REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769 Vol. 8 Nº 2 • Julio - Diciembre 2018: 61-67
Pseudomonas aeruginosa SENSIBLE A EXTRACTOS DE HOJAS Y SEMILLAS DE Moringa oleifera
Pseudomonas aeruginosa sensitive to extract of leaves and seeds of Moringa oleifera
María Pérez, Lilibeth Cabrera y Gisela Colina
Laboratorio de Microbiología, Departamento de Biología, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia.
Maracaibo-Venezuela. perezmartinezmarialorena@gmail.com
Hoy, la multiresistencia bacteriana a los antibióticos de uso común, cada vez es más frecuente, por lo tanto se ha incrementado el interés por las propie- dades antimicrobiana de las plantas, utilizándose como una alternativa terapéutica para el sanea- miento de enfermedades infecciosas. El objetivo de este trabajo fue evaluar la sensibilidad antibacte- riana in vitro de cepas de Pseudomonas aerugino- sa de origen urinario y cepa ATCC 9027, frente a extractos acuosos de hojas y semillas de Moringa oleífera. Los extractos acuosos se obtuvieron por cocción a 50°C por 30 min, de 25g de hojas y de semilla trituradas en 50mL de agua destilada. Para demostrar el efecto inhibitorio se utilizó la técnica de difusión en placas de Agar Nutritivo, incubadas a 37°C por 24 horas. Los resultados obtenidos mues- tran mayor efecto en el extracto foliar mostró inhi- bición entre 8 y 9 mm, mientras que con semillas de 10 y 12 mm. La cepa ATCC 9027 resultó con halos de inhibición de 8 mm con extracto foliar y 10 mm con extracto de semillas. Se concluye que extractos acuosos 50 mg/mL, de hojas y semillas de M. oleifera puede considerarse una alternativa natural para el tratamiento de infecciones urinarias por Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa, Moringa oleifera.
Nowadays, the bacterial multiresistance to the anti- biotics of common use, is becoming more frequent, therefore the interest for the antimicrobial properties of the plants has increased, being used as a the- rapeutic alternative for the sanitation of infectious diseases. The aim of this work is to evaluate the in vitro antibacterial sensitivity of strains of Pseudo- monas aeruginosa of urinary origin and strain ATCC 9027, against aqueous extracts of leaves and seeds of Moringa oleifera. The aqueous extracts were ob- tained by cooking at 50 °C for 30 min, 25 g of leaves and seed crushed in 50 mL of distilled water. To de- monstrate the inhibitory effect, the diffusion techni- que was used in plates of nutritive agar, incubated at 37 °C for 24 hours. The obtained results show greater effect in the foliar extract showed inhibition between 8 and 9 mm, while with seeds of 10 and 12 mm. ATCC strain 9027 resulted in inhibition halos of 8 mm with leaf extract and 10 mm with seed ex- tract. It is concluded that aqueous extracts 50 mg/ mL, leaves and seeds of M. oleifera can be conside- red a natural alternative for the treatment of urinary infections by Pseudomonas aeruginosa.
Keysword: Antibacterial sensitivity, Pseudomo- nas aeruginosa, Moringa oleifera.
Recibido: 22/05/2018 . Aceptado: 28/06/2018
La creciente diseminación de la resistencia bac- teriana ha generado un incremento en la mortalidad, la morbilidad, y en los costos generados (Livermo- re, 2003:20), por la atención médica de pacientes que padecen infecciones, sobre todo de tipo hos- pitalario, causadas por bacterias gram negativas multiresistentes a fármacos como es el caso de Pseudomonas aeruginosa –MR (Martínez y Calvo, 2010; Woodford et al., 2011; Ho et al., 2010). La Organización Mundial de la Salud ha declarado la resistencia bacteriana, como un problema de Salud Pública en las naciones (OMS, 1998).
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista, responsable de una amplia gama de infecciones, principalmente nosocomiales (Berthe- lot et al., 2005:466). Resulta resistente a diversas clases de antibióticos (Abadie et al., 2014) por la producción de enzimas que inactivan dichos agen- tes antibacterianos y por las mutaciones que sufren (Strateva y Yordanov, 2009; Mesaros et al., 2007; Livermore, 2002).
