Nanopartículas mesoporosas de sílice para el tratamiento de la infección óseaoptimización de terapias personalizadas

Zusammenfassung

La infección ósea es una enfermedad grave con serias implicaciones clínicas y socioeconómicas debido al elevado número de casos que se diagnostican anualmente. La presencia de las bacterias en forma de biofilms, la creciente aparición de bacterias multirresistentes y la pérdida ósea asociada a la propia infección son los principales factores que comprometen el tratamiento antibiótico habitual, provocando altas tasas de fracaso. Como consecuencia se opta por tratamientos quirúrgicos y farmacológicos muy agresivos que pueden afectar la calidad de vida del paciente. Por ello, es necesario desarrollar nuevas alternativas más eficientes para el tratamiento de la infección ósea que sean capaces de solventar las limitaciones presentes en los tratamientos convencionales. La nanotecnología ha entrado en este escenario aportando nanotransportadores capaces de albergar, proteger, transportar y liberar localmente diferentes agentes antimicrobianos, que permiten reducir considerablemente los efectos secundarios asociados a la administración sistémica de antibióticos y, en cambio, aumentar el efecto en una zona localizada. En esta Tesis Doctoral, se han utilizado como nanotransportadores, nanopartículas mesoporosas de sílice (MSNs) debido a sus características intrínsecas, como sus propiedades estructurales y texturales, así como su superficie fácilmente funcionalizable, las cuales les permiten cargar y liberar de forma controlada agentes antimicrobianos de muy diversa naturaleza. Además presentan la peculiaridad de ser altamente versátiles, estables en medios biológicos, biocompatibles y fácilmente excretables, lo cual las convierte en nanoplataformas ideales para el desarrollo de nanoterapias avanzadas. Estas nanoplataformas mesoporosas de sílice, a las que hemos denominado nanoantibióticos, son la base de esta Tesis Doctoral para el desarrollo de diferentes estrategias engobladas en el tratamiento avanzado de la infección ósea. En primer lugar, se ha demostrado la versatilidad de las MSNs como nanosistemas dosificadores de fármacos al ser capaces de cargar y liberar antibióticos específicos en el tratamiento de biofilms. A continuación, se ha desarrollado un nanoantibiótico basado en MSNs dirigido a la eliminación del biofilm, concretamente un nanosistema multicomponente capaz de albergar y liberar la combinación de una antibiótico y un agente mucolítico con efecto reductor sobre biofilms de E.coli. También, se ha desarrollado un nanoantibiótico basado en MSNs con capacidad multifunción, el cual permite promover la regeneración ósea en el tejido dañado al mismo tiempo que se combate la infección. El desarrollo de estos nanoantibióticos supera las barreras anteriormente mencionadas en el tratamiento de la infección ósea, lo cual abre prometedoras expectativas en el diseño de nanoterapias personalizadas basadas en MSNs para el tratamiento de esta enfermedad.