Estrés oxidativo en bacterias: Posible mecanismo de acción de nanopartículas de plata biosintetizadas.

QUINTEROS M; CANO ARISTIZÁBAL V; DALMASSO P; PARAJE M; PAÉZ P

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología.; 2016

Las nanopartículas de plata (NPsAg) han demostrado ser eficaces contra las bacterias resistentes a los antibióticos y sus propiedades antimicrobianas pueden ser atribuidas a que podrían causar una rápida especies reactivas de oxígeno (ERO). El estrés oxidativo es una condición producida por las altas concentraciones intracelulares de ERO, las cuales las células microbianas son incapaces de neutralizar y que por lo tanto podría resultar en la muerte de los microorganismos. El objetivo de este trabajo es contribuir a la comprensión del mecanismo de acción de NPsAg como generadores de daño oxidativo en diferentes géneros bacterianos mediante la evaluación de estrés oxidativo y nitrosativo. La hipótesis que consideramos es que las NPsAg podrían interactuar con la membrana bacteriana, alterando el metabolismo respiratorio, causando una rápida generación de radicales libres por reacciones redox, llevando a la célula a una condición de estrés oxidativo que conduciría a la muerte bacteriana. Las NPsAg fueron obtenidas por biosíntesis extracelular a partir del sobrenadante del cultivo de P. aeruginosa ATCC 27853. El control de la síntesis se llevó a cabo por espectrofotometría Uv-Vis y por microscopia de transmision (TEM).La susceptibilidad a las nanopartículas biosintetizadas se determinó mediante el método de macrodilución en tubos, calculando la concentración inhibitoria mínima (CIM) y la concentración bactericida mínima (CBM). Las cepas bacterianas estudiadas fueron S. aureus ATCC 29213, E.coli ATCC 25922 y P. aeruginosa ATCC 27853. La generación de ERO producidas por la acción de las NPsAg fue determinada por espectrofluorometría y por microscopía de fluorescencia utilizando como monitor de ERO a la sonda H2-DCFDA. La cuantificación de las especies reactivas del nitrógeno (ERN) se realizó mediante la reacción de la Griess. Las nanopartículas biosintetizadas exhibieron un pico de absorciónalrededor de 390 nm característico de NPsAg. La TEM confirmo que presentaban un tamaño de 30 nm y de forma tipo esferoidal. Los ensayos de susceptibilidad confirmaron la actividad antimicrobiana de las NPsAg biosintetizadas frente a las cepas estudiadas. La CIM y la CBM determinadas se encontraban entre 0,016-0,203 pM. La generación de ERO inducida por NPsAg fue tiempo y concentración dependiente en las tres especies bacterianas estudiadas. Estos resultados fueron confirmados por microscopía de fluorescencia. Los niveles de ERN fueron tiempo y concentración dependientes. Hemos podido demostrar que las NPsAg biosintetizadas generan estrés oxidativo en S. aureus, E. coli y P. aeruginosa mediado por el aumento de las ERO y una variación en el nivel de las ERN. En base a lo expuesto, podemos considerar que la formación de ERO y ERN mediada por NPsAg podrían ser parte del proceso de muerte bacteriana.