El uso de plantas para mejorar la salud humana ha evolucionado independientemente en diferentes partes del mundo (Schmidt et al., 2008:2), tomando en cuenta que son agentes antimicrobianos utiliza- dos en la terapéutica de las enfermedades infec- ciosas (Sarasti, 2018; Clemente y Pérez, 2017). Diferentes partes de la planta presentan varios usos tanto medicinales por sus compuestos antimi- crobianos, como nutricionales como fuente de pro- teínas, vitaminas y minerales (Anwar et al., 2007). Como agente antimicrobiano, tiene preferencia en el medio ambiente agrario y ecológico, debido a que todas las partes de la planta son aprovechadas (Akinyeye et al., 2014; Godino et al., 2013).
Estudios bacteriológicos han demostrado dicha actividad antimicrobiana de los extractos de semi- llas de moringa, que resultan efectivos contra bac- terias Gram positivas y Gram negativas, del mismo modo que lo hacen con los coloides del agua. Su acción inhibitoria consiste en la disrupción de la membrana celular por inhibición de enzimas esen- ciales (Pérez et al., 2015; Suárez et al., 2003; Mar- tín et al., 2013).
Extractos acuosos tanto de hojas como semillas, se utilizan como alternativa natural en la cura de enfermedades producidas por bacterias patógena como son Escherichia coli, Bacillus cereus, S. au- reus, S. epidermidis, Bacillus subtillis, Enterococ- cus faecalis, Shigella shinga y P. aeruginosa, así
como contra levaduras, hongos y helmintos (Pérez et al., 2015; Dalei et al., 2016). El efecto antimi- crobiano es debido a importantes niveles de com- puestos bioactivos, principalmente fenólicos, ácido ascórbico y carotenoides, los cuales presentan pro- piedades anticancerígena, hipotensiva y antibacte- riana (Fahey, 2005), así como ayuda para combatir enfermedades estomacales, asociadas a parásitos (Barojas, 2016), hematológicas y hepato-renales (Alfonso y Méndez, 2018; Sarasti, 2018; Kumar et al., 2010).
Dada la importancia de buscar nuevas alterna- tivas de tratamiento de infecciones causadas por Pseudomonas aeruginosa, se plantea como obje- tivo del presente estudio, evaluar la sensibilidad antibacteriana in vitro de dicha bacteria patógena, aisladas de infecciones urinarias, frente a extractos acuosos de hojas y semillas de Moringa oleifera.
Cepas de Pseudomonas aeruginosa: Se utilizaron dos cepas puras (S1 y S2) confirmadas su identifica- ción (MacFaddin, 2000), procedentes de casos clíni- cos de infecciones urinarias y obtenidas de un labora- torio clínico de la ciudad de Maracaibo, estado Zulia. Como control positivo se utilizó Pseudomonas aerugi- nosa ATCC 9027 sensible a antibióticos.
Muestras de hojas y semillas de Moringa oleifera: Se colectaron manualmente hojas frescas y semillas fisiológicamente maduras (Parekh y Chanda, 2007; Márquez et al., 2007) en buen estado, en bolsas plás- ticas limpias tipo Ziplot con cierre hermético, de tres plantas ubicada en el sector Los Cortijos del Municipio San Francisco del Estado Zulia e identificada por el herbario de la Universidad del Zulia “Omar Zambrano” HERZU.
Extractos acuosos: Se prepararon extractos acuo- sos pesando 25 g de hojas y semillas (por separado) previamente lavadas con agua destilada y secadas con papel absorbente, y colocadas en dos Beac- ker (250mL de capacidad) con 50 mL de agua des- tilada cada uno. Las semillas fueron previamente trituradas en un mortero. Luego fueron sometidas a calentamiento (50°C durante 45 min) y se dejó reposar a temperatura ambiente para luego ser fil- tradas a través de un liencillo, con finalidad de eli- minar restos de hojas y semillas; posteriormente se esterilizó el filtrado a través de membranas de acetato celulosa 0,22 µm (Millipore). Los extractos obtenidos representaron una concentración de 50 mg/mL (Pérez et al., 2015).
