Interacción entre Terpenos y Penicilina sobre cepas bacterianas resistentes a antibióticos beta-lactamicos

GALLUCCI, N; CASERO, C; OLIVA M DE LAS MERCEDES; ZYGADLO, JA; DEMO M

Otro; I Reunión de Biotecnología Aplicada a Plantas Medicinales y Aromáticas; 2006

Interacci¨®n entre Terpenos y Penicilina sobre cepas bacterianas resistentes a antibi¨®ticos beta lact¨¢micos. Gallucci, N.1; Casero, C1.;  Oliva, M.1; Zygadlo, J.2; Demo, M.1. 1.Universidad Nacional de R¨ªo Cuarto. 2. Universidad Nacional de C¨®rdoba. E-mail: mgallucci@exa.unrc.edu .ar Introducci¨®n. Diversas plantas medicinales poseen la capacidad de sintetizar compuestos arom¨¢ticos denominados aceites esenciales que son obtenidos por hidrodestilaci¨®n o prensado. Estos aceites est¨¢n constituidos por complejas mezclas de compuestos org¨¢nicos, dentro de los cuales se encuentran los monoterpenos y sesquiterpenos. A estos se le han atribu¨ªdo propiedades ben¨¦ficas para la salud humana y animal entre las cuales se encuentran: actividad antitumurogenica, actividad antioxidante y actividad antimicrobiana (Zygadlo and Juliani, 2001). Fueron probados aceites esenciales provenientes de especies aut¨®ctonas de nuestro pa¨ªs, observ¨¢ndose buen efecto antimicrobiano en algunos de ellos y reducida actividad inhibitoria en otros, especialmente sobre bacterias Gram - y en particular sobre Pseudomana aeruginosa. El uso indiscriminado de antibi¨®ticos gener¨® como consecuencia la aparici¨®n de cepas multiresistentes a los mismos, tal es el caso de Staphylococcus aureus meticilino resistente (MRSA) que en la actualidad es uno de los principales agentes causales de infecciones intrahospitalarias en el mundo. Adem¨¢s existen cepas naturalmente resistentes a estas sustancias como las bacterias Gram -. En este estudio se quiere establecer la influencia que puede ejercer un compuesto terpenico sobre la acci¨®n de un antibi¨®tico de uso convencional (penicilina), el cu¨¢l es ineficaz contra MRSA, y no especifico para cepas Gram - como Escherichia coli. La combinaci¨®n de terpenos y antibi¨®ticos podr¨ªa dar lugar a un efecto sin¨¦rgico a fin de eliminar a dicho microorganismo y/o a otros resistentes naturales como bacterias Gram - y en particular P. aeruginosa. Objetivo: Estudiar la actividad antimicrobiana de terpenos y detectar actividad sin¨¦rgica entre terpenos y antibi¨®ticos (penicilina). Metodolog¨ªa 1.Cepas microbianas: Staphylococcus aureus MRSA ATCC 25923, Escherichia coli. 2.Terpenos: carvacrol, citronelol, eugenol, geraniol, mentol, mentona, mirceno, timol. 3.Determinaci¨®n de la Concentraci¨®n Inhibitoria M¨ªnima de terpenos y penicilina: T¨¦cnica de microdiluci¨®n en caldo seg¨²n Mann & Markham, 1998. 4.Detecci¨®n de asociaciones entre terpenos y antibi¨®ticos por t¨¦cnica de Didry modificada: La metodolog¨ªa surge de complementar la t¨¦cnica de microdiluci¨®n en caldo (Mark and Markham, (1998) y la t¨¦cnica para determinar la Concentraci¨®n Inhibitoria Fraccionar¨ªa (FIC) descripta por Didry et al, 1993. Resultados y Discusi¨®n 1-CIM de terpenos y penicilina: Para la cepa MRSA los terpenos que presentaron actividad fueron: eugenol, geraniol, timol y carvacrol, destac¨¢ndose estos dos ¨²ltimos con los menores valores de CIM, 30.15mg/ml y 15.25mg/ml, respectivamente. En la actividad antimicrobiana de terpenos frente a E. coli, se destacaron las actividades