Producción y caracterización de la superóxido dismutasa a (SodA) de nocardia brasiliensis en pichia pastoris

Introducción: A mediados de los años 70’s del siglo pasado el descubrimiento de la tecnología del ADN recombinante marca el inicio de la era de la biotecnología moderna. La implementación de estas tecnologías permitió la utilización de organismos como sistemas de expresión que a lo largo de los años ha generado la producción de una gran variedad de productos biológicos. Dentro de estos sistemas Pichia pastoris es un sistema de expresión ampliamente utilizado debido a sus características tales como la producción de proteínas en grandes cantidades, la liberación de los productos al medio de cultivo, la obtención de productos complejos que requieren modificaciones postraduccionales típicas de los eucariotas o que contienen puentes disulfuro, entre otras. Nocardia brasiliensis es una bacteria parcialmente ácido-alcohol resistente la cual forma colonias granulares, con hifas aéreas escasas, sus colonias exhiben un color anaranjado pardo con bordes en blanco. N. brasiliensis es patógena para el ser humano y es el agente causal del actinomicetoma. El actinomicetoma es una enfermedad crónica generalmente localizada en las extremidades. Se caracteriza por ser un proceso lento de tumefacción con nódulos, abscesos y fístulas.La Superóxido Dismutasa (SOD) es una enzima reductora polimérica que cataliza la conversión del ión superóxido a peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular. La SOD ha sido propuesta como un factor de virulencia de microorganismos patógenos, cuya acción consiste en bloquear los efectores oxidativos del estallido respiratorio iniciado por los fagocítos en el fagolisosoma. Este mecanismo ha sido descrito para bacterias de los géneros Mycobacterium, Rhodococcus y Nocardia. Objetivo: producir y caracterizar la Superóxido Dismutasa A (SODA) de Nocardia brasiliensis en Pichia pastoris. Metodología: se realizó el diseño de primers adicionando secuencias de sitios de corte para las enzimas XhoI y AvrII, así como una cola de histidinas en el extremo 5’ para la amplificación del gen sodA de N. brasiliensis a partir del ADN genómico de Nocardia brasiliensis. El amplicón se clonó en el vector de expresión pPIC9. Se llevó a cabo la transformación por electroporación de levaduras Pichia pastoris GS115. La producción de SOD se llevó a cabo en inducciones de 96 h con metanol como agente inductor. Los sobrenadantes se dializaron con membranas de celulosa. Los dializados se observaron por SDS-PAGE y western blot. Se analizó la actividad funcional de la enzima con el SOD Assay kit de Sigma Aldrich. Resultados: Por reacción en cadena de la polimerasa se obtuvo una secuencia de 625 pb correspondiente al gen sodA. El fragmento se ligó al vector de expresión pPIC9 y fue caracterizado con las enzimas de restricción XhoI y AvrII. Las cepas trasformadas de P. pastoris GS115 se caracterizaron con el gen aox1 obteniendo cepas Mut+ y Muts. Los análisis por SDSPAGE mostraron bandas no observadas en el control negativo de expresión mientras en los western blot solo una de las clonas mostró señal. Los análisis de actividad funcional sugieren inhibición de la reacción enzimática infiriendo presencia de la proteína SOD en el medio dializado. Conclusiones: Se logró la construcción del sistema de expresión Pichia pastoris con el casete de expresión de la SOD de N. brasiliensis. Así como la generación de cepas Mut+y Muts. En los ensayos de actividad funcional se observó inhibición de la reacción enzimática.

Evaluación antimicrobiana de rifampicina nanoencapsulada contra aggregatibacter actinomycetemcomitans presente en la periodontitis

