Estudio de la proliferación de células sobre polímeros impregnados mediante tecnología supercrítica con extractos naturales

Abstract

El desarrollo de materiales poliméricos para aplicaciones biomédicas ha experimentado un avance significativo. Dado su carácter biodegradable, su biocompatibilidad y su producción económica y reproducible, los poliésteres sintéticos como el ácido poliláctico (PLA) se han visto favorecidos en el desarrollo de dispositivos terapéuticos como endoprótesis, “scaffolds” tridimensionales para la ingeniería de tejidos o stents destinados al tratamiento de la enfermedad arterial coronaria (CAD). La incorporación de diversos agentes terapéuticos (API) a este tipo de dispositivos, los convierte en sistemas liberadores de fármacos a nivel local, siendo capaces de minimizar las complicaciones asociadas al proceso quirúrgico como pueden ser el malestar postoperatorio, episodios de contaminación microbiana o inflamación e incluso mejorando el efecto del implante sobre los tejidos circundantes llegando a posibilitar su regeneración.

En este Trabajo de Fin de Grado se pretende estudiar la extracción de compuestos bioactivos a partir de residuos agroalimentarios como son las hojas de mango, las hojas de olivo y el hollejo de uva tinta; su posterior impregnación asistida por CO2 supercrítico (CO2SC) en uno de los polímeros más utilizados en el diseño de endoprótesis como es el PLA y el efecto que estas matrices impregnadas con extractos naturales tienen sobre el proceso de proliferación celular.

Los extractos naturales se obtienen mediante la técnica de extracción con líquidos presurizados (PLE) a unas condiciones de 80ºC y 200 bar, empleando agua y etanol como disolventes. Los extractos obtenidos se caracterizan en términos de contenido total de polifenoles (TPC), capacidad antioxidante y en el caso de los extractos de hollejo, también en términos de contenido total de antocianos (TAC). Tras los correspondientes análisis, los extractos etanólicos, especialmente el de mango, resultan aquellos con un mayor poder antioxidante.

Las matrices de PLA se impregnan con los extractos etanólicos mediante CO2SC manteniendo constantes la presión (250 bar) y la temperatura (55ºC) de trabajo. Los productos resultantes se estudian y se determina que su carga de impregnación oscila entre el 1-2%. El polímero impregnado, es además capaz de mantener las propiedades antioxidantes demostrando la posibilidad de desarrollar productos con aplicaciones biomédicas mediante esta tecnología.

Mediante ensayos in vitro con células endoteliales formadora de colonias (ECFCS) se analiza el efecto de los distintos extractos puros y del PLA impregnado sobre el proceso de proliferación celular. Concentraciones elevadas de extractos, como norma general, se traducen en descenso de la proliferación y de la viabilidad celular, aunque se han observado indicios de efectos proangiogénicos. Por su parte, el carácter preliminar de los ensayos con PLA hace necesario repetir los mismos en condiciones óptimas ya que los resultados no han sido concluyentes.