Effects of natural compounds and commercial antibiotics on Pseudomonas aeruginosa quorum sensing ingles

Efectos de compuestos naturales y antibióticos comerciales sobre Pseudomonas aeruginosa quorum sensing inglesa

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria Gram negativa designada por la OMS como microorganismo de prioridad crítica debido a su virulencia, controlada por un sistema de detección del quórum (QS). El QS se regula} a través de subsistemas específicos: LasI/LasR, RhlI/RhlR, y PQS/MvfR. Varios compuestos naturales pueden inhibir estos mecanismos QS. En este estudio, determinamos el efecto de la curcumina, la reserpina y sus mezclas con dos antibióticos comerciales (gentamicina y azitromicina) sobre los mecanismos QS de P. aeruginosa: la expresión del gen mvfR y la producción de piocianina y ramnolípidos. Las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) de los antibióticos y los compuestos naturales se determinaron mediante ensayos de microdilución. La gentamicina, la azitromicina, la curcumina, la reserpina y sus mezclas ejercieron efectos variables sobre la expresión del gen mvfR, según se evaluó mediante ensayos semicuantitativos de RT-PCR. La curcumina, la reserpina y la gentamicina inhibieron la expresión del gen mvfR mejor que la azitromicina, y las mezclas curcumina-gentamicina y reserpina-gentamicina superaron a la gentamicina sola en la inhibición de la expresión del gen mvfR y la disminución de la producción de piocianina y ramnolípidos, lo que revela el efecto sinérgico de los componentes de estas mezclas. Las mezclas de curcumina y gentamicina y reserpina y gentamicina pueden convertirse en alternativas para complementar o mejorar los métodos convencionales utilizados actualmente para tratar las infecciones por P. aeruginosa.

1. INTRODUCCIÓN

Pseudomonas aeruginosa es una bacteria aerobia, Gram negativa y móvil, patógena para el ser humano y otros animales. P. aeruginosa inhibe algunas funciones celulares al liberar lipopolisacáridos necesarios para la infección, y desencadena enfermedades como neumonía, shock séptico e infecciones del tracto urinario y gastrointestinal, entre otras (Bédard et al., 2016; Mielko et al., 2019).

La expresión sistemática de los genes que controlan la patogenicidad de P. aeruginosa está relacionada con la densidad de población y se conoce como Quorum Sensing (QS). El QS también está involucrado en la aparición de fenotipos de resistencia a los antibióticos, la formación de biopelículas y la respuesta inmune del huésped (Azam y Khan, 2019; Feng et al., 2016). QS es un sistema de comunicación y señalización que activa y controla la expresión de genes diana relacionados con la detección de la densidad de población e impulsa la activación de factores de patogenicidad y virulencia. Tres mecanismos (LasI/LasR, RhlI/RhlR y MvfR/PQS) regulan el QS, gestionando vías independientes de expresión génica (Laborda et al., 2021; Lee y Zhang, 2015).