Efecto antibacteriano del extracto de Guayaba, Mango y Calendula en S. aeurus y Escherichia coli
Enviado por sandra yasmine buitrago arias
CAPÍTULO I:
Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, encontrándose en todo hábitat de la tierra, creciendo en el suelo, en manantiales calientes y ácidos, en desechos radioactivos, en las profundidades del mar y de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que hay en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo.
En el cuerpo humano hay gran abundancia de células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo. Aunque el efecto protector del sistema inmune hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, sífilis, lepra, tifus, difteria, escarlatina, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad sólo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año
En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. Estos antibióticos son moléculas naturales (producida por un organismo vivo, hongo o bacteria), capaz de inducir la muerte o la detención del crecimiento de bacterias.
La resistencia que ejercen las bacterias a los antibióticos, es un problema de salud pública que se creía superado. Desde el descubrimiento de los primeros antibióticos, los microorganismos han sido capaces de evadir su acción. Un ejemplo que ofrece muestras evolutivas de resistencia, es la bacteria Staphylococcus aureus, que en 1946 presentaba la mayoría de sus cepas sensibles a la penicilina; en la actualidad casi todas las cepas hospitalarias, son resistentes. En los últimos 25 años la comunidad ha adquirido microorganismos resistentes a múltiples fármacos gracias a que en los últimos años se le ha dado un uso indiscriminado a los antibióticos y esto ha hecho que las bacterias se doten de múltiples mecanismos (bioquímicos, genéticos-moleculares y celulares) desarrollen estrategias inherentes y adquiridas, que les permiten evadir con efectividad la acción de estos compuestos.
Las bacterias Staphylococcus aureus y Escherichia coli, pueden causar implicaciones clínicamente severas. La intoxicación por S. aureus se debe a la ingestión de exotoxinas, que provocan náuseas, vómito, dolores abdominales y diarrea.8 La E. coli causa severos desórdenes gastrointestinales, y en ambos casos, se ha reportado la muerte por infecciones de ambos organismos patógenos. Sin embargo, a pesar del amplio estudio que han tenido estas dos bacterias cada día se vuelve más difícil lidiar con ella por su alto grado de mutación que generan resistencias a múltiples antibióticos De tal forma, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar 3 extractos de plantas ( Mangifera indica, Calendula officinalis, Psidium guajava,) con el fin de encontrar nuevos antibióticos que pueda contrarrestar la necesidad que se pueda generar por causa de estas bacterias.
CAPITULO II:
2.1 Staphilococcus aeureus
Los estafilococos son bacterias Gram-positivas, con diámetros de 0.5 – 1.5 µm y caracterizado por cocos individuales, que se dividen en más de un plano para formar una especie de uva racimos. Hasta la fecha, hay 32 especies y ocho subespecies en el género Staphylococcus, muchos de los cuales preferencialmente colonizar el cuerpo humano (Kloos y Bannerman, 1994 citado por Harris et al. 2002)
Staphylococcus aureus es un patógeno principal de aumento importancia debido al aumento de la resistencia a los antibióticos (Lowy, 1998 citado por Harris et al. 2002). Hasta la fecha, S. aureus las bases de datos del genoma se han completado para 7 cepas, 8325, COL, MRSA, MSSA, N315, Mu50 y MW2.
