Desarrollan un tratamiento alternativo para combatir la mastitis bovina

Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales con científicos de la Universidad Nacional de Villa María desarrollan un tratamiento alternativo para curar la mastitis bovina. Este avance científico permitirá combatir de manera más eficiente la enfermedad y reducir el uso de antibióticos en animales productores de alimentos.

El Dr. Darío Falcone, docente del Departamento de Químicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales y uno de los integrantes del equipo de investigación, dijo que el proyecto es una investigación interdisciplinaria, cuya primera parte se llevó a cabo en la Universidad Nacional de Rio Cuarto (UNRC) y la segunda en la Universidad Nacional de Villa María (UNVM). El desarrollo científico-tecnológico implicó el ensamble de tres disciplinas: la nanoquímica, la microbiología y la inmunología, con el objetivo de desarrollar una terapia contra la mastitis bovina.

La mastitis es una enfermedad infecto-contagiosa de la glándula mamaria de la vaca, en la que la inflamación se produce como respuesta a la invasión, a través del canal del pezón, de diferentes tipos de bacterias. Esta patología impacta fuertemente en la economía regional, ya que genera pérdidas millonarias en la industria láctea, una de las principales actividades productivas de nuestra región. La mastitis bovina se produce por la inflamación de la glándula mamaria de la vaca, siendo un inconveniente para el ganado lechero y una de las enfermedades más costosas del rubro.

“Hasta el momento, los programas de control de la mastitis bovina están basados en la higiene y en terapias antibióticas de amplio espectro”, indicó Darío Falcone, quien agregó: “Los antibióticos tienen una eficacia parcial en control de las infecciones, muchas veces no erradican completamente la infección y generan resistencia a los mismos, sin mencionar que dejan residuos en la leche. En consecuencia, uno de los mayores desafíos de la industria lechera moderna es reducir el uso de antibióticos en los animales productores de alimentos”.

En este marco, el químico sostuvo que “estos tratamientos con antibióticos muchas veces no son efectivos en infecciones crónicas en donde los microorganismos desarrollan diversos mecanismos de resistencia y evasión de la respuesta del huésped como la generación de biofilm. De esta forma, surge la necesidad de encontrar terapias alternativas. Para ello es que se recurre a la síntesis de nanopartículas, empleando un polímero natural tal como lo es el quitosano, que presenta propiedades que lo hacen un excelente candidato para su empleo en una terapia contra la mastitis bovina”.

Con esta premisa, científicos de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC en conjunto con investigadores de la Universidad Nacional de Villa María trabajan de manera conjunta y aportan soluciones nanotecnológicas.

Desarrollo biotecnológico

El Dr. Darío Falcone, investigador integrante del Grupo de Sistemas Organizados del Departamento de Química, dijo que “actualmente en la UNRC estamos abocados a mejorar la síntesis de las nanopartículas (diferentes tamaños y cantidades) y cargarlas con algún agente bioactivo que potencie aún más su uso. Mientras tanto, en la UNVM están estudiando el efecto inmunoestimulante que pueden tener estas nanopartículas sobre el sistema inmune de las vacas”.

 

Primeros ensayos

El investigador manifestó que luego de la puesta a punto de la síntesis de nanopartículas de quitosano mediante el empleo de micelas inversas, “comenzamos con ensayos in vitro con microorganismos que originalmente son los causantes de la mastitis. Además, realizamos ensayos de toxicidad de las nanopartículas en células epiteliales de glándula mamaria y son inocuas. Por otro lado, las nanopartículas de quitosano (sintetizadas usando micelas inversas como molde) han resultado mejores que el polímero natural como agente antimicrobiano para tratar los típicos microorganismos involucrados en la mastitis bovina”.

Aporte de una terapia alternativa

Hasta ahora el tratamiento para la mastitis consiste principalmente en el uso de antibióticos. Sin embargo, estos no pueden eliminar por completo la infección debido a que generan resistencia y a que los patógenos desarrollan mecanismos de supervivencia tales como la formación de biofilm y la capacidad de vivir intracelularmente en las células bovinas, evadiendo las terapias antibióticas y la respuesta inmune del huésped. Por lo tanto, se necesitan nuevas terapias que permitan disminuir el uso de antibióticos y superar los mecanismos de supervivencia que desarrollan los patógenos. “Las nanopartículas han atraído recientemente mucha atención como agentes antimicrobianos. El quitosano es un polisacárido no tóxico, biocompatible, y con actividad antibacteriana. Durante esta investigación hemos obtenido nanopartículas de quitosano y demostraron tener un gran potencial para el tratamiento de la mastitis bovina. En este sentido, como etapa futura esta la posibilidad de generar una formulación que permita la fácil administración de las nanopartículas sintetizadas”, aseguró el Dr. Darío Falcone.

Resultados logrados

La Dra. Soledad Orellano, quien egresó de la Licenciatura en Química de nuestra Facultad y recientemente finalizó su Doctorado en Ciencias Químicas también en nuestra facultad, especificó que “las nanopartículas de quitosano obtenidas mostraron impedir que las bacterias aisladas de la región crezcan en formas de biopelículas, además de presentar excelente actividad antimicrobiana sobre diferentes especies de bacterias del genero Staphylococcus asociados a esta enfermedad”. Estas partículas, además de agente terapéutico podrían actuar como transportadores de otros compuestos activos, produciendo una terapia aún más efectiva declaró Orellano. Y agregó: “El uso de nanomateriales en medicina humana ha permitido el diseño de terapias más efectivas y menos toxicas, pero su uso en medicina veterinaria es poco estudiado”. En esta línea y como continuación de esta investigación, actualmente la Dra. Orellano se encuentra realizando una pasantía en el laboratorio de investigación dirigido por el Prof. Raúl A. Almeida en el Institute of Agriculture de la University of Tennessee (USA) y financiada por la Comisión Fulbright.

Equipo de trabajo

Esta investigación es producto del trabajo realizado por el Grupo de Sistemas Organizados (GSO) del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC, integrado por: Dr. Darío Falcone, Dr. Mariano Correa y Dra. Juana Chessa de Silber y las Dras. Soledad Orellano y Carina Porporatto del Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María (CIT-VM), Universidad Nacional de Villa María.