Introducción. A pesar de los esfuerzos tanto de la medicina como de la industria farmacéutica, el incremento en la prevalencia de resistencia en bacterias patógenas frente a antibióticos se ha vuelto uno de los mayores problemas en la medicina moderna. El área odontológica tampoco se encuentra exenta, siendo común el uso excesivo de antibióticos lo que contribuye al desarrollo de resistencia antimicrobiana. La primera etapa para el desarrollo de la enfermedad periodontal es la formación de un biofilm de bacterias periodontopatógenas, siendo el Aggregaribacter actinomycetemcomitans (A.a) uno de los más asociados a dicha enfermedad. El tratamiento de esta patología se basa en remover mecánicamente la placa dentobacteriana y, en segunda instancia, en el apoyo de terapia antimicrobiana para coadyuvar la eliminación de las bacterias periodontopatógenas, cuales tienen gran similitud con Mycobacterium tuberculosis. La rifampicina es uno de los antibióticos efectivos contra bacterias multi-resistentes y la primera elección en el tratamiento de tuberculosis activa. Con el fin de mejorar la terapia farmacológica y evadir la resistencia del agente infectivo, se han propuesto nuevas estrategias basadas en sistemas de liberación controlada. Entre los más estudiados en los últimos 10 años se encuentran las nanopartículas poliméricas. El objetivo del presente estudio fue evaluar la actividad antimicrobiana de la rifampicina nanoencapsulada contra el A.a presente en la periodontitis. Materiales y Métodos. Para el estudio, Se tomaron muestras de fluido crevicular en pacientes con bolsas periodontales de 5-10 mm de profundidad. Se inoculo caldo de tripticaseina de soya (TCS) con las muestras tomadas y se incubaron a 37 ° C en condiciones aeróbicas por 7 días. La presencia de Aggregatibacter actinomycetemcomitans (A.a) fue determinado mediante PCR en tiempo real. La Concentración Mínima Inhibitoria (MIC) de rifampicina para interferir con el crecimiento de bacterias orales fue determinada mediante la técnica de dilución de tubos. Posteriormente se prepararon mediante la técnica de nanoprecipitación NP de Eudragit® EPO, L100-55 y PLA entre 100 y 200 nm y su IP con distribución de tamaño homogéneo. Resultados. A.a fue detectado en muestras de fluido crevicular en pacientes con periodontitis, corroborando su asociación con dicha patología. La efectividad de la rifampicina libre contra bacterias orales fue confirmada, obteniéndose una CMI de 1 µg/ml. Las NP con Rifampicina se ajustaron a la misma CMI que la Rif libre. Las NP de Eudragit® EPO cargadas con Rif mostraron que la liberación de la Rif de la NP fue inmediata, mientras que el Eudragit® L100-55 y PLA con Rif no mostró inhibición durante los 5 días de incubación. Esto hace suponer que el fármaco no fue liberado o solo se liberó en una baja proporción que no permitió llegar a la CMI. Conclusión. La rifampicina es una excelente alternativa terapéutica para el tratamiento de la enfermedad periodontal, promoviendo resultados favorables en la evaluación clínica de pacientes. Sería interesante continuar con estudios utilizando otro polímero o mezcla de ellos para favorecer la liberación del fármaco en la NP.

Rebanadas de tumor mamario como sistema multicelular para la búsqueda de compuestos con potencial antineoplásico

El cáncer de mama sigue siendo una de las principales causas de muerte en mujeres en el mundo. Actualmente, la búsqueda de compuestos nuevos con actividad antitumoral, con menos efectos adversos y el desarrollo de métodos para evaluar su toxicidad es un área de intensa investigación. En este estudio se implementó la preparación y el cultivo de explantes de tumor mamario, los cuales fueron obtenidos a partir de rebanadas de tejido tumoral. Para validar el modelo se analizó el efecto del antineoplásico paclitaxel a diferentes concentraciones y posteriormente se seleccionó la concentración de 20 μg/mol para utilizarlo como control de referencia al evaluar la actividad del ácido cafeico, ácido ursólico y ácido rosmarínico, los cuales son compuestos que han sido identificados en productos naturales como agentes quimiopreventivos, antioxidantes e inhiben el crecimiento de algunas líneas celulares de cáncer de mama. A partir de muestras de cáncer de mama se prepararon rebanadas de tejido utilizando los rebanadores de tejidos Krumdieck® y Brendel-Vitron®; de estas rebanadas, se obtuvieron explantes de 4 mm y se incubaron con los compuestos seleccionados. La viabilidad se analizó por los ensayos de Azul Alamar, liberación de LDH, y criterios histopatológicos. Los resultados mostraron que la viabilidad de los explantes cultivados en presencia de paclitaxel (control positivo) disminuyó significativamente (

Empleo de marcadores moleculares para el análisis de la prevalencia y diseminación de cepas de beauveria bassiana

El hongo entomopatógeno Beauveria bassiana se emplea en todo el mundo gracias a su comprobada virulencia y su amplio rango de hospederos. El objetivo de este estudio fue comparar diferentes técnicas clásicas y de biología molecular, con el fin de comparar las diferencias de metabolismo y su adaptación en cepas y aislados de suelos agrícolas de B. bassiana, y por otra parte analizar una cepa confirmada como su uso como bioinsecticida (BB38) y la comparación con 42 aislamientos. Con el fin de detectar su prevalencia y diseminación en suelo de campos agrícolas de Guanajuato previamente tratados con bioinsecticidas para control de plagas se desarrolló esta estrategia para asociar dichos marcadores con las cepas de liberación. El ADN extraído de cada aislamiento se amplificó mediante la técnica RAPD-PCR. Al realizar el análisis de las secuencias purificadas de regiones de los transcritos de espaciadores internos (ITS), en conjunto con el ADN amplificado, no se observaron diferencias que pudieran determinar un patrón distintivo. Los resultados de diferenciación usando oligonucleótidos partidores de las series OPA-A, OPA-B y OPA-AB, seleccionados para B. bassiana, mostraron que las cepas nativas BBPTG1, BBPTG2, BBPTG4 y BBPTG6 tuvieron polimorfismos distintivos entre ellas, pero al compararlas contra los 42 aislamientos de suelo, tanto el aislamiento de estudio BB38 como la cepa de referencia GHA (Mycotech) mostraron el mismo patrón que el observado por el aislamiento BBPTG2. Al estudiar la producción de proteasas y de las toxinas beauvericina y basianólido por RT-PCR con oligonucleótidos seleccionados, las 4 cepas nativas amplificaron los transcritos, aunque con la cepa BBPTG6 se observó en general una reducción en la expresión. Por otra parte, se analizaron los intrones presentes en la subunidad grande del ADN ribosomal (LSU) de los 42 aislamientos de campo frente a los del aislamiento BB38, cuyo patrón permitiera distinguir entre los aislamientos y así determinar prevalencia y diseminación en suelos agrícolas. Mientras que en otro análisis en base a las secuencias de las ITSs se realizó la construcción de un árbol filogenético y se determinó el porcentaje de identidad para evaluar la diferencia genética entre cepas, lo que ayudó a validar los resultados obtenidos previamente y así poder seleccionar marcadores que apoyen a la identidad de la cepas y aislados.

