Estrategia de biofuncionalización superficial para inhibir la formación de biofilm de Staphylococcus aureus sobre sustratos sólidos

MARIA LAURA MARTÍN; SERGIO A. DASSIE; LAURA E. VALENTI; CARLA E. GIACOMELLI

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Introducción: La formación de biofilms bacterianos sobre la superficie de implantes es una de las causas más frecuentes de fracasos quirúrgicos y depende fuertemente de las propiedades superficiales del biomaterial implantando y de la adsorción de proteínas plasmáticas. Existe una fuerte correlación entre la estructura de las proteínas adsorbidas y la adhesión bacteriana inicial que origina el biofilm (1). En particular, la relajación de las proteínas inducida por la superficie inhibe la adhesión de bacterias vivas (2). En este trabajo, se propone biofuncionalizar superficies de sílica con proteínas parcialmente desnaturalizadas (albúmina o fibrinógeno), para inhibir la adhesión de Staphylococcus aureus.Resultados: Se estudió la adsorción de fibrinógeno en condiciones cinéticas controladas por Reflectometría, ajustando los datos experimentales con un modelo apropiado (3, 4). En las condiciones de adsorción de fibrinógeno en las cuales se promueve un estado superficial relajado, se encontró una inhibición en la formación de biofilm de S. aureus. A partir de estos resultados, se modificó la estructura secundaria de albúmina y fibrinógeno por tratamiento térmico para desarrollar una estrategia de biofuncionalización sencilla que incluye la inmersión de los sustratos en soluciones de proteínas parcialmente desnaturalizadas. La inhibición de la formación de biofilm también fue conservada en medios de relevancia fisiológica para sustratos modelo de biomateriales.Conclusiones: A partir de la optimización del proceso de adsorción de proteínas relativo a la adhesión bacteriana, se propone una estrategia de biofuncionalización superficial con proteínas plasmáticas parcialmente desnaturalizadas que es capaz de inhibir la adhesión de S. aureus desde su estadio inicial, eliminando la posibilidad de formar biofilm. Se trata de una estrategia novedosa, simple y asequible, que, además, puede implementarse sobre la superficie de distintos biomateriales utilizados en dispositivos médicos.Referencias1) C.R. Arciola, D. Campoccia, P. Speziale, L. Montanaro, J.W. Costerton, Biomaterials, 2012, 33, 5967-5982. 2) M.L. Martín; V. Pfaffen; L.E. Valenti; C. E. Giacomelli, Colloids Surf., B, 2018, 176, 156-164. 3) B.A. Snopok, E. V. Kostyukevich, Anal. Biochem, 2006, 348, 222?231. 4) M.L. Martín; S. Dassie; L.E. Valenti; C. E. Giacomelli, Inhibiting Staphylococcus aureus biofilm formation through a simple surface biofunctionalization strategy. En redacción.