1. UNIVERSIDAD “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA
FACULTAD MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
“Aplicación de nano antibióticos en el
diagnóstico y tratamiento de enfermedades
infecciosas”
CURSO: Tópicos Especiales
DOCENTE: Agustín Guerrero
ESTUDIANTES:
- Granda Soto Luz
- Gutiérrez Felipa , Denisse
ICA – CHINCHA
2023
2. INTRODUCCIÓN
La nanotecnología ofrece una gran oportunidad para
abordar las enfermedades infecciosas, que son la
principal causa de muerte en todo el mundo. Aunque
los antibióticos han sido ampliamente utilizados, la
resistencia y los efectos secundarios han limitado su
eficacia. Las nanopartículas, como las de plata y
quitosano, se han destacado como antimicrobianos
con propiedades antifúngicas, antivirales y
antibacterianas. Su uso en el diagnóstico y
tratamiento de enfermedades infecciosas ha
mostrado menos efectos secundarios y una
administración más efectiva de medicamentos. Los
liposomas también se utilizan como transportadores
de fármacos, mostrando alta eficacia y baja
toxicidad. Este artículo revisa los esfuerzos recientes
de los investigadores para utilizar nanopartículas
antimicrobianas y nanoportadores de fármacos en el
tratamiento de enfermedades infecciosas.
3. APLICACIÓN DE NANOTECNOLOGIA EN EL DIAGNOSTICO DE
ENFERMEDADES INFECCIOSAS
Los investigadores y los médicos necesitan
herramientas precisas para detectar
patógenos y combatir la propagación de
enfermedades infecciosa.
Los métodos de diagnóstico de enfermedades
infecciosas han cambiado poco en los últimos
50 años. Las técnicas estándar para
diagnosticar enfermedades infecciosas
incluyen microscopía, cultivo de tejidos,
ELISA y PCR. Estas técnicas tienen un costo
elevado, capacidad limitada para diferenciar
patógenos, baja velocidad y umbral de
detección deficiente.
En la actualidad, el diagnóstico molecular de
enfermedades se concentra en los últimos avances
de la nanotecnología. Debido a las propiedades
eléctricas, magnéticas, luminiscentes y catalíticas
únicas.
5. NANOANTIBIÓTICOS: EL PAPEL DE LA NANOTECNOLOGÍA EN EL CONTROL Y
TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS
Los nanomateriales que inherentemente tienen actividad antimicrobiana o
aumentan la eficacia y seguridad de los antibióticos se denominan
nanoantibióticos.
Los nano antibióticos no tienen efectos secundarios graves y directos en
comparación con otros agentes antimicrobianos empleados en entornos
clínicos. Sin embargo, se deben realizar estudios extensos sobre la toxicidad
de los nano antibióticos. Las nanopartículas pueden fabricarse con una
variedad de materiales para servir a diferentes propósitos.
Existen diferentes tipos de formulaciones Nano empleadas para la aplicación
antibacteriana. Para la administración de fármacos, el núcleo o la cubierta
de nanopartículas pueden cargar varios fármacos de carga útil.
La forma, el tamaño y la carga de la superficie de las nanopartículas se
pueden ajustar con precisión mediante la modulación de los tipos de
materiales, los contenidos y los procesos de preparación para optimizar la
liberación del fármaco y la orientación a órganos/células.
Las nanopartículas inorgánicas:
- Metálicas
- Poliméricas
- basadas en lípidos
- Micelares
- de sílice
- recubiertas de membrana celular
6. SE ENCUENTRA QUE LAS NANOPARTÍCULAS METÁLICAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE POR Au, Ag O
Cu PRESENTAN UNA FUERTE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA
NANOPARTÍCULAS DE ORO NANOPARTÍCULAS DE PLATA
NANOPARTÍCULAS DE COBRE
7. BIOPOLÍMEROS
Los antibióticos pueden unirse covalentemente a un esqueleto de polímero o incorporarse
físicamente en una matriz de polímero.
Los biopolímeros pueden formar nanopartículas con alta biocompatibilidad y biodegradabilidad.
Se clasifican en:
- Polisacáridos
- Ácidos nucleicos
- Péptidos/proteínas.
8. QUITOSANO
El quitosano es uno de los biopolímeros con
polisacárido lineal compuesto de D-glucosamina y
N-acetil-D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina
con enlaces B(1-4) distribuidos al azar.
El quitosano en sí mismo puede actuar como
agentes antibacterianos y de biopelículas de
hormigas debido a la capacidad de su naturaleza
poliatómica para alterar la membrana bacteriana.
El carácter mucoadhesivo de las nanopartículas de
quitosano contribuye al tiempo de residencia
prolongado en biomembranas , como la córnea, el
epitelio gastrointestinal y la mucosa bucal para la
liberación sostenida del fármaco.
9. ALGINATO
El alginato es otro biopolímero
comúnmente utilizado para fabricar
nanovehículos para la administración
de fármacos. A diferencia del
quitosano, el alginato es el
polisacárido aniónico derivado de la
pared celular de las algas. Se informa
que las nanopartículas a base de
alginato cargan agentes
antimicrobianos para tratar la
tuberculosis y la infección por
hongos..
10. NANOPARTICULAS DE LÍPIDOS
Las nanopartículas de lípidos pueden
fusionarse fácilmente con la membrana
bacteriana y administrar antibióticos
directamente a las bacterias. Los
liposomas, como vehículos para la
administración de fármacos, pueden
prolongar el tiempo de circulación y
acelerar la captación celular,
contrarrestando así la resistencia
terapéutica; estas vesículas de tamaño
nanométrico consisten en bicapas de
fosfolípidos similares a membranas en una
solución acuosa.
