Mecanismos de acción de nanopartículas de oro para terapia fotodinámica antimicrobiana

Abstract

La terapia fotodinámica se presenta, en los últimos años, como una alternativa eficaz al uso de antibióticos convencionales. Particularmente, nuestro grupo ha demostrado que diferentes nanopartículas de oro logran, tras pocos minutos de irradiación, la muerte de bacterias de distintas cepas aeróbicas patogénicas como {Escherichia coli, Staphyloccocus aureus y Pseudomona aeruginosa} (1) La detección de EROs y la localización de las nanopartículas en la membrana bacteriana y/o en el interior de las células bacterianas nos permitieron asumir que el estrés oxidativo juega un rol fundamental en el mecanismo de acción. El objetivo de este trabajo fue estudiar si la producción de EROs era la única causa de la muerte bacteriana producida por nanopartículas de oro funcionalizadas (y sintetizadas) con amoxicilina: "amoxi@AuNPs"Por un lado se realizó una curva de muerte en la misma cepa de {S. aureus } inhibida anteriormente por las amoxi@AuNPs, pero esta vez se agregó además ácido ascórbico. Por otro lado, se realizaron curvas de muerte de cepas anaerobias {Staphyloccocus mitis, Staphyloccocus mutans y Lactobacillus } tratadas con las amoxi@AuNPs en microaerofilia. Se estudió la producción de EROs mediante la sonda 2?, 7 dihidro-dicloro-fluoresceina en estas condiciones de deficiencia de oxígeno, y a la mitad del tiempo requerido para la muerte bacteriana.Se observó que las amoxi@AuNPs tienen un efecto bactericida en {S. aureus } luego de sólo 30 minutos de irradiación, aún en presencia del antioxidante. A su vez, estas nanopartículas mostraron inhibición total de las cepas anaerobias (dentro de jarra de anaerobiosis) luego de sólo 30 minutos. No se detectaron EROs en estas cepas durante el tratamiento fotodinámico. Ambos hallazgos indican que las amoxi@AuNPs, al ser irradiadas, producirían la muerte bacteriana a través de más de un mecanismo. Ya que en estudios anteriores se observó producción de EROs pero en los presentados aquí se demuestra que no es necesaria la generación de un estrés oxidativo para alcanzar el daño celular. Que se encuentre más de un mecanismo de acción para estas nanopartículas puede deberse a la polidispersidad en formas y tamaños, lo cual hasta el momento pareciera ser una ventaja. Cabe aclarar que la amoxicilina solo actúa como molécula estabilizadora de las nanopartículas y guía hacia la pared bacteriana, como se ha demostrado anteriormente. Se proyecta realizar TEM de estas últimas cepas anaerobias para comprobar si el daño es a nivel estructural, posiblemente por el efecto foto-térmico, ya que se conoce que la temperatura de las nanopartículas en la superficie puede sobrepasar los 1000 grados.