Las nanopartículas presentan múltiples aplicaciones. Desde cosméticos o productos para el hogar hasta técnicas de diagnóstico o tratamientos contra el cáncer y otras enfermedades. Por ello, resulta esencial estudiar la aparición de cualquier tipo de efecto indeseado derivado de su uso. Sin embargo, los modelos in vitro no reproducen fielmente la respuesta del organismo, mientras que los experimentos en ratones conllevan un elevado coste, así como problemas éticos. Tras tres años de trabajo, investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña presentan una alternativa.

«De un tiempo a esta parte, trabajamos con larvas de la polilla de la cera (Galleria mellonella), conocidas por dañar las colmenas de las abejas, para estudiar las infecciones bacterianas, así como posibles moléculas antimicrobianas», explica, a Investigación y Ciencia, Eduard Torrents, líder de la investigación publicada en la revista Quimiosfera. «En este sentido, evaluamos el potencial de las nanopartículas para eliminar o detener el crecimiento de microorganismos y estos insectos nos permiten modelizar su posible nanotoxicidad en un organismo vivo».

Las ventajas son múltiples. «Dependerá de si disponemos de instalaciones propias para estabular a los animales o debemos subcontratarlas, del coste de mantener a los roedores, los permisos o el servicio veterinario, pero podemos estimar que el uso de las larvas resulta entre 100 y 1000 veces más económico, en comparación con los ratones. Además, la regulación ética es mucho más flexible», prosigue Torrents. El gran tamaño de las larvas, entre 12 y 25 mm de longitud, también facilita su manipulación y el sistema de producción permite disponer de muchos ejemplares para testar distintas condiciones de forma simultánea.

Las larvas crecen a 37 °C, una temperatura similar a la del organismo humano. En estas condiciones, los investigadores les inocularon tres tipos de nanopartículas. Según su tamaño y concentración, las de plata pueden provocar toxicidad en órganos como el cerebro, los pulmones, el hígado o el riñón; las de oro afectan principalmente al hígado o el bazo, mientras que las de selenio se relacionan con la aparición del cáncer. «Cualquier organismo acumula tóxicos en órganos concretos. En nuestros experimentos, observamos que las nanopartículas se acumulaban en la cola de las larvas. Ello nos sorprendió, como también lo hizo que nuestros resultados concordaran con estudios previos realizados en ratones».

Los autores usaron la proliferación de los hemocitos, células inmunitarias muy parecidas a los macrófagos humanos, como medida de toxicidad, pues el sistema inmunitario reconoce las nanopartículas como extrañas al organismo y se activa a modo de respuesta. Asimismo, también analizaron el grado de parálisis que inducía cada tipo de partículas. De acuerdo con los datos, y de modo parecido a lo que ocurre en roedores, las nanopartículas de selenio fueron las más tóxicas, seguidas de las de plata y las de oro.

Para los investigadores, el hallazgo demuestra que las larvas de G. mellonella constituyen un modelo fiable, que pueden usarse como puente entre los estudios in vitro y murinos. «Seguiremos trabajando en su caracterización, pero ya hemos incorporado los insectos como método rutinario para evaluar la toxicidad de las nanopartículas en el laboratorio», concluye Torrents.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «Utilidad de Galleria mellonella larvas para evaluar la toxicología de las nanopartículas», de L. Moya-Andérico et al., en Quimiosfera; 266: 129235, publicado en marzo de 2021.



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