Búsqueda de inhibidores de quorum sensing a partir de compuestos volátiles provenientes de aceites esenciales

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Resumen

Quorum sensing (QS) is a communication mechanism between bacteria that allows controlling specific processes, such as biofilm formation, expression of virulence factors, production of secondary metabolites and mechanisms of resistance to stress; for this reason it has been used in the treatment of multi-resistant bacteria such as P. aeruginosa. The language used for intercellular communication is based on small signal-generating molecules called autoinducers (Acylhomoserinlactone), which can regulate the bacterial environment according to the density of the population. Given the strategies to inhibit quorum sensing, the use of Chromobacterium violaceum has been accepted as the biomarker in gram negative bacteria since it produces violacein, a quantifiable pigment that is produced when the bacterium performs QS. The objective of this work is to search for molecules of plant origin with the potential to inhibit quorum sensing. In this sense, the methodology included the development of a QS inhibition screen with 40 volatile compounds at a concentration of 100 μg / mL and subsequently the determination of the IC50 of the compounds that caused an inhibition greater than or equal to 50% of the maximum concentration. As complementary tests and that allow to glimpse the action of the compounds that passed the screening against the inhibition of quorum sensing in P. aeruginosa, it was sought to evaluate the susceptibility by diffusion test in agar per well. Of the 40 compounds evaluated, 17 were promising as QS inhibitors exhibiting IC50 with concentrations lower than 120 μg / mL, compounds such as nonanal, carvacrol, transanethole and safrole showed inhibition greater than 50% at concentrations of 8 μg / mL where it is concluded that there is a structural relationship in certain compounds that promote QS inhibition in Chromobacterium violaceum.

Descripción

Quórum sensing (QS) es un mecanismo de comunicación entre bacterias que permite controlar procesos específicos, tales como formación de biopelı́culas, expresión de factores de virulencia, producción de metabolitos secundarios y mecanismos de resistencia al estrés; por tal razón se ha usado en el tratamiento debacterias multirresistentes como es el caso de P. aeruginosa. El lenguaje usado para la comunicación intercelular está basado en pequeñas moléculas generadoras de señales llamadas autoinductores (Acilhomoserinalactona), que pueden regular el ambiente bacteriano acorde a la densidad de la población. Ante las estrategias para inhibir el QS se ha aceptado el uso de Chromobacterium violaceum como una cepa biosensora en bacterias gram negativas, que produce un pigmento llamado violaceina como respuesta del QS. El objetivo del presente trabajo es identificar moléculas de origen vegetal con potencial de inhibición de QS. En este sentido, la metodología comprendió un tamizaje de inhibición de QS con 40 compuestos volátiles a una concentración de 100 μg/mL frente a C. violaceum ATCC 12472 posteriormente la determinación de la CI50.Adicionalmente, los compuestos que pasaron el tamizaje se evaluó su potencial para inhibir el crecimiento de P. aeruginosa ATCC 27853 se por el ensayo de difusión en agar por pozo. De los 40 compuestos evaluados, 17 fueron promisorios como inhibidores de QS exhibiendo CI50 con concentraciones inferiores a 120 μg/mL, entre los que se destaca nonanal, carvacrol, transanetol y safrol, que muestran inhibición superior al 50% a concentraciones de 8 μg/mL donde se concluye que existe una relación estructural en ciertos compuestos que fomentan la inhibición de QS en Chromobacterium violaceum.

Palabras clave

Quorum sensing, Aceites esenciales, Pseudomonas aeruginosa, Chromobacterium violaceum, Violaceína

Materias

Licenciatura en Química - Tesis y Disertaciones Académicas , Microorganismos , Bacterias - Interacción. , Detección de quórum , Bacterias - Comunicación , Percepción de quorum (Microbiología)

Citación