Actividad bactericida, antifúngica y antiviral de nanopartículas de bismuto contra patógenos orales

De acuerdo con un anuncio publicado por el NIH (National Institute of Health, EUA), los biofilms o biocapas son un problema de salud pública muy importante en el área médica, ya que representan más del 80% de las infecciones microbianas en el cuerpo humano. Los tratamientos antimicrobianos estándar, típicamente fallan para erradicarlos. Por tanto, existe una creciente necesidad de desarrollo de nuevos fármacos con nuevas y mejores capacidades que puedan controlar a los biofilms. Hoy en día, la nanoterapeútica ofrece opciones innovadoras para controlar enfermedades infecciosas incluyendo la cavidad oral, contrarrestando el crecimiento de microorganismos patógenos tales como, Streptococcus mutans, Candida albicans y herpesvirus. En el área médica, algunos derivados del bismuto, como el subsalicilato, han sido empleados en el área médica para contrarrestar el vómito, náuseas, diarrea y dolor de estómago. En esta investigación determinamos la actividad antimicrobiana de nanopartículas de bismuto (BiNPs) contra patógenos orales. La actividad antibacteriana y antifúngica lo evaluamos por el ensayo de MTT y microscopía de fluorescencia. Demostramos que las BiNPs inhibieron el crecimiento de Streptococcus mutans con un 69% de efectividad así mismo obtuvimos un 85% de inhibición con Candida albicans, además fueron capaces de inhibir la formación del biofilm de ambas cepas. Por otra parte, determinamos la actividad antiviral en un modelo de rotavirus mediante el ensayo de inmunoperoxidasa presentando 90% de control de infección con el tratamiento de BiNPs. Finalmente, se evaluó la posible citotoxicidad de BiNPs en células epiteliales de riñón de mono mediante microscopía de fluorescencia y no mostró evidencias de citotoxicidad a 24 horas de exposición

Efectos citotóxicos de gluconato de clorhexidina en células epiteliales

La necesidad de nuevos agentes antimicrobianos seguros y eficaces, constituyen una prioridad a nivel mundial como alternativas tanto en la prevención, así como en el tratamiento de enfermedades infecciosas debido al incremento de patógenos multirresistentes. La clorhexidina (CHX) ha sido ampliamente utilizada como agente antiséptico en medicina y odontología, con una excelente efectividad  El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la citotoxicidad de la CHX sobre cultivo de la línea celular HeLa. El efecto citotóxico de la CHX fue determinada mediante el ensayo de viabilidad celular MTT. El daño al ADN genómico de la células fue evaluado por el ensayo del cometa, y finalmente para detectar apoptosis se determinó mediante el ensayo de Anexina V. Nuestros resultados mostraron un 0.72% de células viables, representando una toxicidad severa a 1 minuto de exposición por CHX. El ensayo del cometa fue positivo a CHX, dañando el ADN de células HeLa y mostrando la estela clásica de un cometa al mismo tiempo que el control positivo de daño al ADN (Etopósido, ETO). Finalmente, se detectó que la CHX puede llevar a la destrucción de la célula. En conclusión, la clorhexidina es un excelente antiséptico sin embargo, con la incapacidad de excluir a las células de mamífero lo que puede llegar a la destrucción de las mismas teniendo consecuencias importantes en la curació

Citotoxicidad y genotoxicidad del clorhidrato de octenidina sobre células humanas

El clorhidrato de  octenidina se emplea como ingrediente principal de enjuagues bucales debido a sus  propiedades bactericidas y antibiopelícula. Aunque la octenidina es ampliamente utilizada, no hay reportes previos que indiquen su posible efecto tóxico en los seres humanos. El objetivo de esta investigación fue analizar la citotoxicidad de la octenidina en las células epiteliales humanas (HeLa). Células HeLa fueron cultivadas y expuestas a varias concentraciones de octenidina y la viabilidad celular se midió mediante ensayos de MTT. Los resultados obtenidos mostraron que no había células vivas después de 24 hrs de incubación al ser tratadas con 0,0125 a 0,05% de octenidina. Sorprendentemente,  las mismas concentraciones de octenidina tuvieron un efecto citotóxico en todas las células HeLa después de sólo 5 minutos de exposición. Estos datos fueron apoyados por la observación de las mismas cultivadas con octenidina mediante microscopía de fluorescencia, que indicaron el daño sobre la membrana plasmática, probablemente alterando su permeabilidad. Empleando ensayos de genotoxicidad, se encontró que la octenidina causa lesiones al ADN genómico. Las concentraciones más bajas de octenidina indujeron un aumento de los niveles de IL-6. Sin embargo, no promueve la apoptosis entre las células epiteliales. Como conclusión; la octenidina es altamente tóxico en las células humanas, por lo tanto los efectos benéficos y nocivos de la octenidina en los seres humanos deben ser valorados en estudios in vivo

Bismuth oxide aqueous colloidal nanoparticles inhibit Candida albicans growth and biofilm formation

