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

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dc.contributor.advisorOrtiz López, Claudia Cristina
dc.contributor.advisorStashenko, Elena E.
dc.contributor.advisorTorres Sáez, Rodrigo Gonzalo
dc.contributor.authorCáceres Ortiz, Marlon Yesid
dc.contributor.evaluatorCelis Ramírez, Adriana
dc.contributor.evaluatorCorredor Rodríguez, Mauricio
dc.contributor.evaluatorRincón Cruz, Giovanna
dc.contributor.evaluatorCano Calle, Hermínsul de Jesús
dc.contributor.evaluatorRodríguez Sanabria, Fernando
dc.date.accessioned2022-04-01T04:24:24Z
dc.date.available2022-04-01T04:24:24Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractLa 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.
dc.description.abstractenglishThe prevalence of bacterial resistance to antimicrobial drugs has led researchers to discover new synthetic and / or natural antimicrobial compounds to treat various multi-resistant pathogens. Essential Oils (EO) extracted from aromatic plants contain a wide variety of volatile molecules, which mainly include secondary metabolites, which possess different biological activities. In the present doctoral thesis, the antibacterial and antibiofilm activity against Escherichia coli O157.H7 and Salmonella enterica Ser Enteritidis ATCC 13076 was evaluated. In addition, the effect of AE on the mechanism of bacterial communication Quorum Sensing in Gram negative bacteria was analyzed, using the bioreporting bacterium Chromobacterium violaceum CV026. Subsequently, the cytotoxic activity of the EOs with the highest biological activity was determined and the mechanism of action of these plant compounds against the bacteria used in the project was studied, with the help of metabolomic techniques. The results suggest that the EO of Lippia origanoides chemotype thymol carvacrol II (LTC II) presented the highest biological activity against the microorganisms evaluated, with Minimum Inhibitory Concentrations (MIC) of 0.37 mg/mL, Minimum Bactericidal Concentrations (CMB) of 0.75 mg/mL, Minimum Inhibitory Concentrations of Biofilm (CMIB) of 0.19 mg/mL and Minimum Inhibitory Concentrations of Quorum Sensing (CMIQ) of 0.2 mg/mL. In addition to the above, the EO of LTC II exhibited a positive Selectivity Index, which indicates a greater selectivity against microorganisms compared to eukaryotic cells. Finally, by means of the metabolomic analysis it was determined that the mechanism of action of EO against the inhibition of the biofilm of the evaluated microorganisms is mainly associated with affectation at the level of energy metabolism, metabolism of amino acids, nucleic acids and polyamines. The results obtained allow us to conclude that EOs constitutes a promising alternative to be used as antibiotics against different pathogenic bacteria.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001471439
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ciencias Biomédicas
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/20.500.14071/9543
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Salud
dc.publisher.programDoctorado en Ciencias Biomédicas
dc.publisher.schoolEscuela de Medicina
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.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMetabolómica
dc.subjectAceites Esenciales
dc.subjectQuorum Sensing
dc.subjectBiofilm
dc.subjectActividad Antibacteriana
dc.subject.keywordMetabolómic
dc.subject.keywordEssential Oils
dc.subject.keywordQuorum Sensing
dc.subject.keywordBiofilm
dc.subject.keywordAntibacterial Activity
dc.titleEstudio 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
dc.title.englishMetabolomic study of the action of essential oils of aromatic medicinal plants on the inhibition of quorum sensing and the formation of biofilm of pathogenic bacteria
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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