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Confederación Farmacéutica Argentina (Argentina)

Nanopartículas pueden eliminar bacterias con mayor eficiencia

Publicado em 23 novembro 2017

Por Prensa

Existe una fuerte correlación entre la formación de la corona biomolecular en las nanopartículas y su capacidad bactericida.

Desde hace más de dos décadas se considera que los fármacos basados en nanopartículas constituyen importantes blancos de la medicina personalizada. Los nanofármacos, potencialmente capaces de generar efectos directos sobre tumores, infecciones e inflamaciones de los organismos de los pacientes, permiten la combinación perfecta de dosis ideales y su orientación hacia un lugar preciso de actuación.

La factibilidad de este tipo de tratamientos específicos para cada individuo implica la superación de dos problemas interconectados que pueden alterar la eficiencia de los nanofármacos. El primero es el mantenimiento de las nanopartículas, y comprende la estabilidad coloidal. Tan pronto como entran en contacto con un fluido biológico –la sangre, por ejemplo–, éstas tienden a alterar el potencial de superficie. El segundo es la formación de un recubrimiento inespecífico (denominado corona) sobre las nanopartículas debido a la acumulación de moléculas menores, tales como péptidos, azúcares y proteínas.

Científicos brasileños lograron demostrar por primera vez el impacto de ciertos componentes biológicos más allá de las proteínas, que generalmente son despreciados, en la formación de esta corona. En el artículo estampado en la portada de Journal of Materials Chemistry B, Maiara Emer y Mateus Borba Cardoso, investigadores del Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM), demuestran que además de las proteínas, otros componentes relevantes, tales como péptidos, azúcares y otros tipos de moléculas –que conforman la corona biomolecular– tienen impacto en la eficiencia de las nanopartículas.

Existe una amplia literatura en donde se describe la corona formada por proteínas. Además, la formación de la corona con otros componentes ya se había descrito en estudios previos. Sin embargo, nunca se había verificado que la cantidad de corona formada por otros componentes impactaría directamente sobre la respuesta biológica de la nanopartícula.

“Existen muchos estudios sobre la corona proteica [formada únicamente por proteínas], pero con relación a la corona biomolecular sólo se sabía que existía y que posiblemente no interfiriera en ningún aspecto de las nanopartículas. Sin embargo, demostramos que no es precisamente así. Existe un impacto que no debe soslayarse”, declaró Borba Cardoso a Agência FAPESP.

En el estudio, se incubaron nanopartículas de sílice con distintas superficies en cultivos de bacterias Escherichia coli y Staphylococcus aureus, en un ensayo con ausencia de proteínas. Los medios utilizados para el crecimiento de las bacterias son ricos en varios de esos componentes biológicos que forman la corona biomolecular.

Los investigadores testearon entonces el crecimiento y la muerte de las bacterias y la eficiencia de las nanopartículas contra las bacterias. Los resultados demostraron que existe una fuerte correlación entre la formación de la corona biomolecular en las nanopartículas y su capacidad bactericida.

“Observamos que las nanopartículas con superficies distintas difieren al adsorber en mayor o menor cantidad esos componentes. Y esa mayor o menor capacidad está relacionada con la eficiencia del nanomedicamento para matar a las bacterias”, dijo Borba Cardoso.

Quedó demostrado también que la unión de la nanopartícula con los componentes del fluido biomolecular puede influir en la estabilidad coloidal según la superficie de las nanopartículas. “Dependiendo de la superficie, se produce una mayor o una menor unión entre las moléculas. Esto se refleja en la capacidad de las nanopartículas de matar bacterias”, dijo.

Los investigadores ahora están trabajando una nueva estrategia, tendiente a evitar la formación de las coronas proteicas y biomoleculares en las nanopartículas.

Referencia: Biomolecular corona formation: nature and bactericidal impact on surface-modified silica nanoparticles (doi: http://dx.doi.org/10.1039/c7tb01744h), de Maiara Emer y Mateus Borba Cardoso, en Journal of Materials Chemistry B, en el siguiente enlace: pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tb/c7tb01744h#!divAbstract.