La pared celular de S. aureus también es muy gruesa en comparación con otras bacterias gram positivas. Este aumento de grosor proporciona al organismo una muy alta interna la presión hace que sea casi imposible que muchas drogas antimicrobianas entren en la célula. (Raho & Abouni, 2015)
La patogenicidad de Staphylococcus aureus se debe a las toxinas, la invasividad y la resistencia a los antibióticos. S. aureus es la principal causa de infecciones nosocomiales y adquiridas en la comunidad .Más allá de su capacidad de existir como comensal, S. aureus es también un patógeno versátil capaz de causar una gran rango de enfermedades desde infecciones localizadas de piel y tejidos blandos hasta septicemia potencialmente mortal .También es un de las principales bacterias de intoxicación alimentaria. .(Raho & Abouni, 2015)
S aureus es notorio por causar forúnculos, furúnculos, orzuelos, impétigo y otras infecciones cutáneas superficiales en humanos .También puede causar infecciones más serias, particularmente en personas debilitadas por enfermedades crónicas, lesiones traumáticas, quemaduras o inmunosupresión. Estas infecciones incluyen neumonía, abscesos profundos, osteomielitis, endocarditis, flebitis, mastitis y meningitis, y a menudo se asocian con pacientes hospitalizados en lugar de individuos sanos en la comunidad. S aureus y S epidermidis son causas comunes de infecciones asociadas con dispositivos permanentes tales como prótesis articulares, dispositivos cardiovasculares y válvulas cardíacas artificiales. (Foster, 1996)
Según Foster (1996) desde el primer uso de penicilina, S aureus ha demostrado una notable capacidad de adaptación. La resistencia se ha desarrollado a nuevos medicamentos en poco tiempo de su introducción. Algunas cepas ahora son resistentes a la mayoría de los antibióticos convencionales. Es preocupante que no parezca haber nuevos antibióticos en el horizonte. La estrategia original utilizada por la industria farmacéutica para encontrar medicamentos antimicrobianos fue detectar los productos naturales y los productos químicos sintéticos para detectar la actividad antimicrobiana.
2.2 Escherichia coli
Escherichia coli es un bacilo gram negativo, anaerobio facultativo de la familia Enterobacteriaceae, tribu Escherichia, cuyas principales características bioquímicas se indican en el cuadro I.1-3 Esta bacteria coloniza el intestino del hombre pocas horas después del nacimiento y se le considera un microorganismo de flora normal, pero hay cepas que pueden ser patógenas y causar daño produciendo diferentes cuadros clínicos, entre ellos diarrea
Existen numerosas cepas de E. coli que se pueden encontrar en patología humana y que presentan una virulencia marcada. Son conocidas como agentes responsables de gastroenteritis infantil, especialmente en países en vías de desarrollo, causando la muerte de cerca de un millón de niños cada año debido a deshidratación y a otras complicaciones. Esta familia de patógenos también incluye a E. coli O157:H7 que en USA causa al menos 20.000 casos de diarrea sanguinolenta y más de 200 muertes al año, debido a insuficiencia renal que ocurre especialmente en niños pequeños y ancianos.
Los principales patógenos intestinales, que se describen en función de los síntomas clínicos que generan y de los factores de patogenicidad que se expresan son los siguientes: E. coli enterotoxigénicas (ETEC), E. coli enteropatógenas (EPEC), E. coli enteroagregativas (EAggEC), E. coli enterohemorrágicas (EHEC) y E. coli enteroinvasivas (EIEC). E. coli también está vinculado en la transmisión de resistencia a los antibióticos tanto en la comunidad como en los hospitales. Generalmente se encuentra el mecanismo de resistencia AmpC (natural en E. coli), el cual hace que la bacteria sea resistente a algunas penicilinas, pero en la actualidad E. coli presenta no solo resistencia por AmpC sino que también por Betalactamasas de amplio espectro (BLEA), (natural en Klebsiella) y Betalactamasas de espectro extendido (BLEE), por lo que la bacteria se ha hecho resistente a todas las cefalosporinas, dependiendo el tipo de mecanismo que posea.