Abstract: Multiresistance among microorganisms to common antimicrobials has become one of the most significant concerns in modern medicine. Nanomaterials are a new alternative to successfully treat the multiresistant microorganisms. Nanostructured materials are used in many fields, including biological sciences and medicine. Recently, it was demonstrated that the bactericidal activity of zero-valent bismuth colloidal nanoparticles inhibited the growth of Streptococcus mutans; however the antimycotic potential of bismuth nanostructured derivatives has not yet been studied. The main objective of this investigation was to analyze the fungicidal activity of bismuth oxide nanoparticles against Candida albicans, and their antibiofilm capabilities. Our results showed that aqueous colloidal bismuth oxide nanoparticles displayed antimicrobial activity against C. albicans growth (reducing colony size by 85%) and a complete inhibition of biofilm formation. These results are better than those obtained with chlorhexidine, nystatin, and terbinafine, the most effective oral antiseptic and commercial antifungal agents. In this work, we also compared the antimycotic activities of bulk bismuth oxide and bismuth nitrate, the precursor metallic salt. These results suggest that bismuth oxide colloidal nanoparticles could be a very interesting candidate as a fungicidal agent to be incorporated into an oral antiseptic. Additionally, we determined the minimum inhibitory concentration for the synthesized aqueous colloidal Bi2 O3 nanoparticles

Physical characterization of sunflower seeds dehydrated by using electromagnetic induction and low-pressure system

Drying is a widely used food preservation process in which water removal minimizes much of the moisture that causes deterioration reactions that impact the bioproduct quality. The objects of studying are high oleic sunflower seeds which are recognized as a worldwide source of edible oil; consequently, they have significant importance on health and food security. This work presents part of the results of a systematic study to compare the affectations on the several physical parameters of sunflower seeds and kernels with the Thermo-Solar Dehydration method (TSD) compared to Dehydration with Electromagnetic Induction at Low Pressures (DEMILP), finding that the in the last one the time to reach the 8% of the total moisture content was 2.5 times shorter, interesting physical effects and an increment of 5% in the volumetric expansion coefficient, reflected in a reduction of the cut resistance (Dehull) of 0.5KgF significant advantages for the food drying industry

In vitro evaluation of the antitumor effect of bismuth lipophilic nanoparticles (BisBAL NPs) on breast cancer cells

Aim: The objective of this study was to evaluate the antitumor activity of lipophilic bismuth nanoparticles (BisBAL NPs) on breast cancer cells. Materials and methods: The effect of varying concentrations of BisBAL NPs was evaluated on human MCF-7 breast cancer cells and on MCF-10A fibrocystic mammary epitheliocytes as noncancer control cells. Cell viability was evaluated with the MTT assay, plasma membrane integrity was analyzed with the calcein AM assay, genotoxicity with the comet assay, and apoptosis with the Annexin V/7-AAD assay. Results: BisBAL NPs were spherical in shape (average diameter, 28 nm) and agglomerated into dense electronic clusters. BisBAL NP induced a dose-dependent growth inhibition. Most importantly, growth inhibition was higher for MCF-7 cells than for MCF-10A cells. At 1 µM BisBAL NP, MCF-7 growth inhibition was 51%, while it was 11% for MCF-10A; at 25 µM BisBAL NP, the growth inhibition was 81% for MCF-7 and 24% for MCF-10A. With respect to mechanisms of action, a 24-hour exposure of 10 and 100 µM BisBAL NP caused loss of cell membrane integrity and fragmentation of tumor cell DNA. BisBAL NPs at 10 µM were genotoxic to and caused apoptosis of breast cancer cells. Conclusion: BisBAL NP-induced growth inhibition is dose dependent, and breast cancer cells are more vulnerable than noncancer breast cells. The mechanism of action of BisBAL NPs may include loss of plasma membrane integrity and a genotoxic effect on the genomic DNA of breast cancer cells. Keywords: antitumor activity, bismuth nanoparticles, breast cancer, chemotherapy, cytotoxicit

Antimicrobial potential of AH Plus supplemented with bismuth lipophilic nanoparticles on E. faecalis isolated from clinical isolates

The objective of this study was to determine the antimicrobial potential of AH plus supplemented with bismuth lipophilic nanoparticles (BisBAL NPs) on the growth of Enterococcus faecalis isolated from patients with endodontic infections. BisBAL NPs, synthesized with the colloidal method, were characterized, in its pure form or AH Plus-absorbed, by energy-dispersive X-ray spectroscopy and scanning electron microscopy (EDS-SEM). Antimicrobial activity was evaluated with disc diffusion assays, and antibiofilm activity with fluorescence microscopy. BisBAL NP-supplemented AH Plus had a 4.9 times higher antimicrobial activity than AH Plus alone ( p = 0.0001). In contrast to AH Plus alone, AH Plus supplemented with BisBAL NP inhibited E. faecalis biofilm formation. The sealing properties of AH plus were not modified by the incorporation of BisBAL NPs, which was demonstrated by a 12-day split-chamber leakage assay with daily inoculation, which was used to evaluate the possible filtration of E. faecalis . Finally, BisBAL NP-supplemented AH plus-BisBAL NPs was not cytotoxic for cultured human gingival fibroblasts. Their viability was 83.7% to 89.9% after a 24-h exposure to AH Plus containing 50 and 10 µM BisBAL NP, respectively. In conclusion, BisBAL NP-supplemented AH Plus constitutes an innovative nanomaterial to prevent re-infection in endodontic patients without cytotoxic effects