocal, lo que demostró que el rango de concentracionesde NPs-Q entre 12,5-200 μg/ml produce gran disminuciónde la biomasa y viabilidad de biofilm, mejorando el efectode Q. A concentraciones mayores se obtuvo mejor efectosin embargo Q y NPs-Q no difieren significativamente. Porotro lado, al estudiar el pre-tratamiento de células MAC-T seencontró que Q y NPs-Q disminuyen el recuento de UFC/ml de S. aureus V329 internalizadas, observando menorbacterias con NPs-Q: 400 μg /ml de NPs-Q produce unadisminución de 2 unidades de logaritmo respecto al controlsin tratar. La producción de IL-6 y IL-1β se determinó ensobrenadante de cultivo de células MAC-T pre-tratadasdurante 24h por ELISA y se determinaron los niveles deexpresión relativa de ARNm de estas citoquinas mediantePCR en tiempo real. Esos ensayos demostraron que NPs-Qy Q no estimulan la producción de IL-6 e IL-1β, así comotampoco se observan diferencias significativas en los nivelesde expresión relativa de ARNm respecto a los controles sintratar. En conclusión, las NPs-Q tienen efecto bactericidasobre patógenos asociados a la MB, inhiben la formación debiofilm e impiden la internalización bacteriana a las célulasMAC-T, evadiendo los dos mecanismos mediante los cualesse producen infecciones persistentes. Si bien no mostraroncapacidad inmunoestimulante, estas pueden actuar comotrasportadores de un agente inmunomodulador, superandodicha falencia. En general, NPs-Q mejoran las propiedadesde Q. Este nanosistema es una prometedora estrategiaterapéutica y abre puertas al empleo de la nanotecnologíaen el tratamiento eficiente de infecciones intramamarias.