NANOPARTÍCULAS DE QUITOSANO COMO ESTRATEGIA TERAPÉUTICA EFICIENTE PARA EL TRATAMIENTO DE INFECCIONES INTRAMAMARIAS EN BOVINOS

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

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

La mastitis bovina (MB) una inflamación de la glándula mamaria producida principalmente como respuesta al ingreso de microorganismos a través del canal del pezón y genera grandes pérdidas económicas a la actividad láctea. Actualmente, su tratamiento consiste en el uso de antibióticos. Sin embargo, estos no pueden erradicar por completo la infección debida a la resistencia y los mecanismos de supervivencia que desarrollan los patógenos, como la formación de biofilm y la capacidad de vivir intracelularmente en las células bovinas, evadiendo las terapias antibióticas y la respuesta inmune del huésped. Por lo tanto, 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. El objetivo de este trabajo es evaluar nanopartículas de quitosano (NPs-Q) como agente antimicrobiano e inmunoestimulante para tratamiento de la MB, en comparación con Q. Para ello se evaluó: i)-la actividad antimicrobiana de NPs-Q contra bacterias del genero Staphylococcus aislados de casos de MB; ii)-la capacidad de NPs-Q de inhibir la formación de biofilms de dichos aislamientos; iii)-efecto del pre-tratamiento de células epiteliales de glándula mamaria bovina con NPs-Q en la internalización de S. aureus V329 in vitro; y iv)-las propiedades inmunoestimulantes de NPs-Q in vitro. Se estudió el efecto sobre la viabilidad de S. aureus V329 y S. xylosus 1007 mediante citometría de flujo empleando la tinción de ioduro de propidio/Syto9. El número de células vivas disminuyó de manera dosis dependiente y NPs-Q mostraron un 100% de muerte a dosis más bajas que Q. La capacidad de inhibir la formación de biofilm se estudió mediante el ensayo de cristal violeta, XTT y microscopía confocal, lo que demostró que el rango de concentraciones de NPs-Q entre 12,5-200 µg/ml produce gran disminución de la biomasa y viabilidad de biofilm, mejorando el efecto de Q. A concentraciones mayores se obtuvo mejor efecto sin embargo Q y NPs-Q no difieren significativamente. Por otro lado, al estudiar el pre-tratamiento de células MAC-T se encontró que Q y NPs-Q disminuyen el recuento de UFC/ml de S. aureus V329 internalizadas, observando menor bacterias con NPs-Q: 400 µg /ml de NPs-Q produce una disminución de 2 unidades de logaritmo respecto al control sin tratar. La producción de IL-6 y IL-1β se determinó en sobrenadante de cultivo de células MAC-T pre-tratadas durante 24h por ELISA y se determinaron los niveles de expresión relativa de ARNm de estas citoquinas mediante PCR en tiempo real. Esos ensayos demostraron que NPs-Q y Q no estimulan la producción de IL-6 y IL-1β, así como tampoco se observan diferencias significativas en los niveles de expresión relativa de ARNm respecto a los controles sin tratar. En conclusión, las NPs-Q tienen efecto bactericida sobre patógenos asociados a la MB, inhiben la formación de biofilm e impiden la internalización bacteriana a las células MAC-T, evadiendo los dos mecanismos mediante los cuales se producen infecciones persistentes. Si bien no mostraron capacidad inmunoestimulante, estas pueden actuar como trasportadores de un agente inmunomodulador, superando dicha falencia. En general, NPs-Q mejoran las propiedades de Q. Este nanosistema es una prometedora estrategia terapéutica y abre puertas al empleo de la nanotecnología en el tratamiento eficiente de infecciones intramamarias.