Evaluación de los efectos hemolíticos y sobre el sistema de la coagulación de nanopartículas de sílica amorfa funcionalizadas con 3-mercaptopropiltrmetoxisilano como potenciales agente terapéuticos en la intoxicación por arsénico

Abstract

El empleo de nanomateriales en el campo biomédico requiere el estudio del perfil de biocompatibilidad. Al ingresar al torrente sanguíneo las NPs interactúan con este tejido antes de atravesar el endotelio para alcanzar los órganos y tejidos [1]. La inducción de hemólisis es un aspecto muy importante dentro de la caracterización pre clínica de los mismos, como también el efecto sobre el sistema de la coagulación. El objetivo del tema de investigación se basa en la obtención de nanopartículas (NPs) de sílice amorfa funcionalizadas con grupos tiol (-SH) para el reclutamiento de arsénico in vivo, en casos de intoxicaciones crónicas. El objetivo particular de este trabajo es evaluar el efecto de las mismas en la inducción de hemólisis y en la alteración de ciertos factores de la coagulación. Las NPs se obtuvieron mediante el método de Stöber[2] modificado, empleando etanol absoluto, agua, hidróxido de amonio, tetraetilortosilicato (TEOS) y 3-mercaptopropiltrimetoxisilano (MPTMS), molécula portadora de grupos -SH. Luego de 18h, las NPs obtenidas fueron lavadas y secadas a 45°C. La caracterización se llevó a cabo mediante dispersión de luz dinámica para la determinación del diámetro hidrodinámico (Dh) y del potencial zeta (Z), espectroscopía FTIR, microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se evaluó el efecto hemolítico a partir de la determinación de hemoglobina libre en muestras de sangre entera expuestas a concentraciones de 10, 50, 100 y 500 ug/ml de NPs, por triplicado, y empleando controles (positivo de agua MilliQ® y negativo de NaCl 0,9%). El efecto sobre el sistema de la coagulación fue estudiado luego de la interacción de las NPs a una concentración de 100 ug/ml con muestras de sangre entera. Se trabajó con suero/plasma para determinar tiempo de tromboplastina, tiempo de protrombina y fibrinógeno mediante el empleo de kits comerciales.El Dh resultó de 473,3 nm y el Z fue de -30,2 mV. El espectro FTIR reveló la presencia de bandas correspondientes al 3-MPTMS: ʋ S-H 2800 cm-1; ʋ Si-OH 3440 cm-1; ʋas Si-O 790 cm-1. Asimismo, la funcionalización con 3-MPTMS fue corroborada a través de la determinación de la composición mediante SEM-EDS, mediante la detección de S, ausente en las muestras sin funcionalizar. Las micrografías TEM revelaron una morfología predominantemente esférica. En los ensayos hematológicos no se evidenció efecto hemolítico (Hb< 10 mg/dL). El tiempo de tromboplastina obtenido fue de 47±5,5 s, mientras que el tiempo de protrombina resultó entre 12,9 ± 0,036 s. La determinación de fibrinógeno resultó de 375±25 mg/dL. Teniendo en cuenta que estos resultados se encuentran dentro de los valores de referencia normales para los parámetros evaluados, se sugiere que las NPs de sílice amorfa funcionalizadas con 3-MPTMS no generan alteraciones en los parámetros de la coagulación evaluados en la concentración estudiada.