Actividad Antibacteriana: Fue evaluada utilizan- do la técnica de difusión en placas, por el método de Kirby-Baüer (Bauer et al., 1966) con agar Nutritivo (AN, Merck, Alemania). Placas (duplicado por cepa bacteriana) fueron inoculadas en forma de césped, a partir de un cultivo joven con una turbidez de 0,5 en la escala de McFarland equivalente a 1x108 ufc/ mL (Abdallah, 2016) de las cepas P. aeruginosa, con la ayuda de un hisopo estéril. A cada placa con el agar solidificado, se le realizaron 3 perforaciones o pozos de 8 mm de diámetro, utilizando un saca- bocado estéril N˚ 4. A estos pozos se les añadió con una micropipeta, 100 L del extracto acuoso de 50 mg/mL (Pérez et al., 2015). Luego las placas fueron incubadas a 37C por 24 horas. Se utilizó como control positivo una cepa de Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 sensible, así como contro- les negativos de placas sin inocular con extracto
acuoso foliar o de semillas (100 L) de moringa. Los diámetros de los halos de inhibición producidos por los dos tipos de extractos acuosos fueron com- parados con un estándar de solución del antibiótico Ciprofloxacina (50mg/mL) y agua estéril. Las zonas de inhibición fueron medidas en milímetros (mm) y se obtuvo seis medidas de halos de inhibición por cepa bacteriana.
En la Tabla 1, se observan los resultados de los valores promedios de halos de inhibición (mm) de las cepas de P. aeruginosa, provenientes de ais- lados de infecciones urinarias, por efecto de los extractos acuosos de hojas y semillas de Moringa oleifera. Los extractos de semillas mostraron tener mayor efecto inhibitorio que la de hojas, encontrán-
Tabla 1. Valores promedios de halos de inhibición (mm) de extractos acuosos de hojas y semillas de Mo- ringa oleifera sobre Pseudomonas aeruginosa.
ZONAS DE INHIBICIÓN (MM) | |||
Extracto acuoso | S1 | S2 | P. aeruginosa ATCC (9027) |
Hojas | 9 | 8 | 9 |
Semillas | 10 | 12 | 10 |
Fuente: Elaboración propia. (2018)
ZONAS DE INHIBICIÓN (MM) | |||
Control (antibiótico) | S1 | S2 | P. aeruginosa ATCC (9027) |
Tabla 2. Valores promedios de halos de inhibición de los controles.
Ciprofloxacina 5 6 10
Fuente: Elaboración propia. (2018).
dose valores de 10 mm - 12 mm y 8 mm - 9 mm, respectivamente. La cepa ATCC 9027 también fue afectada en su crecimiento por ambos tipos de ex-
tractos.
En la Tabla 2 se presenta los resultados del efecto inhibitorio del antibiótico Ciprofloxacina que se utiliza para el tratamiento de infecciones por P. aeruginosa a la misma concentración que se pre-
paró los extractos de hojas y semillas de Moringa oleifera, donde se obtuvieron valores menores de halos de inhibición de las cepas en estudio, mien- tras que la cepa ATCC si mostró valores de halos similares con los dos tipos de extractos ensayados.
Los valores de halos inhibición encontrados, evidencia que extractos acuosos de partes de la planta de Moringa oleifera presentan efecto inhibi- torio, sobre el crecimiento de la bacteria patógena
P. aeruginosa, así como contra la cepa ATCC 9027 y que a su vez, resultan ser más sensibles a pro- ductos naturales que un antibiótico utilizado para su control en humanos, como la ciprofloxacina.
Diversos autores en todo el mundo han confir- mado la actividad antibacteriana de extractos de Moringa oleifera donde algunos trabajos indican que extractos acuosos son efectivos para inhibir el crecimiento de bacterias patógenas Gram ne- gativas y Gram positivas (Grosvenor et al., 1995; Awadh et al., 2001; Onsare et al., 2013).
Estudios in vitro han comprobado la actividad de diferentes partes de la planta sobre los microor- ganismos patógenos. La inhibición del crecimiento de Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus au- reus por extractos acuosos de las hojas fue demos- trada por científicos guatemaltecos (Cáceres et al., 1991:9).
Oliveira et al. (2011) indican que la cepa de P. aeruginosa (ATCC27853) resultó resistente al tra- tamiento con extracto acuoso de hojas de moringa. Rahman et al. (2009) encontraron actividad anti- bacteriana del extracto acuoso de las hojas de Mo- ringa oleifera, in vitro utilizando el método de disco de difusión en agar contra bacterias patógenas hu- manas Gram negativas y Gram positivas, resaltán- dose que Pseudomona aeruginosa mostró halos de inhibición de 15,00 mm, mayores a los encontrado el presente estudio.