Evaluación de las características de liberación de isoniazida a partir de un biomaterial cerámico

La tuberculosis es un serio problema de salud pública, esta enfermedad representa la segunda causa de muerte ocasionada por un agente infeccioso. Una de las razones de la elevada tasa de morbi-mortalidad es la multifarmacorresistencia desarrollada por la bacteria, dicha resistencia es más frecuente en infecciones que requieren un tratamiento prolongado, lo cual conduce a mayor riesgo de incumplimiento por parte del paciente. Considerando la problemática asociada al tratamiento de la tuberculosis, el desarrollo de un sistema que libere isoniazida de manera sostenida representa una forma para mejorar el cumplimiento de la terapia, permitiendo mantener las concentraciones plasmáticas del fármaco en el rango terapéutico y reducir el riesgo de desarrollo de resistencia por el Mycobacterium tuberculosis. Contribuciones y Conclusiones: En el presente trabajo de investigación se evaluaron las características de liberación de la isoniazida incorporada en una matriz cerámica a base de SiO2 a condiciones fisiológicas in vitro. La síntesis del biomaterial se realizó vía sol-gel a diferentes condiciones de pH y relación TEOS/Agua. El material cerámico conteniendo la isoniazida fue caracterizado mediante técnicas térmicas, espectrométricas y microscópicas. Se realizaron pruebas de extracción para determinar la incorporación de isoniazida en el biomaterial, así como ensayos in vitro para evaluar las características de liberación de isoniazida en solución acuosa a pH fisiológico y mediante la determinación de permeabilidad en membranas artificiales. La cinética de liberación a pH fisiológico ocurrió en dos fases y esta dependió directamente de la morfología y de las propiedades texturales de la matriz, el factor más importante fue la porosidad, mientras que el estudio de permeabilidad de isoniazida en membranas artificiales indica que no se ve afectada cuando esta se incorporó en los biomateriales.

Diseño y evaluación in vitro de un sistema de liberación de gastrorretención de clorhidrato de metformina para diabetes tipo 2

Propósito y método del estudio: Diseñar y evaluar microcápsulas gastroflotantes de clorhidrato de metformina utilizando diferentes polímeros. Los sistemas de gastrorretención (SGR) son considerados como grandes oportunidades para fármacos que cuentan con una ventana de absorción muy estrecha en el tracto gastrointestinal. El poder lograr la disolución y liberación de estos fármacos antes de que lleguen a su sitio de absorción es la meta a seguir. El clorhidrato de metformina ampliamente utilizado en el tratamiento de diabetes mellitus, es absorbido en la parte superior de intestino delgado, por lo que es necesario que se encuentre disuelto antes llegar a su sitio de absorción, por dicha razón se decidió elaborar un sistema de gastrorretención flotante. Se elaboraron microcápsulas flotantes por el método de emulsión y evaporación de solvente utilizando el clorhidrato de metformina y los polímeros Eudragit RL 100, acetato de celulosa y acetobutirato de celulosa en diferentes proporciones. Contribuciones y Conclusiones: La variación en la velocidad de agitación, el porcentaje de los polímeros y demás excipientes son algunos factores que influyen en la formación de microcápsulas. Las microcápsulas obtenidas con clorhidrato de metformina se caracterizaron y se seleccionó la mejor formulación para evaluar y comparar su perfil de liberación con un producto comercial de liberación prologada. La elaboración de formas farmacéuticas gastroflotantes implica una constante búsqueda y recopilación exhaustiva de información así como ensayos de prueba y error con la formulación y el método para la generación de importantes avances y conocimientos útiles en el desarrollo de nuevas opciones de formas farmacéuticas de liberación prolongada.