11. NANOPARTÍCULAS CON ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA INHERENTE
Incluyen una amplia gama de partículas, incluidos
metales, óxidos metálicos, sustratos antimicrobianos
naturales, nanomateriales a base de carbono y
nanoemulsiones a base de tensioactivos.
La actividad antimicrobiana de las nanopartículas es
especialmente su alta relación superficie-volumen y
sus propiedades fisicoquímicas únicas. Además,
algunas nanopartículas pueden soportar condiciones
duras como la esterilización a alta temperatura ,
bajo la cual se inactivan los antibióticos
convencionales.
Las nanopartículas dan como resultado la destrucción
de especies microbianas a partir de varias vías
biológicas y, para desarrollar resistencia a esas
partículas, deben ocurrir mutaciones simultáneas y
múltiples, que es una de las ventajas más
importantes de las nanopartículas antimicrobianas
12. .
Los mecanismos antimicrobianos más importantes de las nanopartículas son la producción
fotocatalítica de especies reactivas de oxígeno (ROS), la destrucción de la membrana bacteriana y la
membrana celular, la interrupción de la transferencia de energía, la inhibición de la actividad
enzimática y la inhibición de la síntesis de ADN durante esta sección se mencionan las propiedades
antimicrobianas de algunas nanopartículas.
13. NANOPARTICULAS DE PLATA
Los átomos de plata, cuyo tamaño suele oscilar entre 1 nm y 100 nm, forman nanopartículas de plata.
Varios estudios han demostrado que las nanopartículas de plata tienen la mayor actividad antimicrobiana en
comparación con otras nanopartículas metálicas. Se sabe que las nanopartículas de plata actúan contra el VIH y
los virus de la hepatitis debido a sus propiedades antibacterianas y antivirales.
El uso de nanopartículas de plata en combinación con antibióticos como penicilina G, amoxicilina, eritromicina y
vancomicina conduce a efectos sinérgicos y antimicrobianos contra bacterias gramnegativas y grampositiva.
14. NANOPARTICULAS Y SUS MECANISMO DE ACCIÓN
NANOPARTICULAS DE ÓXIDO DE
ZINC
NANOPARTICULAS DE DIOXIDO
DE TITANO
16. NANO
TRANSPORTADORES
PARA LA ENTREGA
EFECTIVA DE
MEDICAMENTOS
ANTIMICROBIANOS
Las ventajas de la administración de agentes antimicrobianos
que utilizan nanotransportadores incluyen la mejora de la
solubilidad de los fármacos hidrofóbicos, el aumento de la
vida media del fármaco, el tiempo de circulación prolongado,
la liberación lenta y el control del fármaco, la reducción de la
dosis del medicamento y la administración dirigida de
compuestos farmacológicos a centrarse en los tejidos y las
células. Además, con el empleo de nanotransportadores , los
efectos secundarios de los medicamentos se minimizan y la
resistencia se supera mediante la administración de una
variedad de medicamentos durante un nanotransportador
combinado. Como resultado, se evalúan varios tipos de
sistemas de comunicación Nano para el tratamiento de
enfermedades infecciosa
17. NANO TRANSPORTADORES PARA LA ENTREGA EFECTIVA DE MEDICAMENTOS
ANTIMICROBIANOS
LIPOSOMAS NANOPARTÍCULAS
LIPÍDICAS SÓLIDAS (SLNP)
18. NANO TRANSPORTADORES PARA LA ENTREGA EFECTIVA DE MEDICAMENTOS
ANTIMICROBIANOS
NANOPARTÍCULAS DE POLÍMERO
20. RESULTADOS
Los resultados de los estudios también muestran que los nanoportadores tienen el mayor efecto en la
reducción de la resistencia. Los nanoportadores facilitan la entrega de agentes antimicrobianos a los
sitios infectados, también protegen a los antimicrobianos de la destrucción en el microbio objetivo
(destrucción por betalactamasas) y, lo que es más importante, es posible usar varios antibióticos en
combinación en nanoportadores. Los liposomas son una de las mejores formas de administración de
nanofármacos por una variedad de razones, incluida su aplicabilidad a fármacos hidrofílicos e hidrofóbicos
y de biocompatibilidad. El uso de liposomas para formular fármacos de muy baja solubilidad mejora la
solubilidad y la estabilidad de las formas de fármacos. Como resultado, la amplitud del horizonte en la
nanotecnología farmacéutica es tan amplia como en todas las áreas de la medicina, y en el futuro
seguramente veremos más medicamentos bajo el título de “nanofármacos”.
21. CONCLUSIONES
El desarrollo de la resistencia bacteriana a los antibióticos en un futuro próximo hará de las
enfermedades infecciosas uno de los mayores retos sanitarios a nivel mundial. Además, el uso de la
mayoría de los fármacos antimicrobianos debido a su baja solubilidad, que causa toxicidad en los
tejidos sanos, su rápida degradación y eliminación en el torrente sanguíneo está muy limitada.
Pero los nanoantibióticos son agentes antimicrobianos prometedores para superar estas limitaciones
debido a su mayor relación superficie-volumen y propiedades fisicoquímicas únicas. Algunas
nanopartículas tienen propiedades antimicrobianas inherentes. El presente estudio mostró las
propiedades antibacterianas de diferentes tamaños de nanopartículas de plata. La aplicación de
nanopartículas de plata redujo significativamente las bacterias patógenas, por lo que al reducir el
tamaño de las nanopartículas, aumentaron sus propiedades bactericidas . También existe una
relación significativa entre la resistencia a los antibióticos y las nanopartículas de quitosano que se
combinaron contra las bacterias. Por lo tanto, se puede concluir que las nanopartículas de
quitosano se pueden usar para combatir enfermedades infecciosas y matar especies bacterianas
resistentes.
