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Inibição do sistema quorum sensing AI-1 por Capsicum frutescens e Capsicum anuum em bactérias Gram-negativas
Inhibición del sistema quorum sensing AI-1 por Capsicum frutescens y Capsicum anuum en bacterias Gram negativas
Autor
Castillo Rivera, Milagros Liseth
Resumen
La inhibición de la detección del quórum altera la comunicación bacteriana al reducir la expresión de factores de virulencia y la formación de biopelículas, ejerciendo una presión menos selectiva en comparación con los antibióticos. Las frutas y verduras son ricas fuentes de compuestos con posibles propiedades de inhibición de QS. Sin embargo, hay pocas referencias sobre el potencial de los pimientos pertenecientes al género Capsicum y sus compuestos aislados como inhibidores de QS. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de los extractos orgánicos obtenidos de las variedades Capsicum, pimenta-malagueta (chile rojo) y pimentão vermelho (pimiento rojo), en el sistema QS dependiente de AI-1. Los extractos se obtuvieron por extracción en fase sólida y se dividieron en una fracción metanólica y una fracción amónica. Los compuestos característicos se identificaron y cuantificaron por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). La actividad antimicrobiana de los extractos se evaluó determinando la concentración inhibitoria mínima (MIC) y la curva de crecimiento de Chromobacterium violaceum ATCC 12472, Serratia liquefaciens MG1 y Pseudomonas aeruginosa PAO1. El efecto anti-QS de los extractos se evaluó mediante el ensayo de difusión en agar y la cuantificación de la producción de violaceína se evaluó en medio líquido mediante C. violaceum, así como en la prueba de formación de biopelícula determinada por el ensayo de cristal violeta y microscopía confocal con S . liquefaciens y P. aeruginosa a 30 ºC y 37 ºC. Los resultados de HPLC mostraron que el extracto metanólico de pimenta-malagueta (EMPM) contenía capsaicinoides tales como capsaicina y dihidrocapsaicina, luteolina y otros compuestos no identificados en concentraciones más bajas; mientras que su extracto amónico no tenía capsaicinoides. Ambos extractos de pimentão vermelho contenían luteolina y otros compuestos no identificados en bajas concentraciones, pero no contenían capsaicinoides. Como EMPM era representativo entre los extractos porque contenía capsaicinoides y luteolina, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de EMPM sobre los fenotipos microbianos a concentraciones de 5, 2.5, 1.25 y 0.625 mg/ml, usando capsaicina como control comparativo en concentraciones equivalentes a las de EMPM (25, 50 y 100 µg/ml). Los ensayos de actividad antimicrobiana mostraron un crecimiento de inhibición parcial de bacterias a concentraciones sub-MIC (MIC> 5 mg/ml) de EMPM a 5 y 2.5 mg/ml. De manera similar, la capsaicina inhibió parcialmente el crecimiento bacteriano a 100 µg/ml, a excepción de S. liquefaciens a 37 ºC en el que se indujo el crecimiento a 50 y 25 µg/ml. La producción de violaceína se redujo mediante EMPM a 1,25 y 0,625 mg/ml sin afectar el crecimiento de C. violaceum. Los ensayos con C. violaceum CV026, una cepa biosensora que produce violaceína en presencia de AI-1 exógeno, sugieren que EMPM redujo la producción de violaceína en C. violaceum 12472 al interferir con la síntesis de AI-1. En contraste, la capsaicina incrementó la síntesis de violaceína en la cepa 12472, pero los experimentos con la cepa CV026 revelaron que la capsaicina no funciona como un análogo de AI-1. La formación de biopelículas aumentó en presencia de EMPM, siendo notablemente superior en P. aeruginosa cultivada a 30 ºC, en comparación con el cultivo a 37 ºC. Del mismo modo, la capsaicina indujo la formación de biopelículas en S. liquefaciens (37 ºC) y P. aeruginosa (30 ºC). Sin embargo, la capsaicina no afectó la formación de biopelículas en S. liquefaciens cultivadas a 30 ºC, ni en P. aeruginosa a 37 ºC. Estos resultados muestran que la producción de violaceína en C. violaceum ATCC 12472 es inhibida por EMPM, pero no por capsaicina. En general, EMPM y capsaicina no inhibieron la formación de biopelículas en S. liquefaciens MG1 ni en P. aeruginosa PAO1. Se necesitan más estudios para dilucidar los mecanismos por los cuales EMPM y capsaicina afectan los fenotipos estudiados en este trabajo. Brasil. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Trabajo de investigación
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