Diseño y Desarrollo de nuevos nanomotores inteligentes con acción antifúngica para inhibir a la levadura patógena, Candida albicans.

Abstract

[ES] Candida albicans es una levadura que forma parte de la microbiota humana, habitando en la mucosa (boca, tracto gastrointestinal, vagina, y piel). Sin embargo, puede multiplicarse o invadir otros tejidos, causando diversas enfermedades. Se trata de un patógeno oportunista, que afecta sobre todo a pacientes inmunodeprimidos. La creciente aparición de resistencias a los antifúngicos convencionales ha creado la necesidad de desarrollar nuevas vías de tratamiento, entre las que destaca la aplicación de nanotecnología para potenciar la actividad antifúngica de los compuestos. Una relevante y novedosa aproximación es el uso de nanomotores, basados en nanopartículas híbridas orgánico-inorgánicas tipo Janus, en concreto las nanopartículas de platino (Pt) y las nanopartículas de sílice mesoporosa (MSN) (Janus-Pt-MSNs), que destacan por su capacidad de autopropulsión y movimiento direccional en presencia de H202 para la liberación controlada de fármacos. En este Trabajo Fin de Grado, se ha llevado a cabo el diseño, síntesis y caracterización de las nanopartículas Janus-Pt-MSNs cargadas con el antifúngico fluconazol, y funcionalizadas con una puerta molecular de maltodextrina. El empleo de puertas moleculares viene incentivado por la liberación controlada de la carga que proporcionan. Así, la liberación del fluconazol solo se produce en presencia del estímulo apropiado, en este caso, las amilasas secretadas por Candida albicans capaces de degradar la maltodextrina. Finalmente, se ha evaluado la actividad antifúngica del material mediante ensayos microbiológicos in vitro frente a Candida albicans.

[EN] Candida albicans is a yeast that contributes to the human microbiota, living in the mucosae, such as the mouth, the throat, the gut, the vagina, and the skin. However, it can multiply or invade other tissues, causing several diseases. It is an opportunistic pathogen because it significantly affects immunocompromised patients. The rapid emergence of antifungal resistance has promoted the development of new ways of treatment, highlighting the application of nanotechnology to enhance the antifungal activity of the compounds. A novel and relevant approach is using nanomotors based on hybrid organic-inorganic Janus-type nanoparticles, particularly platinum nanoparticles (Pt) and mesoporous silica nanoparticles (MSNs) (Janus-Pt-MSNs). Their remarkable properties are the capacity for self-propulsion and movement in one direction in the presence of H202 and the controlled drug release. In this Final Degree Project, the design, synthesis, and characterization of nanoparticles Janus-Pt-MSNs charged with the antifungal compound fluconazole and functionalized with a maltodextrin¿s molecular gate had been achieved. The main advantage of using molecular gates is the controlled delivery of the charge. In this way, the fluconazole is only released in the presence of the appropriate stimulus. Thus, the amylases secreted by Candida albicans degrade the maltodextrin. Finally, the evaluation of the material as an antifungal agent against Candida albicans was proven by microbiological in vitro assays.