Estudio de complejos de fitato de Sr/Zn: propiedades estructurales y efectos sinérgicos antimicrobianos contra Streptococcus mutans

El ácido fítico es un abundante componente natural de las plantas que presenta una versatilidad de aplicaciones beneficiadas por su estructura química, destacando su uso como aditivo alimentario, de embalaje y dental por sus propiedades antimicrobianas. La capacidad del ácido fítico para quelar iones también está bien establecida y se ha descrito la formación y propiedades termodinámicas de diferentes complejos metálicos. Sin embargo, todavía se requieren estudios de de estos compuestos en términos de química y características biológicas para ampliar el ámbito de aplicación de los complejos de ácido fítico. El objetivo principal de este trabajo es profundizar en el conocimiento de la química de los complejos metálicos bioactivos y su actividad bactericida, para ampliar su aplicación en la ciencia de los biomateriales, concretamente en la implantología oral. Así, en este trabajo se presenta la síntesis y evaluación estructural de dos complejos metálicos de fitato portadores de los cationes bioactivos Zn2+ y Sr2+ (ZnPhy y SrPhy respectivamente), junto con estudios sobre las propiedades biológicas sinérgicas entre el ácido fítico y los cationes. Los fitatos metálicos se sintetizaron en estado sólido mediante una reacción hidrotermal que dio lugar a compuestos sólidos puros de alto rendimiento. Sus fórmulas moleculares fueron C6H12024P6Sr4-5H2O y C6H12024P6Zn6-6H2O, determinadas por ICP y HRES-TGA. El enlace de coordinación metálico de los complejos sólidos se analizó además por EDS, Raman, ATR-FTIR y espectroscopias 13C y 31P-NMR de sólidos. Asimismo, se evaluó la capacidad in vitro de los compuestos de fitato para inhibir la producción de biofilm de cultivos de Streptococcus mutans. Los resultados indican que todos los compuestos redujeron significativamente la formación de biofilm (ácido fítico < SrPhy < ZnPhy), y ZnPhy incluso mostró diferencias notables con respecto a ácido fítico y SrPhy. El análisis de las propiedades antimicrobianas muestra las primeras pistas de los posibles efectos sinérgicos creados entre el ácido fítico y el catión correspondiente en diferentes procesos metabólicos celulares. En general, los resultados de este trabajo pueden contribuir a ampliar las aplicaciones de estos complejos metálicos bioactivos en los campos biotecnológico y biomédico, y pueden ser considerados para la fabricación de sistemas de recubrimiento antiplaca en el campo de la odontología.

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Asensio, G. et al. A study on Sr/Zn phytate complexes: structural properties and antimicrobial synergistic effects against Streptococcus mutans. Sci Rep 12, 20177 (2022). Download
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Derivados de la vitamina B9 como vehículos de cationes divalentes para aplicaciones en regeneración musculoesquelética: síntesis, caracterización y evaluación biológica.

El desarrollo de nuevos fármacos para regeneración musculoesquelética ha atraído mucho la atención de los científicos en las últimas décadas. En este trabajo, presentamos 3 nuevos derivados de la vitamina B9 (ácido fólico) que portan en su estructura cationes divalentes (ZnFO, MgFO and MnFO), aportando su mecanismo de síntesis y su caracterización fisicoquímica. Además, hemos puesto un fuerte énfasis en la evaluación de sus propiedades biológicas (junto con nuestro anteriormente descrito SrFO) en cultivos de células mesenquimales humanas (hMSCs). En todos los casos se obtuvieron derivados puros (MFOs) y altos rendimientos, y todos presentaron un modo de coordinación bidentado entre el metal y el anión folato, con una estequiometría 1:1. Además, se demostró que una dosis no citotóxica de todos los MFOs (50 mg/mL) era capaz de modular por sí solo los perfiles de mRNA hacia fenotipos osteogénicos o fibrocartilaginosos en condiciones basales. Por otro lado, el ZnFO incrementó la actividad de la fosfatasa alcalina en cultivos de hMSCs en condiciones basales, mientras que tanto el ZnFO como el MnFO aumentaron el grado de mineralización de la matriz en condiciones osteoinductivas. En conjunto, hemos demostrado la bioactividad de estos nuevos compuestos y su idoneidad para ser utilizados en el futuro en estudios in vivo en aplicaciones de regeneración musculoesquelética.

Estado del arte en terapias regenerativas basadas en estroncio y zinc. Últimos desarrollos y aplicaciones clínicas

Esta revisión bibliográfica actualiza los últimos avances en el uso del estroncio y el zinc como elementos bioactivos en terapias regeneradoras del tejido musculoesqueletal

 

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