CAPITULOO III:
3.1 Guayaba ( psidium guajava)
La especie Psidium guajava L., denominada comúnmente guayaba, pertenece a la familia Myrtaceae. Se trata de un arbusto de hasta 7 m de altura, escasamente ramificado, que se encuentra en todo el país, incluso en las montañas a considerables alturas; las hojas son aromáticas, de 4-8 cm de longitud, con los nervios prominentes en la cara inferior; las flores son blancas, vistosas y su fruto es carnoso, de forma y tamaño variables. (Martinez & Boucourt, 1997)
En la literatura médica son abundantes los estudios farmacológicos y toxicológicos que se han realizado con esta planta, entre los que se encuentran la actividad antibacteriana de las hojas de extractos acuosos, salinos e hidroalcohólicos, frente a Staphylococcus aureus, Salmonella typhosa, Sarcina lutea, Neisseria gonorrhea, y los extractos metanólicos, acetona, n-hexano, frente a Staphylococcus aureus, Stretococcus pneumoniae y S. pyogenes. (Martinez & Boucourt, 1997)
Dentro de los compuestos asociados a sus efectos terapéuticos se encuentran: Vitaminas, Taninos, Flavonoides: quercetina y guaijaverin, la quercetina es conocida por sus efectos espasmolítico, antioxidantes, antimicrobianos e anti-inflamatorios y guaijaverin por su efecto antibacteriano. Aceites esenciales , Alcoholes , Acidos sesquiterpénicas triterpenoides , Compuestos fenólicos ,Isoflavonoides, ácido gálico, catequina, epicatequina, rutina, naringenina, kaempferol, a los cuales se les han adjudicado efectos hepatoprotectores, antioxidantes, anti-inflamatorios, antiespasmódicos, anticancerígenos, antimicrobianos, anti-hiperglucémicos y analgésicos. . (Suárez ,2017)
Existen dos grupos de flavonoides en esta planta, los derivados de la quercetina y derivados de la morina; la acción de los dos flavonoides tiene potente actividad antimicrobiana sobre Salmonella enteritidis, Bacilluscereus, Staphylococcus aureus y Escherichia coli . La acción antibacteriana que realiza la quercentina probablemente es la interrupción de la membrana celular y la inactivación de proteínas intracelulares. El guajaverin de las hojas de Psidium guajava tiene doble efecto bacteriostático inhibiendo el crecimiento de mutans y Staphylococcus aureus. (Suárez ,2017).
3.2 Mango (Mangifera indica)
El mango (Mangifera indica) es un alimento fuente de ácido ascórbico, carotenoides y polifenoles presentes en la parte comestible de la fruta que le confieren capacidad antioxidante (1-10). Requiere climas suaves sin heladas y suelos profundos, bien drenados, con un pH entre 6 – 7,5. Se multiplica por semillas y las variedades se injertan. El fruto es rico en vitamina A y muy apreciado en los países tropicales. Se consume en fresco y con él se elaboran conservas y dulces. Las semillas, hojas, corteza y su resina tienen ciertas aplicaciones medicinales locales. Su madera es dura pero no resistente, empleándose en ebanistería, artículos torneados, embalajes y carpintería local. Es un buen árbol de sombra. Hay personas que pueden ser sensibles a la ingestión del fruto o al contacto con su resina (Sánchez).
Los estudios indican que el mango posee propiedades antidiabéticas, antioxidantes, antivirales, cardiotónicas, hipotensoras y antiinflamatorias. También se han estudiado diversos efectos como antibacteriano, antimicótico, antihelmíntico, antiparasitario, antitumoral, anti VIH, reabsorción de la hormona antiespasmódica, antipirético, antidiarreico, antialérgico, inmunomodulador, hipolipidémico, antimicrobiano, hepatoprotector, gastroprotector (Shah et al, 2010)
Requiere climas suaves sin heladas y suelos profundos, bien drenados, con un pH entre 6 – 7,5. Se multiplica por semillas y las variedades se injertan. El fruto es rico en vitamina A y muy apreciado en los países tropicales. Se consume en fresco y con él se elaboran conservas y dulces. Las semillas, hojas, corteza y su resina tienen ciertas aplicaciones medicinales locales. Su madera es dura pero no resistente, empleándose en ebanistería, artículos torneados, embalajes y carpintería local. Es un buen árbol de sombra. Hay personas que pueden ser sensibles a la ingestión del fruto o al contacto con su resina (Sánchez).
Las flores y las hojas se utilizan en ceremonias de la religion Hindú. Las hojas, las flores secas, las frutas verdes, las semillas, la corteza y la gomorresina se usan medicinalmente para el tratamiento de una gran variedad de enfermedades. Se usan más que nada en el tratamiento de enfermedades y llagas o heridas de la piel, enfermedades digestivas y del aparato respiratorio. Se reporta que los extractos foliares exhiben una actividad antibacteriana y antifungal de amplio espectro. Las flores pulverizadas se usan como repelente contra mosquitos
El mango es uno de los más populares de todas las frutas tropicales. La mangiferina, al ser un antioxidante polifenólico y una glucosil xantona, posee un fuerte antioxidante, peroxidasa anti lipídico, inmunomodulación, cardiotónico, hipotensor, cicatrizante, antidegenerativo y antidiabético.
