Nanopartículas de oro para aplicaciones médicas: modelos de drug delivery de agentes antitumorales y de hipertermia plasmónica en tratamientos de ateromas

OTERO C. ; CRESPO R; C. VERICAT; HUERGO MA

La Plata

Jornada; Jornadas de Investigación 2018; 2018

Facultad de Ciencias Médicas, UNLP

Introducción: Las nanopartículas de oro (AuNPs) se están empleando cada vez más en el campo de la nanomedicina, ya sea para el tratamiento de enfermedades, para diagnóstico y técnicas de imagen, o bien para una combinación de ambas aplicaciones, en lo que se ha denominado teranóstica. En el área de la terapéutica, las AuNPs son relevantes para el transporte y liberación controlada de fármacos y biomoléculas y, especialmente, para aplicaciones de fototermia plasmónica por irradiación con luz en el infrarrojo cercano (IRC).En este trabajo presentaremos dos modelos de posibles aplicaciones de las AuNPs: uno de ellos orientado a tratamientos antitumorales y el otro orientado a tratamientos de aterosclerosis, donde se combinan las propiedades especiales de las AuNPs con las características diferenciales de los tejidos donde se aplicarán, para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas.Objetivos:El objetivo de este trabajo es mostrar los avances de las posibles aplicaciones en dos sistemas diferentes. El primer trabajo se basa en la liberación selectiva y controlada de la droga antitumoral 6-mercaptopurina (6MP) en tumores con alta concentración de glutatión (GSH) por la técnica de intercambio de tioles sobre superficies de oro, buscando contrarrestar sus efectos adversos de la liberación sistémica de la droga. En el segundo sistema se propone desarrollar terapias de hipertermia local a basadas en las propiedades ópticas de las AuNPs para actuar sobre placas ateromatosas. En este sentido, nuestro primer objetivo es desarrollar un modelo in vitro de células espumosas y posteriormente de placa aterosclerótica para probar los cambios producidos por el calentamiento de las AuNPs. Materiales y métodos:Se utilizó como modelo de células tumorales con alto contenido de GSH la línea A549 de adenocarcinoma pulmonar de células no pequeñas de origen humano. Las células se incubaron a 37°C hasta alcanzar la fase exponencial de crecimiento y se realizaron tratamientos con concentraciones crecientes de AuNPs, 6MP y AuNPs-6MP durante 24 y 48 hs. Las AuNPs empleadas en este trabajo son esféricas y tienen un diámetro promedio de 15 nm. Trascurridos los tiempos de tratamiento mencionados, se evaluó la citotoxicidad mediante el ensayo de MTT, que determina la actividad mitocondrial.Para la construcción de un modelo in vitro de células espumosas se empleó la línea celular THP-1 (monocitos procedentes de leucemia monocítica aguda humana). Las células THP-1 fueron diferenciadas a macrófagos mediante la incubación con palmitoil-miristoil forbol (PMA) durante 24 hs y luego se incubaron con distintas concentraciones de lipoproteínas de baja densidad previamente oxidadas (LDLox) por 24, 48 y 72 hs para evaluar la formación de células espumosas. Luego de los mencionados tratamientos se realizó la tinción de gotas lipídicas para su observación por microscopía así como la cuantificación del contenido lipídico mediante la técnica de Oil Red O. También se realizó la determinación de proteínas por el método de Lowry y se analizó la actividad mitocondrial mediante el ensayo de MTT. Resultados:Las AuNPs funcionalizadas con 6MP muestran un incremento en la citotoxicidad respecto a las AuNPs ?desnudas? tanto a 24 hs como a 48 hs de tratamiento. También se observó que las AuNPs-6MP presentan mayor citotoxicidad que la droga libre en tratamientos de 24 hs, mientras que en tratamientos de 48 hs no se observan diferencias significativas.Con respecto a la construcción del modelo in vitro de células espumosas, se observó un aumento del contenido lipídico, del contenido proteico y de la actividad mitocondrial en células tratadas con LDLox respecto al tratamiento control. Esta diferencia se acentúa al aumentar los tiempos de tratamiento con LDLox.Conclusiones:Respecto al modelo tumoral tratado con AuNPs-6MP las evidencias indican que el GSH logra desplazar la droga de la superficie de las AuNPs y que incluso la eficacia de la droga se ve incrementada cuando está unida a las AuNPs respecto a la droga libre.Respecto al modelo aterosclerosis, se ha logrado avanzar en el desarrollo de un sistema in vitro de células espumosas y se está estudiando la toxicidad de diferentes AuNPs con absorbancia en el IRC.