Efecto de unas membranas nanoestructuradas, cargadas o no con doxicilina, para la liberación controlada de fármacos, en un modelo de biofilm oral in vitro

Abstract

Objetivo: Estudiar el efecto antibacteriano de unas membranas nanoestructuradas biocompatibles y activas, de polimetilmetacrilato y las mismas membranas cargadas con doxicilina, para la liberación controlada del antibiótico en un modelo de biofilm oral in vitro. Material y métodos: Se empleó un modelo de biofilm multi-especies in vitro, que incluye colonizadores iniciales (Streptococcus oralis y Actinomyces naeslundii), tempranos (Veillonella parvula), secundarios (Fusobacterium nucleatum) y tardíos (Porphyromonas gingivalis y Aggregatibacter actinomycetemcomitans). El biofilm se formó sobre discos de hidroxiapatita (HA) estériles y los mismos cubiertos con una membrana comercial de politetrafluor expandido (PTFE), con las membranas nanoestructuradas sin cargar (MNs) y cargadas con doxiciclina (Dox-MNs) y se incubó en condiciones de anaerobiosis a 37ºC durante 12, 24, 48 y 72 horas. Cada experimento se llevó a cabo por triplicado. La estructura y la cinética bacteriana del biofilm obtenido se estudiaron mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) y la técnica cuantitativa de la reacción en cadena de la polimerasa (qPCR), respectivamente. Los resultados se expresaron como recuentos bacterianos en unidades formadoras de colonias por mililitro (UFC/mL). Para el análisis estadístico, se empleó un modelo lineal generalizado. Resultados: Sólo las Dox-MNs fueron capaces de reducir significativamente los recuentos bacterianos: para S. oralis a las 12, 24 y 48 h frente a HA (p=0,000) y en comparación con MNs a las 24 h (p=0,001); para A. naeslundii a las 48 h de incubación, con respecto a todos los grupos (HA, p=0,000; MNs, p=0,007; PTFE, p=0,015); para V. parvula a las 48 h en comparación con HA (p=0,000) y a las 72 h frente a MNs (p=0,004); para F. nucleatum a las 48 h con respecto a HA (p=0,000) y para P. gingivalis a las 72 h de incubación en comparación con HA (p=0,049). A. actinomycetemcomitans mostró una tendencia a la significación estadística a las 48 h (p=0,057). Conclusiones: Las membranas fueron capaces de reducir la carga bacteriana con respecto al control de HA, destacando el efecto de las membranas nanoestructuradas cargadas con doxiciclina, que fueron capaces de reducir significativamente la carga bacteriana de los patógenos periodontales estudiados.