Evaluación de sistemas micelares catiónicos encapsulados con Anfotericina B como alternativa para el tratamiento de biopelículas asociadas a enfermedades orales con presencia de Candida spp

La formación de biopelículas patógenas de bacterias y hongos en la cavidad oral es una de las principales causas para el desarrollo de enfermedades infecciosas orales, como la caries y la periodontitis, las cuales presentan una alta prevalencia a nivel mundial. La terapia local con antimicrobianos ha demostrado ser una estrategia favorable para el tratamiento de estas enfermedades; sin embargo, la eliminación de los fármacos por la saliva y la protección de los microorganismos por la matriz extracelular de las biopelículas son factores que han limitado su efectividad. Debido a estos inconvenientes, varias investigaciones recientes se han centrado en el desarrollo de sistemas de entrega, tales como micelas poliméricas, los cuales han mostrado mejorar la retención y biodisponibilidad de los agentes antimicrobianos en la cavidad oral y dentro de las biopelículas. En este proyecto se propone evaluar sistemas micelares con segmentos policatiónicos antibacteriales encapsulados con Anfotericina B (AmB) como una alternativa para el tratamiento de biopelículas asociadas a enfermedades orales con presencia de Candida spp. Inicialmente se determinarán las condiciones de síntesis de copolímeros anfifílicos compuestos por segmentos catiónicos de poli(metacrilato de 2-dimetilaminoetilo) (PDMAEMA) y segmentos hidrófobos de poli(ε-caprolactona) (PCL) modificada con ácido oleico. Se estudiará el efecto de la composición de los copolímeros sobre las propiedades coloidales de las micelas y sobre su capacidad de encapsular y liberar de manera controlada el fármaco. Posteriormente se evaluará la citotoxicidad y hemólisis in vitro de las micelas cargadas con AmB y su actividad antibiopelícula empleando un modelo in vitro de biopelícula polimicrobiana. Se propone desarrollar la investigación en tres etapas principales. En la primera etapa se determinarán las condiciones de síntesis de copolímeros catiónicos anfifílicos con diferente composición. Inicialmente se sintetizará el segmento de PCL copolimerizada con un carbonato modificado con grupos alquino mediante polimerización por apertura de anillo, para luego acoplar un iniciador de polimerización radicalaria por transferencia de átomo (ATRP). En un segundo paso se unirán moléculas de ácido oleico funcionalizado con grupos azida mediante la reacción click y, en el mismo sistema, se agregará metacrilato de 2-dimetilaminoetilo para su polimerización vía ATRP. Los materiales resultantes se caracterizarán mediante espectroscopia infrarroja, resonancia magnética nuclear y cromatografía de permeación en gel. En la segunda etapa se estudiará el efecto. de la composición de los copolímeros sintetizados sobre propiedades de las micelas como tamaño de partícula, carga superficial, morfología y concentración micelar crítica. Posteriormente se evaluará la eficiencia de encapsulación de AmB en las micelas poliméricas y su liberación controlada, empleando espectroscopia ultravioleta-visible. En la tercera etapa, se determinará la citotoxicidad in vitro de las micelas libres y cargadas con AmB mediante el ensayo del MTT, como también su actividad hemolítica in vitro a partir de medidas de absorbancia de hemoglobina en solución. Finalmente se evaluará la capacidad antibiopelícula de los sistemas propuestos en un modelo in vitro de biopelícula de Streptococcus mutans y Candida albicans formada sobre discos de hidroxiapatita recubiertos con saliva artificial. A través de esta investigación se espera desarrollar un sistema micelar multifuncional con alta actividad antibiopelícula y baja toxicidad. El uso de segmentos de PCL modificada con moléculas de ácido oleico permitiría incrementar la capacidad de encapsulación de AmB, mientras que los segmentos de PDMAEMA contribuirían al desarrollo de un material con propiedades antibacterianas, bioahesivas y con sensibilidad al pH, que mejorarían la retención de los sistemas en la cavidad oral y facilitarían la liberación controlada del fármaco en el sitio de la infección. Se espera que se produzca un efecto sinérgico entre el segmento policatiónico y la AmB para controlar la formación de biopelículas patógenas y, en consecuencia, evitar el desarrollo de enfermedades orales asociadas a la presencia de Candida spp.