| Summary: | El consumo global de los antibióticos ha causado que los microorganismos
estén sometidos bajo un estrés selectivo que los obliga a adaptarse a estas
nuevas condiciones de vida que contienen altas concentraciones de antibióticos,
por lo cual emergen cepas bacterianas con variedad de resistencias a diferentes
familias de estos fármacos. Recientemente se ha estudiado el uso de
nanopartículas metálicas en esta área, ya que poseen efecto antimicrobiano,
tanto contra cepas silvestres como resistentes, que las convierten en candidatos
potenciales para su uso como agentes terapéuticos; adicionalmente los
exopolisacáridos microbianos se han utilizado en la síntesis de nanopartículas
para mejorar su biocompatibilidad, reduciendo así el riesgo de utilizarlos en una
variedad de aplicaciones.
En el presente trabajo se realizó la síntesis de nanopartículas metálicas,
de Cu, Ni y Zn, utilizando el exopolisacárido de la levadura Rhodotorula
mucilaginosa UANL-001L, una cepa aislada en la región noreste del estado,
como agente estabilizante, así como ácido ascórbico como agente reductor, con
el fin de obtener compósitos antimicrobianos que posean la capacidad de inhibir
el crecimiento y la producción de biofilm de dos cepas clínicas resistentes a
antibióticos aisladas de pacientes internados en un hospital del municipio de
Monterrey.
Estableciendo un diseño de experimentos 33, que incluía 3
concentraciones a probar de cada componente (sal metálica, exopolisacárido y
ácido ascórbico) se logró sintetizar nanopartículas estables de NiO y ZnO, se
caracterizaron mediante diferentes técnicas observando los plasmones de
resonancia de superficie característicos para estos metales, mediante espectrofotometría infrarroja se observó que las nanopartículas se encuentran en
la red polimérica del exopolisacárido utilizado, mediante microscopía electrónica
se determinó un tamaño de partícula de 26 y 8 nm para las nanopartículas de Ni
y Zn, respectivamente, sintetizadas en la matriz del EPS.
Dos cepas bacterianas resistentes a antibióticos, S. aureus y P.
aeruginosa, fueron utilizadas para conocer la actividad antimicrobiana de los
compósitos obtenidos. Utilizando el compósito que contiene nanopartículas de
NiO se logró inhibir tanto el crecimiento como la producción de biofilm de la cepa
grampositiva a una concentración de 3 mg/mL, así como a la cepa gramnegativa
a una concentración de 2 mg/mL. Mientras que el compósito que contiene las
nanopartículas de ZnO solo logró inhibir el crecimiento de la cepa grampositiva a
una concentración de 1 mg/mL, siendo incapaz de inhibir el crecimiento de la
cepa gramnegativa ni la producción de biofilm de ambas cepas.
El compósito que contiene las nanopartículas de NiO fue utilizado en
combinación con diferentes antibióticos con el fin de conocer si es capaz de
potenciar el efecto de los mismos. Utilizando combinaciones de concentraciones
menores a la inhibitoria se observó que este compósito es capaz de potenciar el
efecto inhibitorio de los antibióticos ampicilina, kanamicina y cloranfenicol contra
la cepa grampositiva, así como el efecto inhibitorio de kanamicina, cloranfenicol
y ciprofloxacino contra la cepa gramnegativa. De manera similar se utilizaron
combinaciones del compósito y antibióticos para conocer si es capaz de inhibir la
producción de biofilm, observando que este efecto inhibitorio es nulo.
Con el fin de conocer la posibilidad de utilizar los compósitos para
tratamiento de infecciones se determinó la toxicidad in vivo, vía oral, de ambos
compósitos, así como del exopolisacárido sin modificar. Se encontró que los tres
compuestos a una concentración mayor a las inhibitorias encontradas no posee
efecto tóxico, evidenciado por la falta de diferencia significativa en los valores de
parámetro renales determinados.
En base a los resultados obtenidos se puede concluir que el compósito de
exopolisacárido que contiene nanopartículas de NiO es un buen candidato para
utilizarse como agente antimicrobiano en el tratamiento de infecciones causadas
por Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa al poseer la capacidad
de inhibir tanto el crecimiento como la producción de biofilm, así como no
presentar toxicidad vía oral en ratas Wistar.
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