Saadabi y Abu Zaid (2011) encontraron actividad inhibitoria de extractos acuosos de Moringa oleifera con valores también mayores, entre 20 y 25 mm contra P. aeruginosa. Halos mayores de 10,5 mm y 18,5 mm a concentraciones de 520 mg/mL y 1040 mg/mL, respectivamente, fueron reportados por Akinyeye et al. (2012) utilizando la misma especie bacteriana patógena. Abdallah (2016) en su traba- jo realizado en Sudan reveló halos de inhibición del crecimiento de 9,6 mm que lograron afectar a la cepa de P. aeruginosa ATCC 27853, utilizando extractos acuosos de las hojas de Moringa oleifera a una concentración de 200mg/mL, que evidencia similitud con los obtenidos en la presente investi- gación.
Estudios bacteriológicos demostraron la activi- dad antimicrobiana de los extractos de semillas de
moringa, los cuales floculan bacterias Gram positi- vas y Gram negativas del mismo modo que lo ha- cen con los coloides del agua (Clemente y Pérez, 2017:10). Resultados sobre la actividad inhibitorio de extractos de semillas son reportados por Padla et al. (2012), quienes manifestaron la resistencia de P. aeruginosa frente al extracto de isocianato de la semilla fresca de Moringa oleifera a una con- centración de 10 mg/mL. Por su parte, Oluduro et al. (2010) reafirman que semillas de dicha planta, mostraron una actividad bactericida (100%) con- tra algunas cepas patógenas de P. aeruginosa así como contra especies patógenas gram negativas como Escherichia coli, Salmonella typhi y Shigella dysenteriae así como gram positivas como Strep- tococcus faecalis. Onsare et al. (2013) encontraron sensibilidad de dicha bacteria gram negativa a ex- tractos de semillas de la misma planta, resultando con valores de halos de inhibición entre 15,00 y 32,3 mm, valores mayores a los encontrados en el presente estudio.
En las infecciones de tracto urinario, P. aerugi- nosa es uno de los agentes etiológicos frecuente- mente encontrados (Andreu et al., 2005; Cornejo et al., 2007), además, la mortalidad y morbilidad aso- ciadas a la presencia de ésta bacteria, permanece significativamente alta (Mittal et al., 2009). En par- ticular, la infección ocurre por la colonización de la orina dentro del lumen del catéter y eventualmente entre el espacio entre la uretra y la superficie del catéter en tratamiento con diálisis (Kunin, 2001). En Venezuela un análisis en cepas aisladas de pa- cientes hospitalizados y comunitarios evidenció un 100% de resistencia a imipenem y meropenem (Sa- lazar et al., 2010).
Pseudomonas aeruginosa se presenta como una bacteria excepcional; la amplia variedad de factores de virulencia, la amplitud de infecciones que ocasiona y sus mecanismos múltiples de re- sistencia a los antibióticos la destacan entre los mi- croorganismos patógenos para el hombre (Luján, 2014).
La planta comúnmente llamada moringa, puede ser una alternativa natural en la cura de enferme- dades producidas por ésta bacteria patógena, así como otras especie (Pérez et al., 2015; Dalei et al. (2016). Moringa oleifera presentan metabolites secundarios con propiedades farmacológicas que muestran tener actividades antimicrobianas (Do- ménech et al, 2017).
Varios trabajos sobre la comprobación de los
efectos tóxicos diferentes partes del árbol o sus ex- tractos, con animales de laboratorio y cultivos celu- lares, ha revelado seguridad alimentaria respecto al consumo o tratamiento (Stohs y Hartman, 2015). Por otro lado, se ha incrementado las investigacio- nes con la planta Moringa oleifera, con el objeto de estandarizar y caracterizarla, dada la necesidad de utilizarla en la medicina herbaria basada por supuesto, en evidencias científicas (Kumar et al., 2015). Fahey (2005) indicó que dicha planta repre- senta un alimento libre de tóxicos y que carece de efectos secundarios.
Extractos acuosos de hojas y semillas de Morin- ga oleifera de la región zuliana presentan efecto in- hibitorio sobre cepas patógenas de Pseudomonas aeruginosa, proveniente de infecciones urinarias.
Los resultados demuestran que extractos de Moringa oleifera podría potencialmente servir como una alternativa natural de tratamiento de patógenos con alta multiresistencia y que bien podría a futuro tener aplicaciones en la Industria farmacéutica.
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