Efectos de un gel nanoestructurado de cobre sobre la microbiota oral normal y la toxicidad a nivel sistémico: Un estudio metagenómico y nanotoxicológico in vivo.
| dc.contributor.advisor | Sánchez Sanhueza, Gabriela | es |
| dc.contributor.advisor | Opazo Capurro, Andrés | es |
| dc.contributor.author | Machuca Ávila, David Esteban | es |
| dc.date.accessioned | 2025-05-19T15:15:07Z | |
| dc.date.available | 2025-05-19T15:15:07Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias, mención en Microbiología. | es |
| dc.description.abstract | Introducción: La clorhexidina (CHX), un antiséptico bucal de referencia presenta efectos antimicrobianos amplios que alteran la microbiota oral, disminuyendo bacterias beneficiosas esenciales para la homeostasis oral y la salud sistémica. Por otro lado, las nanopartículas de cobre (CuNPs) ofrecen propiedades antimicrobianas específicas, con menor probabilidad de inducir resistencia y efectos colaterales, constituyéndose como una alternativa terapéutica prometedora. Objetivo: Evaluar los efectos de un gel basado en CuNPs sobre la microbiota oral, sus vías metabólicas funcionales y la seguridad sistémica, comparándolo con CHX en un modelo experimental de ratas Sprague-Dawley. Métodos: Se incluyeron 16 ratas divididas en cuatro grupos: control, CHX por 7 días (CHX7d), CuNPs por 7 días (NG7d) y CuNPs por 30 días (NG30d). La microbiota oral fue caracterizada mediante secuenciación del gen 16S rRNA de longitud completa (Oxford Nanopore) y análisis bioinformático con PICRUSt2 y EMU. Además, se evaluaron parámetros hematológicos, bioquímicos y enzimáticos (ALT) para determinar toxicidad sistémica. La presencia de CuNPs en sangre y tejidos se analizó mediante TEM y SEM-EDS. Resultados: Los tratamientos con CuNPs preservaron la diversidad microbiana relativa y potenciaron rutas metabólicas clave como la reducción de nitrato a nitrito en NG7d y NG30d, favoreciendo funciones bacterianas relacionadas con la homeostasis metabólica. CHX mostró un impacto más amplio, disminuyendo la diversidad alfa y afectando negativamente la estructura de la microbiota. En términos de seguridad sistémica, ningún grupo mostró pérdida significativa de peso ni alteraciones en el peso de órganos internos. Los parámetros hematológicos y bioquímicos permanecieron mayoritariamente dentro de rangos fisiológicos. Sin embargo, las imágenes TEM confirmaron la presencia de CuNPs en suero, mientras que SEM-EDS no detectó acumulación en tejidos renales. Conclusiones: El gel basado en CuNPs demostró un efecto antimicrobiano selectivo y preservó la seguridad sistémica en este modelo experimental. Estos hallazgos subrayan el potencial de las CuNPs como alternativa terapéutica en odontología, abordando las preocupaciones globales sobre la resistencia antimicrobiana y ofreciendo una estrategia eficaz que preserva funciones microbianas esenciales. | es |
| dc.description.abstract | Introduction: Chlorhexidine (CHX), a standard oral antiseptic, exerts broad spectrum antimicrobial effects that disrupt the oral microbiota, reducing beneficial bacteria essential for oral and systemic health. Copper nanoparticles (CuNPs) provide targeted antimicrobial properties with a lower likelihood of inducing resistance, presenting a promising therapeutic alternative. Objective: To evaluate the effects of a CuNP-based gel on oral microbiota composition, functional metabolic pathways, and systemic safety compared to CHX in a Sprague-Dawley rat model. Methods: Sixteen rats were divided into four groups: control, CHX for 7 days (CHX7d), CuNPs for 7 days (NG7d), and CuNPs for 30 days (NG30d). The oral microbiota was characterized using full-length 16S rRNA sequencing (Oxford Nanopore) and bioinformatic analysis with PICRUSt2 and EMU. Hematological, biochemical, and enzymatic parameters (ALT) were evaluated to determine systemic toxicity. CuNP presence in blood and tissues was analyzed via TEM and SEM-EDS imaging. Results: CuNP treatments preserved relative microbial diversity and enhanced key metabolic pathways, such as nitrate-to-nitrite reduction, in NG7d and NG30d, supporting bacterial functions associated with metabolic homeostasis. CHX demonstrated broader impacts, reducing alpha diversity and negatively affecting microbiota structure. In terms of systemic safety, no significant weight loss or organ weight changes were observed across groups. Hematological and biochemical parameters remained mostly within physiological ranges. However, TEM images confirmed CuNP presence in serum, while SEM-EDS showed no renal tissue accumulation. Conclusions: The CuNP-based gel demonstrated selective antimicrobial efficacy and preserved systemic safety in this experimental model. These findings highlight the potential of CuNPs as a therapeutic alternative in dentistry, addressing global concerns about antimicrobial resistance while preserving essential microbial functions. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Microbiología | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ciencias Biológicas | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto Fondecyt N°11201236 | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/12651 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Salud bucal | es |
| dc.subject | Nanotecnología Materiales | es |
| dc.subject | Genómica | es |
| dc.subject.ods | Buena SALUD | es |
| dc.title | Efectos de un gel nanoestructurado de cobre sobre la microbiota oral normal y la toxicidad a nivel sistémico: Un estudio metagenómico y nanotoxicológico in vivo. | es |
| dc.type | Thesis | en |