RECUBRIMIENTO ANTIMICROBIANO HÍBRIDO BASADO EN ESTRUCTURAS AMILOIDES DE ALBÚMINA Y NANOPARTÍCULAS DE PLATA

Resumen

La formación de biofilms sobre la superficie de dispositivos biomédicos y en las heridas agudas o crónicas de pacientes aumenta los casos de infecciones intrahospitalarias, genera costos cada vez más elevados en la atención de salud y estimula la proliferación de microorganismos resistentes. Prevenir la formación de biofilms es de suma importancia. Sin embargo, muchas de las alternativas existentes no han logrado ser implementadas debido a la complejidad del escalado o alto costo de producción. El desarrollo de biomateriales a partir de agregados amiloides proteicos es un área que ha sido intensamente estudiada durante los últimos años (1). La seroalbúmina (BSA) es una proteína abundante, se encuentra en el plasma sanguíneo y es utilizada comúnmente en biotecnología debido a su accesibilidad, biocompatibilidad y bajo costo. Por otra parte, el uso de la plata (Ag) y en especial de las nanopartículas de plata (AgNPs), genera una efectiva acción antimicrobiana (2). En este trabajo se desarrollará un recubrimiento híbrido de estructuras amiloides y AgNPs que inhiba la adhesión de bacterias y promueva la acción antimicrobiana evitando la generación de biofilms.

Se incubó una solución de seroalbúmina (BSA) junto con el reductor ditiotreitol (DTT) a pH 7 y 37°C. Mediante la reducción de los enlaces disulfuro de la proteína, se logra una desnaturalización parcial favoreciendo la formación de estructuras hojas beta plegada y el posterior ensamblaje en estructuras tipo fibras amiloide. Estas fueron identificadas en solución acuosa utilizando las técnicas de espectrofotometría UV-visible, fluorescencia y DLS. Con estas soluciones, se prepararon recubrimientos sobre superficies de vidrio y cloruro de polivinilo (PVC) que fueron caracterizados mediante diferentes técnicas: AFM, ángulo de contacto, microscopía confocal (tioflavina) y tinción con congo red. Con el fin de obtener una película antimicrobiana, se agregaron AgNPs a la solución de BSA junto con el DTT. De esta manera se obtuvo una película híbrida formada por estructuras tipo amiloide de BSA y AgNPs. Se caracterizaron las propiedades de este recubrimiento y se analizó su poder antibacteriano con cepas de Staphylococcus aureus.

Debido a la facilidad de preparación y la biocompatibilidad de esta película híbrida, este desarrollo podría ser aplicable a catéteres, cánulas o tubos endotraqueales promoviendo la reducción de infecciones intrahospitalarias. Para ello, se encuentra en desarrollo la optimización del recubrimiento que permita obtener el mejor efecto antimicrobiano y posteriormente se realizarán los estudios de citocompatibilidad correspondientes.

Referencias

• Hu, X., Tian, J., Li, C., Su, H., Qin, R., Wang, Y., ... & Yang, P. (2020). Amyloid‐Like Protein Aggregates: A New Class of Bioinspired Materials Merging an Interfacial Anchor with Antifouling. Advanced Materials, 32(23), 2000128.
• Yazdani-Ahmadabadi, H., Felix, D. F., Yu, K., Yeh, H. H., Luo, H. D., Khoddami, S., ... & Kizhakkedathu, J. N. (2022). Durable Surfaces from Film-Forming Silver Assemblies for Long-Term Zero Bacterial Adhesion without Toxicity. ACS Central Science.