Materiales nanoestructurados: efecto citotóxico y propiedades terapéuticas

Abstract

Tesis de maestría en nanotecnología. El estudio de materiales nanoestructurados es de gran interés para distintas áreas de la ciencia; en particular en el campo de la biomedicina. La importancia los materiales nanoestructurados radica en sus posibles aplicaciones biomédicas y nanobiotecnológicas. Como se trata en el capítulo I del presente trabajo, la convergencia de la nanotecnología, la biología molecular y la medicina, representa nuevas posibilidades para la detección y la manipulación de átomos y moléculas utilizando nanodispositivos, con el potencial para una amplia variedad de aplicaciones médicas a nivel celular. Las herramientas de caracterización tales como las miscroscopías electrónicas, cristalografía, espectroscopia, entre otras que se han utilizado en este trabajo y se encuentran en el capítulo II, han permitido seguir y controlar el tamaño, la forma y la estructura de los nanomateriales. Las proteínas pueden ser consideradas como los arquitectos de la vida pues, son cruciales en todo proceso celular. La función biológica correcta de las proteínas depende de su auto-ensamblaje en estructuras bien definidas y altamente ordenadas. Por otro lado, el plegamiento incorrecto y el montaje anormal de estas, están relacionados en más de 30 trastornos humanos, incluyendo la enfermedad de Alzheirmer, diabetes mellitus tipo II, entre otras. La patología de estos trastornos puede estar relacionada con el auto-ensamblaje de péptidos amiloidogénicos en diversas formas de agregados transitorios tales como oligómeros, protofibras, fibras de amiloide. La lisozima humana recombinante, una enzima bacteriolítica, está ampliamente distribuida en una variedad de tejidos y fluidos corporales y se ha relacionado en la formación de depósitos de amiloide en la amiloidosis sistémica hereditaria autosómica. En el capítulo III se presenta el estudio de cinética de formación y citotoxicidad de lisozima humana recombinante. En este trabajó se monitorizó la formación de fibras de amiloide de lisozima humana recombinante, in vitro, por aumento de fluorescencia de tioflavina T, dispersión dinámica de luz y tensión superficial; los aspectos de su morfología y transición de estructura secundaria fueron obtenidos mediante microscopía de fuerza atómica e infrarrojo respectivamente. La actividad citotóxica de las formas transitorias de fue probada en la línea celular ARPE-19 y por último se estudió la interacción no específica en un modelo de membrana de células endoteliales de la barrera hematoencefálica. Los resultados obtenidos muestran que Lisozima humana recombinante