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Estudio metabolómico de la acción de aceites esenciales de plantas medicinales aromáticas sobre la inhibición de quórum sensing y la formación de biofilm de bacterias patógenas

Resumen

La prevalencia de la resistencia bacteriana a los fármacos antimicrobianos ha llevado a los investigadores a descubrir nuevos compuestos antimicrobianos sintéticos y/o naturales para tratar diversos patógenos multirresistentes. Los Aceites Esenciales (AE) extraídos de plantas aromáticas contienen una amplia diversidad de moléculas volátiles, que incluyen principalmente metabolitos secundarios, que poseen diferentes actividades biológicas. En la presente tesis doctoral se evaluó la actividad antibacteriana y antibiofilm frente a Escherichia coli O157.H7 y Salmonella entérica Ser Enteritidis ATCC 13076. Además, se analizó el efecto de los AE sobre el mecanismo de comunicación bacteriana Quorum Sensing en bacterias Gram negativas, utilizando la bacteria biorreportera Chromobacterium violaceum CV026. Posteriormente, se determinó la actividad citotóxica de los AE que presentaron mayor actividad biológica y se estudió el mecanismo de acción de estos compuestos vegetales frente a las bacterias utilizadas en el proyecto, con la ayuda de técnicas metabolómicas. Los resultados sugieren que el AE de Lippia origanoides quimiotipo timol carvacrol II (LTC II) presentó la mayor actividad biológica frente a los microorganismos evaluados, con Concentraciones Mínimas Inhibitorias (CMI) de 0.37 mg/mL, Concentraciones Mínimas Bactericidas (CMB) de 0.75 mg/mL, Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Biofilm (CMIB) de 0.19 mg/mL y Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Quorum Sensing (CMIQ) de 0.2 mg/mL. Sumado a lo anterior, el AE de LTC II exhibió un Índice de Selectividad positivo, lo cual indica una mayor selectividad frente a los microorganismos en comparación con las células eucariotas. Finalmente, mediante el análisis metabolómico se determinó que el mecanismo de acción del AE frente a la inhibición del biofilm de los microorganismos evaluados se encuentra asociado principalmente con afectación a nivel del metabolismo energético, metabolismo de aminoácidos ácidos nucleicos y poliaminas. Los resultados obtenidos permiten concluir que los AE constituyen una alternativa prometedora para ser utilizados como antibióticos contra diferentes bacterias patógenas.