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Estudio transcriptomico del efecto inhibitorio de aceites esenciales de plantas aromáticas sobre el quorum sensing y la formación de biofilm por salmonella entérica serovariedad enteritidis y pseudomonas aeruginosa

Resumen

Quorum sensing En los últimos años ha crecido el interés por investigar y desarrollar nuevos agentes antimicrobianos para combatir la farmacorresistencia, debido a que los mecanismos de acción de los antibióticos convencionales no están siendo efectivos. En este contexto, se ha demostrado que diferentes Aceites Esenciales (AE) obtenidos de plantas vegetales, presentan actividad antibacteriana. Por lo tanto, resulta de interés determinar, si estos compuestos utilizan diferentes mecanismos de acción, tales como el efecto sobre rutas de señalización para la comunicación celular, como el Quorum Sensing (QS). El QS regula diversas funciones importantes en las bacterias, entre las cuales se encuentran la formación de biofilm y la resistencia a antibióticos. La inhibición de este tipo de comunicación celular, puede reducir la patogenicidad, la resistencia a los antibióticos y la formación de biofilm en microorganismos patógenos que generan infecciones persistentes. Por consiguiente, en el presente estudió se analizó el posible mecanismo de acción de un AE con actividad antimicrobiana, anti-biofilm y anti QS, sobre el perfil transcriptómico de S. enterica serovariedad Enteritidis ATCC 13076 y P. aeruginosa ATCC 27853. Para tal fin, se analizaron once AE suministrados por el CENIVAM, y se determinó que el obtenido a partir de Lippia origanoides Timol-Carvacrol II (LO Timol-Carvacrol II), presentó el mayor efecto antimicrobiano y anti-biofilm a una concentración de 0.75 mg/mL y anti-quorum a sensing a 0.3 mg/mL, sobre S. Enteritidis ATCC 13076 y P. aeruginosa ATCC 27853. Posteriormente, se evaluó el efecto del AE LO Timol-Carvacrol II sobre los perfiles trasncriptómicos de los microorganimos evaluados. Los perfiles transcriptómicos de S. Enteritidis ATCC 13076 y P. aeruginosa ATCC 27853 en estado sésil, tratados con el AE de LO Timol-Carvacrol II, indicaron cambios significativos en la expresión de genes relacionados con el metabolismo energético, de aminoacidos, carbohidratos, lípidos, procesamiento de información ambiental (sistemas de dos componentes y transportadores ABC) y proteínas de membrana. El análisis de los perfiles obtenidos, permitió identificar un aumento en la expresión de los genes que codifican para las acilasas de N-acíl homoserina lactona (AHL) PvdQ y QuiP, al igual que una disminución en la expresión del gen luxR que funciona como activador transcripcional durante la sintesis del autoinnductor, lo que permitiria un bloqueo del sistema de comunicación celular tipo QS en los microorganismos. Por otra parte, se generó una disminución en la expresión de los genes bdcA, ycbfT, cheY y bdlA, relacionados con mecanismos de motilidad bacteriana y bztD, livG, aapJ, bztA, yejA, araF; araH, msbA, modB, potI, pstS y yddA vinculados al transporte de membrana, lo cual llevaría a una disminución en los procesos de adherencia y formación de biofilm. Finalmente, los resultados obtenidos en el presente estudio podrán servir como base para el desarrollo de nuevos trabajos, enfocados en la determinación de dianas terapéuticas y desarrollo de nuevos fármacos antimicrobianos.