inhibitorias de carvacrol con una CIM de 7.62 mg/ml y timol con una CIM de 15.07 mg/ml Fue inhibida por eugenol y geraniol presentando valores de CIM de 66.87 mg/ml y 222.25 mg/ml, respectivamente. El resto de terpenos utilizados no inhibieron el crecimiento de ninguno de estos microorganismos. La actividad antimicrobiana de penicilina contra MRSA fue de 120000UI/ml, este es un resultado esperado pues las cepas MRSA, tienen una afinidad reducida por los antibi¨®ticos ¦Â-lact¨¢micos (Chambers, 1997). La CIM de este antibi¨®tico con E. coli fue de 60000 UI/ml, lo que demuestra que para inhibir el crecimiento de este microorganismo se necesit¨® una concentraci¨®n elevada de este antibi¨®tico lo que puede ser explicado porque este antibi¨®tico no es espec¨ªfico para bacterias Gram -, las cuales poseen mayor resistencia a antibi¨®ticos, posiblemente a la presencia de la membrana externa. (Helander et al., 1998). Tabla 1: Concentraci¨®n Inhibitoria M¨ªnima de terpenos (mg/ml) y penicilina (UI/ml) Terpeno MRSA E.coli Carvacrol 15,25 7,62 Citronelol NI NI Eugenol 133,75 66,87 Geraniol 55 222,25 Mentol NI NI Mentona NI NI Mirceno NI NI Timol 30,15 15,07 Penicilina 120000 60000 2.Asociaciones entre terpenos y penicilina frente a Staphylococcus aureus meticilino resistente. Para inhibir el desarrollo de la cepa de MRSA se requieren altas concentraciones de antibi¨®ticos por lo que se intentan buscar nuevas alternativas para el tratamiento de estos microorganismos. La combinaci¨®n de terpenos y antibi¨®ticos podr¨ªa dar lugar a un efecto sin¨¦rgico que elimine a dicho microorganismo. Se realizaron diferentes combinaciones entre terpenos y  penicilina para evaluar el efecto de la acci¨®n conjunta de estos compuestos sobre las cepas estudiadas. Las asociaciones eugenol/penicilina y geraniol/penicilina resultaron ser indiferentes (FIC=1,0078). Las asociaciones de carvona, citronellol, mentol, mentona, mirceno y timol, cada uno combinado con penicilina mostraron ser antag¨®nicos, independientemente de la actividad antimicrobiana desarrollada por ellos en forma individual (tabla 2). Tabla 2. Concentraci¨®n Inhibitoria Fraccionaria de terpenos con penicilina sobre MRSA Terp/Penic. FIC Tipo de asociaci¨®n Carvona 7,87 Antagonismo Citronelol 5 Antagonismo Eugenol 1.0078 Indiferencia Geraniol 1.0078 Indiferencia Mentol 5 Antagonismo Mentona 5 Antagonismo Mirceno 5 Antagonismo Timol 4.164 Antagonismo 3.Asociaciones entre terpenos y penicilina frente a Escherichia coli. Las bacterias Gram - presentan mayor resistencia a los antibi¨®ticos que las Gram +. Constantemente se buscan nuevas alternativas terap¨¦uticas para poder frenar el desarrollo de estos microorganismos. El uso de terpenos combinados con antibi¨®ticos podr¨ªa permitir un mejor transporte de este ¨²ltimo hasta alcanzar su blanco en la c¨¦lula bacteriana, debido a la naturaleza lip¨ªdica de los terpenos. Las asociaciones entre timol/penicilina y eugenol/penicilina presentaron excelente actividad sin¨¦rgica con valores de FIC de 0,15 y FIC =0,168 respectivamente, la asociaci¨®n mirceno/penicila demostr¨® ser antagonica, mientras que las demas asociaciones realizadas resultaron ser indiferentes (tabla 3). Tabla 3. Concentraci¨®n Inhibitoria Fraccionaria de Terpenos con Penicilina sobre E. coli Terp/Penic FIC Tipo de asociaci¨®n Carvacrol 2 Indiferencia Citronelol 1,03 Indiferencia