Las actividades citotóxicas significativas han sido demostradas por el extracto de corteza del tallo del mango contra las líneas celulares de cáncer de mama MCF 7, MDA-MB-435 y MDA-N, así como contra una línea celular de cáncer de colon (SW-620) y una renal línea celular de cáncer (786-0). Algunos resultados de investigaciones con ratones, sugieren que la mangiferina tiene un potencial agente quimiopreventivo de origen natural. (Shah et al, 2010)
3.3. calendula ( Calendula officinalis L)
C. officinalis Linn también conocida como caléndula que pertenece a la familia Asteraceae (Bernatoniene et al.,2011) es una planta anual o bienal que alcanza una altura de 30-60 cm. Hojas más bajas espatuladas, 10-20 cm de largo y 1-4 cm de ancho; mayor oblonga y mucronada, 4-7 cm de largo; tallo angular, peludo y sólido; cabezas de flores de color amarillo brillante a naranja; flores marginales en plantas cultivadas multi-seriados, corola oblonga espatulada, 15-25 mm de largo y 3 mm de ancho; corola de disco de flores redondeadas, en la parte superior tridentada, de 1.5-2.5 cm de largo y 4-7 mm de diámetro con florecillas tubulares de 5 mm de largo (Arora et al ., 2013).
se ha utilizado tradicionalmente en el tratamiento de inflamaciones de órganos internos, úlceras gastrointestinales y dismenorrea y como un diurético y diaforético en convulsiones. También se usa para las inflamaciones de la mucosa oral y faríngea, heridas y quemaduras. (Arora et al ., 2013) La caléndula es una hierba limpiadora y desintoxicante y la infusión trata las infecciones crónicas. (Blumenthal et al.,2001). Las cabezas de flores secas se han usado para su antipirético, anti efectos tumorales y cicatrizantes. (Ukiya et al., 2006). La aplicación tópica de infusión de flores se usa como antimicótico y antiséptico en heridas, marcas, pecas, esguinces y conjuntivitis (Rehecho et al., 2011). el té se usa como lavados de ojos, gárgaras, erupciones de pañal y otras afecciones inflamatorias de la piel y las membranas mucosas (Safdar et al.,2010). La tintura madre de C. officinalis se usa en homeopatía para el tratamiento de la tensión mental y el insomnio (Boericke et al., 1998).
En medicina tradicional y homeopática, C. officinalis se ha utilizado para la vista deficiente, irregularidades menstruales, venas varicosas, hemorroides y úlceras duodenales. En la edad media, las flores de caléndula se usaban para obstrucciones hepáticas, mordeduras de serpientes y para fortalecer el corazón. Fue utilizado en la 18 ª siglo como un remedio para el dolor de cabeza, ictericia y los ojos rojos. La planta fue empleada en la guerra civil para tratar heridas y como remedio para el sarampión, la viruela y la ictericia.(Page L. Carmel Valley, California, Estados Unidos de América: Healthy Healing Publications; 1998. Desintoxicación: Todo lo que necesita saber para recargar, renovar y rejuvenecer su cuerpo, mente y espíritu; pp. 191-2. ]
Los estudios farmacológicos han confirmado que C. officinalis tiene una amplia gama de actividad biológica, como antimicrobiana, antiinflamatoria, inmunomoduladora, cicatrizante, antiviral, y propiedad antitumoral ( Muley et al., 2009) Las investigaciónes han demostrado que C. officinalis contiene flavonoides, polifenoles, luteína, flavoxantina, licopeno, auroxantina, betacaroteno que posee propiedades antioxidantes (Ozkol et al., 2008)
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Autor:
Andry Parra
Tania Granados
Sandra Buitrago
Katherine Arcos
Niyireth Navarro
Universidad del Tolima
Programa de biología
Ibagué-Tolima
2017