Desarrollo de plataformas basadas en bioelectrodos de polianilina para la detección de endotoxinas.

J. YANEZ HERAS; D. PALLAROLA; F. BATTAGLINI

Bahia Blanca

Congreso; V Congreso Argentino de Química Analítica; 2009

Asociacion Argentina de Quimicos Analiticos

Las endotoxinas, también denominadas lipopolisacáridos (LPS), son constituyentes de la membrana externa de las bacterias Gram-negativas. Ellas son responsables de generar fiebre, y un cuadro clínico denominado shock séptico cuando ingresan al torrente sanguíneo (endotoxemia). La sepsis es un síndrome complejo, difícil de definir, diagnosticar y tratar. Se caracteriza por un abanico de condiciones clínicas causadas por la respuesta sistémica del organismo frente a una infección, que de llegar a sepsis severa se acompaña de disfunción y falla orgánica de uno o varios sistemas llevando a la muerte en la mitad de los casos. Actualmente, el ensayo enzimático del lisado de amebocitos del Limulus Polyphemus (LAL) se utiliza ampliamente en la detección y cuantificación de LPS en muestras clínicas y no clínicas. El ensayo LAL está aprobado por la Federal Drug Administration (FDA) para la determinación de endotoxinas en baños de diálisis, inyectables, sueros y dispositivos médicos. Sin embargo, dada su elevada variabilidad, es relevante el desarrollo de procedimientos alternativos capaces de detectar muy bajas concentraciones de LPS. En el presente trabajo, se describe la construcción de una plataforma basada en tres electrodos de polianilina modificados con agentes capaces de reconocer LPS; 1) ácido nitrilotriacético-níquel (NTA-Ni2+), 2) proteína antimicrobiana catiónica 18 (CAP- 18) y 3) Factor Limulus anti-LPS (LALF o ENP). La respuesta de los electrodos, en agua apirógena y solución fisiológica, frente a la presencia de LPS se monitoreó por espectroscopía de impedancia, y el análisis de los datos se llevó a cabo mediante la herramienta estadística de Análisis de Componentes Principales (PCA). La interacción del LPS con la superficie de los electrodos genera un cambio en la respuesta eléctrica del sistema obteniendo patrones específicos permitiendo distinguir muestras contaminadas de aquellas libres de endotoxinas. El comportamiento del sistema se evaluó introduciendo a las muestras interferentes habituales de origen bacteriano, tales como ADN, fosfolípidos y proteínas. En los casos de los electrodos modificados con CAP-18 y ENP, se observaron patrones de respuesta distintos a los del LPS, evidenciando la gran especificidad del sistema. La plataforma desarrollada representa un gran adelanto en el campo de la detección de endotoxinas. Su construcción es sencilla, económica, permite la detección directa sin la necesidad de marcadores ni pasos de incubación, y es capaz de detectar concentraciones de LPS de 0,01 ng mL-1, incluso en presencia de interferentes. Por otro lado, la utilización de un arreglo de multielectrodos permite su modificación simultánea garantizando la reproducibilidad de los electrodos y evitando el uso de referencias para el análisis de los datos.