Evaluación de la actividad antimicrobiana de los sobrenadantes libre de células enriquecidos en proteínas producidos por Lactobacillus Acidophilus, L. Casei, L. Fermentum y L. Rhamnosus, sobre el patógeno humano Neisseria Gonorrhoeae

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dc.contributor.advisorRodas Garrido, Paula
dc.contributor.authorSimonetti Covarrubias, Gigliola
dc.contributor.editorFacultad de Ciencias Biológicas
dc.contributor.editorEscuela de Ingeniería en Biotecnología
dc.date.accessioned2018-08-28T19:55:48Z
dc.date.available2018-08-28T19:55:48Z
dc.date.issued2018
dc.descriptionTesis (Magíster en Biotecnología)es_ES
dc.descriptionProyecto FONDECYT INICIACIÓN 11121262
dc.description.abstractLactobacillus spp. es un microorganismo perteneciente a la microbiota normal tanto del tracto digestivo como del tracto vaginal del ser humano. Es el microorganismo predominante presente en la microbiota normal del tracto vaginal, responsable de mantener la salud urogenital mediante la prevención del crecimiento o invasión de patógenos, a través de su adhesión al epitelio de la zona genital vaginal y además por secretar al medio extracelular compuestos antimicrobianos como ácido láctico, peróxido de hidrogeno, ácido acético y bacteriocinas. Éstas últimas proteínas de bajo peso molecular que son las de interés en este trabajo. Uno de los patógenos de interés en salud sexual es Neisseria gonorrhoeae, el cual es el agente causante de la gonorrea. Este microorganismo adquiere con facilidad resistencia a las terapias antimicrobianas, por ello que actualmente existe resistencia de las cepas a las cefalosporinas de tercera generación que corresponden al último antimicrobiano para tratar la enfermedad. Por lo tanto, es necesario buscar nuevas alternativas a las terapias de antibióticos convencionales Actualmente existe escasa evidencia en cuanto al efecto de las bacteriocinas de Lactobacillus spp. frente a Neisseria gonorrhoeae. En consecuencia, el principal objetivo de este trabajo es evaluar las propiedades bactericidas de los sobrenadantes libre de células enriquecidos en proteínas de bajo peso molecular, producidos por Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. fermentum y L. rhamnosus contra el patógeno humano Neisseria gonorrhoeae. Para ello se precipitaron los sobrenadantes libre de células (CFS) de los distintos Lactobacillus en estudio y se determinó la presencia y tamaño de las proteínas de interés mediante electroforesis, utilizando geles en gradiente de tricina 16%/6M urea. En cuanto a las proteínas observadas en la electroforesis se vieron bandas entre 6 y 14 kDa, 17 y 28 kDa y > 30 kDa, sugiriendo la presencia de bacteriocinas en los CFS utilizados en este estudio. Debido a que la producción de estos péptidos es dependiente del pH y temperatura, posteriormente se evaluó cómo estos dos factores ambientales afectaron la producción de las proteínas y el efecto antimicrobiano del CFS cuando se modificaron las dos variables antes mencionadas. Además, se evalúo la actividad bactericida de cada CFS sobre un césped del patógeno N. gonorrhoeae en placas GC para demostrar su efecto antimicrobiano. También, se evaluó el potencial efecto sinérgico entre los CFS de los distintos Lactobacillus sobre el patógeno de interés. Nuestros resultados mostraron que efectivamente hay un cambio en el efecto bactericida de los CFS cuando se modifican las variables de pH y temperatura, obteniéndose un efecto bactericida mayor en tiempos tempranos, al inicio de la fase exponencial cuando se expone a la bacteria Lactobacillus a un medio de cultivo de pH 6,5 inicial a diferencia de lo que ocurre en condiciones similares a las fisiológicas en cuanto a la temperatura 37 °C y pH 5,5 donde el mayor efecto bactericida se obtuvo en tiempos tardíos correspondientes a las 48 h (término de la fase estacionaria). Finalmente, en dos de las especies se observó que a 30°C el mayor efecto antimicrobiano se observó en fase exponencial, a diferencia de 37 °C que fue observado en fase estacionaria. En conclusión, nuestros resultados indican que las cuatro especies de Lactobacillus en estudio presentan en el sobrenadante libre de células compuestos proteicos secretados al medio extracelular con acción antimicrobiana frente al pátogeno N. gonorrhoeae. Además la modificación del pH y la temperatura genera un cambio en la actividad antimicrobiana de la fracción proteica de los CFS. Esto nos da una primera visión para seguir investigando y poder desarrollar un sistema de prevención y cuidado de la zona genital femenina, en la adquisición de infecciones bacterianas de transmisión sexual.es_ES
