Efecto de las partículas TiO2 conjugadas con el nanocuerpo anti-Fas2 en la viabilidad y peroxidación lipídica de parásitos adultos de Fasciola hepatica

Abstract

La fascioliasis es una zoonosis parasitaria que representa un problema de salud pública y de sanidad animal. A nivel mundial, se ha reportado la emergencia de cepas de Fasciola hepatica resistentes a antihelmínticos, lo que resalta la necesidad de desarrollar de nuevas alternativas terapéuticas. Las partículas de dióxido de titanio (TiO2) generan especies reactivas de oxígeno bajo irradiación ultravioleta (UV), lo que ha motivado su estudio frente a bacterias, hongos, virus y parásitos. Fas2 es una cisteína proteinasa expresada por F. hepatica, esencial para su supervivencia en el hospedero definitivo. Se evaluó el efecto de las partículas de TiO2 conjugadas con nanocuerpos anti-Fas2 en F. hepatica in vitro. El trabajo se desarrolló en tres etapas: (i) producción de un nanocuerpo (VHH) de alta afinidad por Fas2 en Escherichia coli, (ii) conjugación del VHH con nanopartículas de TiO2 y (iii) evaluación de la motilidad y la peroxidación lipídica de F. hepatica. Se obtuvo el VHH7 con un rendimiento de 50 mg/L y una constante de disociación (Kd) de 5.09 nM. La conjugación del VHH7 con TiO2 tuvo una eficiencia del 65.3 % y produjo un conjugado de 711.2 nm. Los especímenes de F. hepatica tratados con el conjugado TiO2-VHH7 en combinación con luz UV presentaron mayor producción de MDA que los expuesto únicamente a luz UV, con un incremento del 27% a las 12 horas (p < 0.001) y del 9% a las 24 horas (p < 0.05). Asimismo, se observó una reducción significativa de la motilidad respecto a su control UV, con una disminución del 17% a las 12 horas (p < 0.01) y del 24% a las 24 horas (p < 0.01). En conclusión, el conjugado TiO2-VHH7 mostró un efecto fotoletal sobre F. hepatica adulta, evidenciado por el aumento del estrés oxidativo y la reducción de la motilidad.

Fascioliasis is a parasitic zoonosis that represents a significant public and animal health problem. Worldwide, the emergence of Fasciola hepatica strains resistant to anthelmintics has been reported, highlighting the urgent need to develop new therapeutic alternatives. Titanium dioxide (TiO2) particles generate reactive oxygen species under ultraviolet (UV) irradiation, which has prompted their study against bacteria, fungi, viruses, and parasites. Fas2 is a cysteine proteinase expressed by F. hepatica and is essential for parasite survival in the definitive host. This study evaluated the effect of TiO2 nanoparticles conjugated with anti-Fas2 nanobodies on adult F. hepatica cultured in vitro. The work was conducted in three stages: (i) production of a high-affinity nanobody (VHH) against Fas2 in Escherichia coli, (ii) conjugation of the VHH with TiO2 nanoparticles, and (iii) assessment of F. hepatica motility and lipid peroxidation. VHH7 was obtained with a yield of 50 mg/L and a dissociation constant (Kd) of 5.09 nM. Conjugation of VHH7 with TiO2 showed an efficiency of 65.3% and produced a conjugate of 711.2 nm. F. hepatica specimens treated with the TiO2-VHH7 conjugate under UV light exhibited higher MDA production compared to those exposed only to UV light, with increases of 27% at 12 h (p < 0.001) and 9% at 24 h (p < 0.05). Moreover, a significant reduction in motility was observed compared to the UV control, with decreases of 17% at 12 h (p < 0.01) and 24% at 24 h (p < 0.01). In conclusion, the TiO2-VHH7 conjugate exerted a photolethal effect on adult F. hepatica, evidenced by increased oxidative stress and reduced motility.