Análisis de la respuesta inmune inducida por NPs de óxido de silicio transportadoras de antígenos y moléculas inmunomoduladoras

Abstract

Las nanopartículas (NPs) son partículas en la escala nanométrica (por definición, hasta ~100 nm) que presentan una serie de características novedosas, en particular, una gran superficie expuesta por unidad de masa del material. Esta particularidad hace que interactúen de forma muy diversa con sistemas biológicos, pudiendo presentar toxicidad, pero también un gran potencial como herramientas terapéuticas. Una de las aplicaciones posibles de gran interés de las NPs es su uso como agente inmunodulador. Entre las NPs que más se encuentran distribuidas en la industria están las NPs de dióxido de titanio (TiO2 NPs) y las NPs de dióxido de silicio (SiO2 NPs). Las SiO2 NPs representan uno de los tipos de nanomateriales que más potencialidades tienen para ser empleados como inmunomoduladores, gracias a la posibilidad de ser sintetizados de forma controlada y reproducible para posteriormente generar las modificaciones de interés según el propósito de aplicación. En el presente trabajo de tesis se estudiaron diferentes NPs (principalmente SiO2 NPs) y sus efectos sobre Células Presentadoras de Antígenos (CPA), ya que éstas son las responsables de condicionar el desarrollo de la inmunidad adaptativa en función de los antígenos (Ags) presentados y las señales co-estimuladoras inducidas. Para lograr los objetivos propuestos, se caracterizaron TiO2 NPs y SiO2 NPs comerciales y se evaluó sus efectos, en diferentes concentraciones (25-500 µg/mL), sobre macrógafos murinos. Las más altas concentraciones de TiO2 NPs indujeron un aumento de la actividad metabólica de los macrófagos, pero no presentaron efectos citotóxicos o un aumento en la expresión de óxido nítrico (NO), una molécula típicamente secretada por macrófagos de tipo M1 activados. En cambio, las SiO2 NPs indujeron un efecto citotóxico dosis-dependiente y estimulación de la expresión de NO (a las dosis más altas aplicadas). Posteriormente, sintetizamos SiOH NPs esféricas de dos tamaños diferentes (~135 nm y ~500 nm) empleando el método de Stöber en condiciones controladas. Estas NPs poseen grupos silanoles (SiOH) que a pH fisológico son los responsables de generar el potencial zeta negativo observado (SiOH NPs). Estas NPs también inducían disminución de la actividad metabólica en monocitos/macrófagos humanos.