Evaluación del mecanismo antimicrobiano de nanopartículas de plata estabilizadas con exopolisacáridos

DORADO, RD; PÉCORA, LA; REY, V; HOLLMANN, A; ESPECHE TURBAY MB

Río Cuarto

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El desarrollo de nuevos espectros de resistencia por parte de los microorganismos ha llevado alestudio de terapias alternativas o coadyuvantes a las tradicionales, las cuales tienen como fin combatir estas cepas multiresistentes. Dentro de estas opciones, las nanopartículas de plata (NPsAg) son las más analizadas debido a su amplio espectro antimicrobiano y múltiples blancos de acción sobre los agentes infecciosos. El efecto nocivo sobre los microrganismos por parte de las NPsAg, se encuentran asociado a las propiedades fisicoquímicas del nanomaterial; por lo cual la finalidad del presente trabajo fue evaluar mecanismo de acción antimicrobiano de NPsAg estabilizadas con exoplisacáridos (EPS) de Weissella cibaria.Nuestro grupo de trabajo, ha desarrollado NPsAg@EPS estables (13,2 ± 1,7 nm) a partir de síntesisfotoreductiva, las cuales exhiben un efecto antimicrobiano cepa dependiente según sean Gram positivas o negativas, siendo las primeras sensibles a la acción de NPsAg@EPS. Para dilucidar la posible vía de acción de las NPsAg sobre las cepas de Staphylococcus aureus, Micrococcus luteus, Bacillus sp., y Escherichia coli (control negativo), se determinaron diferentes parámetros que nos permitan arribar a un entendimiento del efecto antimicrobiano del nanomaterial sobre las cepas ensayadas. Se evaluó el potencial zeta (pZ) en las bacterias pre y post tratamiento con las NPsAg, para observar si las mismas inducen alguna modificación en la carga superficial de las bacterias. Los resultados demostraron cambios en el pZ de las cepas sensibles luego del tratamiento con NPsAg@EPS, por lo que se procedió a evaluar si dicho bionanomaterial podíainducir un efecto de permeabilización de membrana de las bacterias. Esto último se realizó mediante el empleo de una sonda fluorescente no polar 1-N-fenilnaftilamina (NPN), la cual al disrrumpirse la integridad de la membrana se intercala provocando un aumento de su fluorescencia. No se observaron cambios en la fluorescencia del NPN, luego del tratamiento de las cepas con las NPsAg@EPS, con lo cual, si bien el bionanomaterial interacciona con la superficie bacteriana, el mismo no tiene la capacidad de alterar la membrana celular. El mecanismo de muerte celular causado por liberación de iones plata (Ag+) a partir de la superficie del nanomaterial, se estudió mediante el efecto causado por los cloruros en la banda de plasmónde superficie (BPS) de las NPs. La ausencia de variaciones en la BPS conduce a la exclusión de este mecanismo ATM por parte de las NPs obtenidas. Por último, se evaluó, la capacidad de las NPsAg de generar especies reactivas de oxígeno (EROs), para lo cual se empleó la técnica de reducción del azul de nitrotetrazoilo (NBT) sobre las cepas pre y post tratamiento con NPsAg@EPS. Los resultados demostraron un aumento significativo de la especie reducida del NBT, medida espectroscópicamente, en las cepas sensibles con respecto al control negativo; pudiendo concluir que uno de los mecanismos de acción de NPsAg@EPS se encuentra asociada a la producción de EROs los cuales ejercen una acción nociva sobre estructuras biológicas, induciendo al efecto antimicrobiano observado.