Liposomas para delivery controlado de agentes antimicrobianos

MUNICOY SOFIA; DESIMONE MARTIN F; BELLINO MARTIN G.; ANTEZANA PABLO E.

La Plata

Workshop; Biomateriales para aplicaciones médicas​; 2017

UNLP

Las nanopartículas de plata (AgNPs) poseen propiedades antimicrobianas únicas, por lo que son ampliamente utilizadas en diversas aplicaciones biomédicas, tal como en el tratamiento de infecciones de quemaduras, heridas y artroplastia, y para prevenir la colonización bacteriana en prótesis, catéteres, injertosvasculares e instrumentos dentales y quirúrgicos. Por otro lado, las vesículas lipídicas (liposomas) han sido extensamente estudiadas como vehículos antimicrobianos debido a su biocompatibilidad y su capacidad para suministrar diversos agentes lipofílicos o hidrofílicos fusibles con membranas bacterianas. 2 En este trabajo, se desarrollaron liposomas antimicrobianos (LAgNPs) a partir de la encapsulación de nanopartículas de plata estabilizadas o no con polivinilalcohol (AgNPs-PVA) y se estudiaron sus efectos antimicrobianos sobre el crecimiento de bacterias Gram positivas (Staphylococcus aureus) y negativas (Pseudomonas aeruginosa).En primer lugar, se sintetizaron AgNPs de alrededor de 15 nm de diámetro mediante el método de reducción de AgNO3 con borohidruro de sodio (NaBH4) en ausencia y presencia de 4 % de PVA. Por otra parte, para la síntesis de los liposomas, una solución de DPPC y colesterol (5:1) en cloroformo se dejóevaporar bajo una corriente de N2 , formando un film lipídico en las paredes del recipiente, el cual sE resuspendió con 1 ml de AgNPs o AgNPs-PVA. La suspensión de vesículas multilaminares resultante se extrudó consecutivamente a través de filtros de membranas de policarbonato de 800 nm y 400 nm de tamaño de poro, 20 y 40 veces respectivamente, con el objetivo de obtener liposomas monodispersos unilaminares.Las nanopartículas libres se separaron de las nanopartículas encapsuladas mediante el método de centrifugación a velocidad moderada durante 1 hr. Los liposomas encapsulando AgNPs y AgNPs-PVA se caracterizaron por microscopía electrónica (TEM). Además, dado que la actividad antimicrobiana de las AgNPs depende de su acumulación en la membrana bacteriana o en la liberación de iones plata (Ag+) dentro de las células de las bacterias, se estudió la cinética de liberación de Ag+ tanto de las nanopartículas libres como de las encapsuladas.Por otra parte, se estudió la capacidad de LAgNPs y LAgNPs-PVA para actuar como agentes antimicrobianos mediante la utilización de antibiogramas, los cuales se llevaron a cabo utilizando el método de difusión de disco descrito en United States Pharmacopeia. En este sentido, una suspensión de cada bacteria (cultivo dilución 1: 100) se extendió en una placa de Petri caldo Luria (Lb) agarizado y se incubaron 10 minutos a temperatura ambiente. Luego, se impregnaron discos de papel de 3 mm de diámetro con 10 μl de diferentes concentraciones de LAgNPs o LAgNPs-PVA y se colocaron en las placas de Petri, incubándolos a 37 °C durante 24 hr. El efecto inhibidor de los liposomas antimicrobianos se determinó midiendo el diámetro de las zonas libres de bacterias rodeando los discos.Como resultado, tanto LAgNPs como LAgNPs-PVA mostraron un marcado efecto inhibidor en el crecimiento de las bacterias Gram positiva y negativa, en comparación con las AgNPs libres, debido posiblemente a una liberación controlada en el tiempo de iones Ag+ . En consecuencia, los liposomas cargados con AgNPs y AgNPs-PVA aquí sintetizados resultan potencialmente eficaces como agentes antimicrobianos de amplio espectro, proporcionando además un efecto antibacteriano a largo plazo.