ESTUDIO DE NANOPARTICULAS DE QUITOSASO COMO AGENTE ANTIMICROBIANO PARA EL TRATAMIENTO PREVENTIVO DE INFECCIONES INTRAMAMARIAS EN BOVINOS

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

Jornada; I Jornada Nacional de Agroalimentos y Sustentabilidad (JoNAS); 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 debido 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 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 tóxico, biocompatible, y con actividad antibacteriana. El objetivo de este trabajo fue evaluar nanopartículas de quitosano (NPs-Q) como agente antimicrobiano para el tratamiento de la MB, en comparación con Q. Para ello, se evaluó la actividad antimicrobiana de NPs-Q contra bacterias del genero Staphylococcus aislados de casos de MB, determinando la viabilidad de S. aureus V329 y S. xylosus 1007 mediante tinción de ioduro de propidio/Syto9 y citometría de flujo. Además, se estudió la capacidad de NPs-Q de inhibir la formación de biofilms de dichos aislamientos, mediante el ensayo de cristal violeta, XTT y microscopía confocal. Se determinó el efecto del pre-tratamiento de células epiteliales de glándula mamaria bovina con NPs-Q en la internalización de S. aureus V329, evaluando las bacterias internalizadas en células MAC-T por recuento de UFC/ml. Se estudió la capacidad de NPs-Q de inducir una respuesta inflamatoria, analizando la producción de IL-6 y IL-1β, en sobrenadante de cultivo de células MAC-T pre-tratadas durante 24h por ELISA, y los niveles de expresión relativa de ARNm de estas citoquinas, mediante RT-PCR en tiempo real. Se observó que la viabilidad de S. aureus V329 y S. xylosus 1007 disminuyó de manera dosis dependiente y NPs-Q mostró un 100% de muerte a dosis menores que Q. Además, NPs-Q indujo gran disminución de la biomasa y viabilidad de los biofilm en el rango de concentraciones de 12,5-200 µg/ml, mejorando el efecto de Q. Al estudiar el pre-tratamiento de células MAC-T con Q y NPs-Q, se observó una disminución en la internalización de S. aureus V329 con menor recuento de UFC/ml con respecto a células sin pre-tratar, observándose mejor efecto con NPs-Q a una dosis de 400 µg /ml. Por último, NPs-Q y Q no estimularon la producción de las citoquinas IL-6 y IL-1β, así como tampoco se observaron diferencias significativas en los niveles de expresión relativa de ARNm de estas citoquinas respecto a los controles sin tratar. Se demostró que NPs-Q presenta efecto bactericida sobre patógenos aislados de MB, inhibe la formación de biofilms e impide la internalización bacteriana a las células epiteliales mamarias, mejorando las propiedades de Q, y no promueven una respuesta de tipo inflamatoria en estas células. Este nanosistema es una prometedora estrategia terapéutica para la prevención de infecciones intramamarias en bovinos.