Revista nº 818

Hidroxiapatita con estroncio y actividad antimicrobiana | Lizette Morejón Alonso L, et al. 34 Actual Med.2024;109(818):20- 38 En este sentido de la Tabla 2 se aprecia que estudios realizados comparando recubrimientos de HA pura, Ag-HA, Sr-HA y Ag/Sr-HA sobre sustratos de titanio (Ti) considerando el efecto de hasta un 0,3% de Ag + y un contenido fijo del 10% de Sr 2+ , se detecta que la adición de Ag + a la HA genera un impacto negativo significativo en la proliferación de células tipo osteo- blastos humanos. Sin embargo, a igual contenido de plata de conjunto con la presencia del ion Sr 2+ en el cristal de HA, se compensa el efecto perjudicial de la Ag + (37). De forma similar experimentos Ag-HA con un mayor contenido de Ag + (hasta 2,0% Ag + ) depositada sobre implantes de titanio revelaron que muestras que con- tenían como sustituyente Ag + eran altamente efecti- vas contra la colonización bacteriana de Pseudomo- nas aeruginosa (35). No obstante, en la evaluación in vitro de las interacciones células de osteoblastos fetales humanos con el biomaterial: las células en la superficie de HA pura, Sr-HA y Ag/Sr-HA mostra- ban excelente salud, mientras que algunas células so- bre Ag-HA mostraban características disfuncionales como apoptosis prematura, diferenciación retardada, además de una pérdida casi completa de la actividad de la fosfatasa alcalina (ALP) funcional. De esta manera los autores concluían que la adición de Sr 2+ a los recubrimientos de Ag-HA compensaba de manera efectiva los efectos citotóxicos negativos de la Ag + y sugirieron que la compensación de la ci- totoxicidad se puede deber a que el Sr 2+ actúa como un competidor de Ag + por sitios de unión específicos para la función celular (35), Tabla 2. Asimismo, en la Tabla 2 se reportan otros ejemplos de plataformas de M/Sr-HA con propiedades anti- bacterianas en los que la presencia de una pequeña concentración del ion Sr 2+ en las hidroxiapatitas con dobles sustituciones puede compensar la toxicidad de otros iones como el Cu 2+ (48) o el Zn 2+ (46, 51). Por otra parte, debe señalarse que a pesar de que en la mayoría de los estudios no se ha demostrado que las diferentes formulaciones Sr-HA en sí mismas puedan manifestar efecto antimicrobiano, algunos autores han reportado que nanopartículas de hi- droxiapatita deficiente en calcio (CDHA) sustituidas con estroncio sí tienen efecto bactericida según la concentración de iones en el medio (56). La CDHA de fórmula [Ca 10-x (HPO 4 ) x (PO4) 6-x (OH) 2-x ]; posee una relación Ca/P que va desde 1,3-1,66, por lo que al contener otros iones en su estructura, sus características de mayor área superficial, mayor bioactividad y mayor biodegradabilidad en com- paración con la hidroxiapatita estequiométrica Ca/P=1,7 [Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 ] ofrece ventajas para aplicaciones como sistemas de liberación de fár- macos ya que se degrada en mayor extensión y proporciona mayor cantidad de iones al medio en menor tiempo. Específicamente Ravi y colab. obtuvieron por sínte- sis acelerada con microondas, CDHA sustituidas en bajas concentraciones con estroncio (5% ó 10% del ion Sr 2+ ) y demostraron que poseían efecto bacterici- da asociado al ion estroncio por sí mismo (56). Ellos detectaron que las colonias bacterianas disminuían significativamente en densidad para las Sr-CDHA. Específicamente en muestras de 5%Sr-CDHA la re- ducción microbiana era de un 25 % contra E. coli y de 13 % para S. aureus y en muestras 10%Sr-CD- HA de ~56 % para E. coli y de 35 % para S. aureus . Ellos relacionaron esta actividad bactericida al po- tencial zeta altamente negativo en comparación con la CDHA pura (56). De forma similar Kumar y colb utilizaron un pro- cedimiento equivalente de síntesis y obtuvie- ron nanopartículas de CDHA con sustituciones de Ag + (0,25Ag-CDHA), Zn 2+ (6Zn-CDHA) y Sr 2+ (2,5Sr-CDHA) (30). Los resultados de los ensayos de efectividad antibacteriana frente a S. aureus y E. Coli a 24h dieron resultados muy positivos para la susti- tución con plata y zinc y en menor proporción para la Sr-CDHA. No obstante, las muestras de 2,5Sr-CD- HA sí demostraron actividad bactericida a partir de los 2 días de ensayo. Estos autores destacaron que la presencia del estroncio en el cristal en la CDHA disminuye generalmente la cristalinidad y este efecto tiene una repercusión importante en la solubilidad. En su trabajo, las muestras de Sr-CDHA fueron las que se disolvieron en mayor proporción en PBS, de forma que, a los 21 días, las muestras de 2,5Sr-CDHA se habían degradado en un 90%. El orden de degra- dación detectado fue el siguiente: Sr-CDHA > CDHA > Zn-CDHA > Ag-CDHA, por lo que concluyeron que la elevada concentración de iones Sr 2+ en solu- ción fue lo que posibilitó el efecto antibacteriano a mayor plazo (30). Estos autores adicionalmente al efecto antibacteria- no detectado por la inclusión de un ion metálico en la CDHA evaluaron la inclusión de Doxiciclina en el sistema como vía para la obtención de un efecto dual en las propiedades antimicrobianas (metal plus antibiótico) y anular la posibilidad del surgimiento de resistencia bacteriana. Así, el objetivo de su es- tudio era garantizar que la actividad antibacteriana inicial fuera proporcionada fundamentalmente por el antibiótico adsorbido superficialmente y poste- riormente prevaleciera la cesión lenta al medio del fármaco ocluido y de los otros iones liberados (Ag + , Zn 2+ ó Sr 2+ ) como consecuencia de la degradación del biomaterial (30). Los resultados que obtuvie- ron demostraron su hipótesis, dado que, si bien la adsorción de Doxiciclina estuvo ligeramente dis- minuida para todas las CDHA con sustituciones iónicas en comparación con la CDHA pura, la ac- tividad antibacteriana a las 24 horas tanto para la CDHA como para la CDHA con bajo contenido de estroncio (2,5%) resultó superior al 90% frente a S. aureus . Además, las muestras 2,5Sr-CDHA poseían en sí mismas mayor actividad antibacteriana frente