ERRADICACIÓN DE BIOFILM BACTERIANO RESISTENTE A ANTIBIÓTICO POR NANOPARTÍCULAS DE ORO SELECTIVAS

SILVERO JAZMÍN; BECERRA M. CECILIA; ROCCA DIAMELA; AIASSA V

La Falda

Congreso; 5° Congreso Argentino de Microscopía SAMIC; 2018

SAMIC

La resistencia bacteriana a antibióticos es indudablemente uno de los mayores desafíos en el área de salud actualmente. Esto ha llevado al desarrollo de diversos compuestos con capacidad bactericida que no siempre son inocuos para las células eucariotas. Es por esto que la selectividad de los mismos es de suma importancia. El objetivo de este trabajo fue evaluar la selectividad de un novedoso nanomaterial con actividad antibacteriana probada en células planctónicas, e investigar su efectividad en la erradicación de biofilms. Se trata de nanopartículas de oro sintetizadas y estabilizadas con amoxicilina, un antibiótico de uso clínico que se une a las proteínas ligadoras de penicilina localizadas en la membrana interior de la pared bacteriana. En consecuencia, se espera que se dirijan hacia las células procariotas y no interactúen con las eucariotas. Por su parte, el núcleo de oro puede ser irradiado con luz visible para lograr la excitación de su plasmón; de esta manera se producen efectos oxidantes y fototérmicos que llevan al daño estructural de la bacteria y su muerte, como ha sido observado en anteriores trabajos del grupo.Para el estudio de la selectividad se realizó un co-cultivo de Staphylococcus aureus meticilino resistente (SAMR) con células sanguíneas (la sangre se obtuvo de donantes voluntarios sanos) y se empleó Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) para obtener imágenes de ambos tipos celulares. Una de las muestras fue irradiada por 10 minutos, un tercio del tiempo necesario para inhibir completamente el crecimiento bacteriano, y la otra fue mantenida en condiciones de oscuridad como control.Por otra parte, para los estudios sobre biofilm, se tomaron imágenes de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) de cultivos de la misma bacteria SAMR (formadora de biofilm) tratada y sin tratar con amoxi@AuNP bajo diferentes tiempos de irradiación.Gracias a las nítidas imágenes obtenidas por TEM se pudo observar que las nanopartículas tienen una mayor afinidad por la membrana bacteriana, a la cual se unen en gran cantidad. En la muestra irradiada puede verse el daño estructural: la membrana externa se desprende de la pared y aparecen pits. A su vez, en el citoplasma se distinguen zonas electro-densas típicas del inicio de la muerte bacteriana por oxidación de componentes proteicos. Al mismo tiempo se observa claramente que los glóbulos rojos mantienen su integridad y no están rodeados por las nanopartículas como ocurre con las células bacterianas.A través de las fotografías SEM, se apreció que las amoxi@AuNP son efectivas en la erradicación del biofilm luego de 3 h de irradiación.El uso de la TEM nos ha permitido demostrar de forma inequívoca la selectividad de las amoxi@AuNP y su gran potencial bactericida; mientras que las imágenes SEM demostraron que también inhiben el biofilm bacteriano. Estos resultados motivaron la profundización del estudio del mecanismo de acción de estas NPs y a la investigación de la actividad antibacteriana en otras especies resistentes a antimicrobianos.