Evaluación del mecanismo de acción de compuestos de origen natural con acción ixodicida sobre la acetilcolinesterasa y el metabolismo bioenergético mitocondrial de Rhipicephalus microplus

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dc.contributor.advisorMéndez Sánchez, Stelia Carolina
dc.contributor.advisorAvendaño Mora, Gloria Stefany
dc.contributor.advisorDuque Luna, Jonny Edward
dc.contributor.authorCabezas Cárdenas, Andrés Felipe
dc.contributor.evaluatorHidalgo Bucheli, William Fernando
dc.contributor.evaluatorPinzón Joya, Julio Roberto
dc.date.accessioned2024-11-14T14:43:24Z
dc.date.available2024-11-14T14:43:24Z
dc.date.created2024-11-14
dc.date.issued2024-11-14
dc.description.abstractEl desarrollo de resistencia por parte de las garrapatas de la especie Rhipicephalus microplus hacia los acaricidas comerciales ha ido en crecimiento en los últimos años, representando un desafío significativo para la salud animal, el equilibrio del ecosistema, la soberanía alimentaria y la economía de la industria ganadera. La búsqueda de alternativas más seguras y eficaces ha llevado al estudio de metabolitos secundarios de plantas, conocidos por sus diversas propiedades bioactivas que pueden ser utilizadas en el control de plagas. Este trabajo de investigación se centra en la búsqueda de moléculas capaces de afectar los complejos I, II, III y IV de la cadena transportadora de electrones de la mitocondria, así como la ATP sintasa y la acetilcolinesterasa de R. microplus. Estas enzimas y complejos de proteínas mitocondriales son esenciales para la supervivencia y reproducción de las garrapatas, por lo que su inhibición podría resultar en una estrategia eficaz de control de esta plaga. De manera que, el objetivo principal de este trabajo consistió en identificar posibles mecanismos de acción de compuestos naturales contra estos parásitos. La metodología empleada consistió en realizar ensayos in vitro con homogenizados de larvas de garrapata para evaluar la actividad enzimática en presencia del metabolito secundario: carvacrol. Los resultados mostraron una inhibición significativa en varios de los complejos y enzimas estudiados, incluida la reducción en la actividad de la NADH deshidrogenasa (complejo I) en un 18.78 ± 1.67%, NADH y succinato citocromo c reductasa (Complejo III) en un 29.95 ± 3.30% y 23.16 ± 4.55% respectivamente, citocromo c oxidasa (Complejo IV) en un 34.83 ± 4.41% y la acetilcolinesterasa en un 27.02 ± 2.95%. Estos hallazgos sugieren que el carvacrol interfiere con la producción de energía y la neurotransmisión de las garrapatas, explicando así su efecto acaricida. Los resultados obtenidos demuestran que el carvacrol actúa de manera inhibitoria sobre enzimas esenciales para las larvas de R. microplus, ofreciendo una alternativa prometedora en la lucha contra la resistencia a los acaricidas y sugiriendo un mayor uso de metabolitos secundarios de plantas como estrategias sostenibles en la gestión de plagas. La comprensión de los mecanismos de acción impacta en el desarrollo de nuevas vías para el control de plagas, estrategias más seguras y efectivas, contribuyendo a la sostenibilidad de la economía en la industria ganadera, la conservación del medio ambiente y la protección de la salud humana y animal.
dc.description.abstractenglishThe development of resistance by Rhipicephalus microplus ticks to commercial acaricides has increased in recent years, posing a significant challenge to animal health, ecosystem balance, food sovereignty, and the economy of the livestock industry. The search for safer and more effective alternatives has led to the study of plant secondary metabolites, known for their various bioactive properties that can be used in pest control. This research focuses on finding molecules capable of affecting complexes I, II, III, and IV of the mitochondrial electron transport chain, as well as ATP synthase and acetylcholinesterase in R. microplus. These enzymes and mitochondrial protein complexes are essential for the survival and reproduction of ticks, so their inhibition could be an effective strategy for controlling this pest. Therefore, the main objective of this work was to identify possible mechanisms of action of natural compounds against these parasites. The methodology used consisted of conducting in vitro assays with tick larval homogenates to evaluate enzymatic activity in the presence of the secondary metabolite, carvacrol. The results showed significant inhibition in several of the complexes and enzymes studied, including a reduction in the activity of NADH dehydrogenase (complex I) by 18.78 ± 1.67%, NADH and succinate cytochrome c reductase (complex III) by 29.95 ± 3.30% and 23.16 ± 4.55%, respectively, cytochrome c oxidase (complex IV) by 34.83 ± 4.41%, and acetylcholinesterase by 27.02 ± 2.95%. These findings suggest that carvacrol interferes with the energy production and neurotransmission of ticks, thus explaining its acaricidal effect. The results obtained demonstrate that carvacrol acts as an inhibitor of essential enzymes in R. microplus larvae, offering a promising alternative in the fight against acaricide resistance and suggesting an increased use of plant secondary metabolites as sustainable strategies in pest management. Understanding the mechanisms of action impacts the development of new avenues for pest control, leading to safer and more effective strategies that contribute to the sustainability of the livestock industry economy, environmental conservation, and the protection of human and animal health.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44693
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMecanismo de acción
dc.subjectRhipicephalus microplus
dc.subjectCarvacrol
dc.subjectMitocondria
dc.subjectAcetilcolinesterasa
dc.subject.keywordMechanism of action
dc.subject.keywordRhipicephalus microplus
dc.subject.keywordCarvacrol
dc.subject.keywordMitochondria
dc.subject.keywordAcetylcholinesterase
dc.titleEvaluación del mecanismo de acción de compuestos de origen natural con acción ixodicida sobre la acetilcolinesterasa y el metabolismo bioenergético mitocondrial de Rhipicephalus microplus
dc.title.englishEvaluation of the mechanism of action of natural compounds with ixodicidal activity on acetylcholinesterase and mitochondrial bioenergetic metabolism in Rhipicephalus microplus
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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