dc.description.abstractLactobacillus spp. is a microorganism that belongs to the normal microbiota of both the digestive tract and the vaginal tract of humans. It is the predominant microorganism present in the vaginal microbiota, responsible for maintaining urogenital health by preventing the growth or invasion of pathogens through its adhesion to the vaginal genital epithelium and also by secreting antimicrobial compounds such as lactic acid, hydrogen peroxide, acetic acid and bacteriocins into the extracellular medium, being the latter low molecular weight proteins that are the ones of interest in this work. One of the pathogens of interest in sexual and reproductive health is Neisseria gonorrhoeae, which is the ethiological agent of gonorrhea. This microorganism easily acquires resistance to antibiotics; in fact, there are many reports about novel gonococcal resistance to third generation cephalosporins. Therefore, it is necessary to look for new alternatives to conventional antibiotic therapies. Currently there is little evidence regarding the effect of bacteriocins of Lactobacillus spp. against Neisseria gonorrhoeae. Therefore, the main objective of this work is to evaluate the bactericidal properties of cell-free supernatants enriched in low molecular weight proteins produced by Lactobacillus acidophilus, L.casei, L. fermentum and L. rhamnosus against the human pathogen Neisseria gonorrhoeae. In order to detect the presence of low molecular weight proteins secreted by Lactobacillus spp. cell-free supernatants (CFS) were analyzed by electrophoresis in tricine gels 16% / 6M urea. Regarding the proteins observed by electrophoresis, the bands ranked at 6-14 kDa, 17-28 kDa, and > 30 kDa suggesting the presence of bacteriocins in the CFS used in this study. Since the production of these peptides is influenced by pH and temperature, we also evaluated both parameters in protein production and antimicrobial effects of the CFS. Then the bactericidal activity of each CFS was tested on growth of N. gonorrhoeae onto GC plates. In addition, the potential synergic effect between CFS of the different Lactobacillus in the study of the pathogen of interest was assessed. Our results showed that the bactericidal effect of the CFS was pH- and temperature-dependent, obtaining a higher bactericidal effect when Lactobacillus spp was grown into a medium of pH 6,5 unlike that observed in physiological conditions with respect to temperature 37 °C and pH 5,5 where the highest bactericidal effect was obtained in late times at 48 h corresponding to the term of stationary phase. Finally, two of the species it was observed that at 30 °C the greatest antimicrobial effect began in the exponential phase unlike the 37 °C that began in the stationary phase. 15 In conclusion, our results show that the four species of Lactobacillus spp. in their cell-free supernatants, secrete proteins compounds to the extracellular medium with antimicrobial activity against the N. gonorrhoeae pathogen and that the modification of pH and temperature generates a change in the antimicrobial activity of the protein fraction of CFS. These results provide an approach to continue research in order to develop a prevention and care system for the female genital area in the acquisition of STIs.
dc.identifier.urihttp://repositorio.unab.cl/xmlui/handle/ria/6836
dc.language.isoeses_ES
dc.publisherUniversidad Andrés Belloes_ES
dc.subjectAgentes Anti-Infecciososes_ES
dc.subjectNeisseria Gonorrhoeaees_ES
dc.titleEvaluación de la actividad antimicrobiana de los sobrenadantes libre de células enriquecidos en proteínas producidos por Lactobacillus Acidophilus, L. Casei, L. Fermentum y L. Rhamnosus, sobre el patógeno humano Neisseria Gonorrhoeaees_ES
dc.typeTesises_ES
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