Mucodifusión de nanopartículas arqueolipídicas nanoestructuradas conteniendo tobramicina y aceite esencial de Thymus vulgaris

PEREZ, NOELIA; RIVAS ROJAS, PATRICIA; IBARRA, LORENA; ZARAGOSA, SILVINA; TEPER, ALEJANDRO; ROMERO, EDER LILIA; PEREZ, ANA PAULA

Encuentro; Nano2022 XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El mucus (compuesto principalmente por mucinas), está presente en las vías respiratorias y actúacomo una barrera física de defensa. Junto con el aclaramiento mucociliar, protege al sistema respiratorio de posibles infecciones. La fibrosis quística (FQ) se caracteriza por la disminución o pérdida de la función del canal regulador de la conductancia transmembrana de fibrosis quística (CFTR) que conlleva, entre otros efectos, a la deshidratación del mucus que recubre los epitelios y a un defectuoso aclaramiento mucociliar. Estas condiciones generan un microambiente que favorece la retención de patógenos en las vías respiratorias, así como también un desbalance oxidante/antioxidante e inflamación desregulada. Como resultado, las personas con FQ sufren infecciones bacterianas persistentes y recurrentes, con la eventual colonización de las vías respiratorias y la formación de biofilms (comunidades de bacterias rodeadas por matriz extracelular que le confiere tolerancia a agentes antimicrobianos [1]) que resultan muy difíciles de erradicar y que, junto con la inflamación crónica, causan el deterioro de la función pulmonar. En la actualidad, el tratamiento de las infecciones bacterianas en las personas con FQ con tobramicina (TB) inhalable resulta en muchos casos ineficaz, ya que TB se elimina rápidamente y, debido a su estructura molecular, no logra penetrar mucus ni biofilms [2]. En este contexto se pone en evidencia la necesidad de desarrollar terapias más eficaces contra las infecciones por biofilms bacterianos que sufren personas con FQ.Anteriormente hemos desarrollado y caracterizado estructuralmente nanopartículas arqueolipídicasnanoestructuradas (compuestas por arqueolípidos extraídos del arquea hiperhalófila Halorubrumtebenquichense) que incorporaron aceite esencial de Thymus vulgaris (EOT) y TB en su estructura (NANEOT-TB). Demostramos que NANEOT-TB fueron estables coloidalmente frente al almacenamiento y a la nebulización, además de mejorar la actividad antioxidante y anti-inflamatoria de EOT libre, y la actividad anti-biofilm de TB libre contra la cepa modelo de Pseudomonas aeruginosa PA01 [3]. Para continuar con la caracterización de NANEOT-TB se analizaron los patrones de SAXS/WAXS, que mostraron la presencia de polimorfos β y β’ de compritol. Además, se estudió la capacidad de NANEOT-TB de difundir a través de mucus artificial (MA), que simula el microambiente de las vías respiratorias de las personas con FQ. Tras 4 h de incubación, NANEOT-TB difundieron 77 ± 19 %, y a las 24 h la difusión aumentó a 94 ± 10 %. El análisis de la distribución de tamaños obtenidos mediante dispersión dinámica de la luz reveló que no ocurrió interacción significativa entre NANEOTTB y mucinas hasta por 24 h de incubación. Esta ausencia de interacción entre NANEOT-TB y las mucinas explicaría la alta difusión en MA. Por otro lado, se determinó que la concentración inhibitoria mínima y la capacidad de inhibir de formación de biofilm de NANEOT-TB, contra aislados clínicos de Pseudomonas aeruginosa de personas con FQ, fueron comparables a la de TB libre.En conclusión, la capacidad de NANEOT-TB de difundir a través de mucus permitiría el delivery de los principios activos a las células blanco (biofilms y macrófagos), aumentando su disponibilidad y eficacia.