Efecto potencia inhibitorio de compuestos naturales sobre quorum sensing en Pseudomonas aeruginosa
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2022
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Resumen
Pseudomonas aeruginosa es una bacteria Gram negativa considerada como un patógeno nosocomial oportunista causante de diferentes infecciones que afectan a pacientes hospitalizados e inmunocomprometidos. Su maquinaria patogénica está regulada por el sistema de comunicación bacteriana conocido como Quorum Sensing (QS). Este sistema está encargado de la expresión de la mayor parte de los genes asociados con su virulencia, para facilitar la rápida propagación y su permanencia durante la infección, debido a las características fenotípicas como la biopelícula y otros mecanismos de resistencia. En la actualidad, el potencial de las sustancias naturales como alternativa terapéutica está siendo estudiada al evidenciar efectos positivos sobre algunas infecciones comunes y mostrar efectos promisorios para el uso de estas moléculas. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar el posible efecto inhibitorio de algunas moléculas de origen natural sobre QS en dos cepas resistentes de P. aeruginosa. Para ello se realizó un screening en el que se evaluó el efecto de 49 moléculas sobre la producción de violaceina en Chromobacterium violaceum y la formación de biopelícula en P. aeruginosa, posteriormente se seleccionaron las cinco moléculas con mayor potencial para la evaluación sobre la expresión de algunos genes asociados al QS de los sistemas Las y Rhl y sobre la producción de los factores de virulencia en P. aeruginosa. A partir de los anteriores ensayos, se encontró que la sesamina y el ácido ferúlico fueron los compuestos que presentaron mayores efectos inhibitorios en la formación de biopelícula, la expresión de algunos genes asociados al QS y a su vez en la producción de elastasas y proteasas en P. aeruginosa. Finalmente, estas sustancias naturales (sesamina y ácido ferúlico) en combinación con antibióticos pueden llegar a ser consideradas como un tratamiento alternativo para el control de enfermedades infecciosas asociadas a P. aeruginosa resistente.
Descripción
Abstract
Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative bacterium considered to be an opportunistic nosocomial pathogen that causes different infections that affect hospitalized and immunocompromised patients. Its pathogenic machinery is regulated by the bacterial communication system known as Quorum Sensing (QS). This system is responsible for the expression of most of the genes associated with its virulence, to facilitate rapid spread and permanence during infection, due to phenotypic characteristics such as biofilm and other resistance mechanisms. At present, the potential of natural substances as a therapeutic alternative is being studied, showing positive effects on some common infectious and showing promising effects for the use of these molecules. Therefore, the objective of this work was to determine the possible inhibitory effect of some naturally occurring molecules on QS in two resistant strains of P. aeruginosa. For this, a screening was carried out in which the effect of 49 molecules was evaluated on the production of violacein in Chromobacterium violaceum and the formation of biofilm in P. aeruginosa. Subsequently, the five molecules with the greatest potential were selected for the evaluation of the expression of some genes associated with the QS of the Las and Rhl systems and on the production of virulence factors in P. aeruginosa. From the previous tests, it was found that sesamin and ferulic acid were the compounds that presented the greatest inhibitory effects on biofilm formation, the expression of some genes associated with QS and, in turn, on the production of elastases and proteases in P aeruginosa. Finally, these natural substances (sesamin and ferulic acid) in combination with antibiotics may be considered as an alternative treatment for the control of infectious diseases associated with resistant P. aeruginosa.
Palabras clave
Pseudomonas aeruginosa, Percepción del quorum, Resistencia microbiana, Formación de biopelícula, Expresión génica
Keywords
Pseudomonas aeruginosa, Quorum sensing, Natural compounds, Biofilm production, Gene expression