Biopolímeros microbianos: aplicaciones en biomedicina y farmacia

Abstract

Los biopolímeros están ganando interés no solo en la industria alimentaria, textil, agrícola, cosmética o como alternativa a los plásticos, sino también en el ámbito farmacéutico y biomédico. Estos polímeros pueden ser obtenidos a partir de fuentes animales, vegetales o microorganismos. Esta revisión se centrará en los biopolímeros que son obtenidos por fermentación microbiana ya que, a diferencia de las otras alternativas de producción, nos aporta ventajas como mayor rentabilidad del proceso, modificación de los microorganismos para incrementar la producción, uso de inductores específicos y mejora de las rutas de su biosíntesis. Los polihidroxialcanoatos y los exopolisacáridos microbianos son biopolímeros con mayor interés farmacéutico y biomédico. Los primeros se acumulan como gránulos insolubles en el interior de diversos microorganismos, los segundos, sin embargo, son producidos y secretados al exterior de la célula. Ambos biopolímeros microbianos se caracterizan por poseer propiedades especiales que otros polímeros sintéticos no tienen, como biocompatibilidad, biodegradabilidad y no toxicidad hacia las células y tejidos humanos o animales. Además, posibilitan la modificación de muchas de sus propiedades como la rigidez, elasticidad, cristalinidad y degradabilidad, de forma sencilla dando lugar a una mejor adaptación del biopolímero a su uso en diversas aplicaciones. Entre sus numerosas aplicaciones farmacéuticas destaca la modificación de la liberación del fármaco, trasporte dirigido del fármaco hacia su diana terapéutica, atravesar barreras fisiológicas y la protección de agentes terapéuticos inestables en condiciones fisiológicas. Así mismo, tienen un papel fundamental en aplicaciones biomédicas para la formación de productos sanitarios, como vendas y apósitos, andamios en ingeniería de tejido que son utilizados en la reparación de tejidos óseos, cartílagos, vasculares, piel, medula ósea y conductos nerviosos. También han demostrado ser buenos adyuvantes de vacunas y en sistemas de diagnóstico por imágenes, además, ciertos biopolímeros desempeñan actividades biológicas con potencial terapéutico.