INTRODUCCIÓN

Escherichia coli habita normalmente el intestino de la mayoría de los animales, incluyendo a los seres humanos. Algunas cepas de E. coli pueden provocar una amplia variedad de enfermedades intestinales y extraintestinales, tales como diarrea, infecciones del tracto urinario, septicemia y meningitis neonatal¹. Es de fácil manipulación en laboratorio con alta facilidad en su cultivo, es bastante conocida en relación al tema genético, y puede ser empleada como indicador de contaminación fecal del agua².

Las β-lactamasas de amplio espectro (extended-spectrum β-lactamase - ESBL) son enzimas capaces de hidrolizar el grupo farmacóforo (anillo betalactámico) de los antibióticos betalactámicos, como cefalosporinas, penicilinas y monobactámicos, siendo consideradas una forma terapéutica primaria para el control de infecciones. Esas enzimas se codifican en genes presentes principalmente en los plásmidos, transposones e integrones, elementos que presentan capacidad de cargar otros tipos de genes de resistencia, confiriendo así a ese microorganismo resistencia a las demás clases de fármacos³.

Por mucho tiempo, las bacterias Gram negativas eran controladas a través de tratamiento con cefalosporinas; sin embargo, esa realidad ha venido cambiando, una vez que han surgido cepas que expresan la ESBL, siendo uno de los principales mecanismos de resistencia en la familia Enterobacteriaceae^4,5,6.

Debido al constante aumento de los medios de resistencia bacterianos, siendo una parte considerable originada en la automedicación, el combate a la resistencia microbiana acaba volviéndose una gran preocupación de la Organización Mundial de Salud. Se necesitan inversiones no apenas en el área de la salud, sino también, de suma importancia, en el área de la educación para el desarrollo de diferentes formas de control y prevención de la multirresistencia bacteriana⁷.

El aparecimiento de la resistencia por parte de los microorganismos es derivado de mutaciones genéticas espontáneas u oriundas de estímulos y recombinación de genes, resultando en una amplia variedad genética, adecuándolos a la sobrevida en ocasiones adversas; de esas, las más comúnmente enfrentadas por ellos son la acción de antimicrobianos o la resistencia adquirida por el contacto con organismos ya resistentes. Esas alteraciones son posibles porque el genoma bacteriano es muy dinámico, con las actividades de defensa y transferencia génica desempeñadas por estructuras móviles, como integrones y plásmidos, que posibilitan, entonces, el amplio intercambio y modificación de datos genéticos^8,9.

La detección de especies portadoras de las ESBL se hace necesaria para identificar esas cepas y definir la terapéutica apropiada para un tratamiento eficaz¹⁰. Sin embargo, hay fallos en la terapéutica medicamentosa y los programas de investigación han propiciado

el descubrimiento y la viabilidad de alternativas terapéuticas frente a los mecanismos de resistencia. Así, productos naturales han demostrado gran eficiencia en las infecciones bacterianas; así siendo, no es sorpresa el hecho de que exista una gran variedad de drogas originadas de tales productos¹¹. En esa perspectiva, han sido desarrolladas investigaciones con el objetivo de investigar nuevos fármacos con acción antimicrobiana o, aún, moléculas que modulan la actividad de antibióticos^11,12.

Lo aceites esenciales y los terpenos han presentado diversas actividades biológicas, entre ellas acciones antimicrobianas, cuando probados en presencia de bacterias como E. coli. El carvacrol y el timol so isómeros y han sido señalados por algunos autores como moléculas prometedoras en el estudio de alternativas terapéuticas para el tratamiento de infecciones^12,13,14.

Los terpenos corresponden a una clase de sustancias químicas derivadas del metabolismo secundario de los vegetales, cuyo origen biosintético deriva de unidades de isopreno (C₅H₈), existiendo, en su mayor parte, bajo la forma de estructura cíclica, formada a partir del ácido mevalónico¹⁵. Estudios han mostrado que los aceites esenciales del orégano y del tomillo presentan actividad antimicrobiana y tienen carvacrol, timol y eugenol como constituyentes mayoritarios, siendo que la concentración de esos fitoconstituyentes puede variar de región para región¹⁶.

El timol, también conocido por 2-isopropil-5-metilfenol, es un monoterpeno, siendo isomérico con carvacrol; es extraído como una sustancia aromática, de coloración cristalina blanca y de aroma agradable, poco soluble en agua, pero extremamente soluble en algunos solventes orgánicos; presenta pH neutro. El timol también presenta características alcalinas en soluciones acuosas debido a la desprotonación del fenol¹⁷.

El carvacrol, o 2-metil-5-1-metiletil fenol, es también un monoterpeno y presenta característica picante y olor suave de orégano. Debido a esas características y al aroma agradable, se utiliza como aditivo alimentario¹⁸. Se cree que es la ruptura de la membrana de las bacterias la causa de las propiedades antimicrobianas del carvacrol¹⁹.

Frente a esas premisas, el objetivo de este trabajo fue de investigar la acción antibacteriana del timol y el carvacrol contra cepas de E. coli ESBL.

MATERIALES Y MÉTODOS

RESULTADOS

Los resultados referentes a la acción bacteriostática del carvacrol y el timol contra cepas de E. coli ESBL están en la tabla 1, en la que se determinó la CIM de carvacrol como siendo 64 µg/mL para la cepa 65 y 128 µg/mL para las cepas C-18, C-20, C-21, C-24, C-25 y 24. Para el timol, la CIM fue determinada como 1.024 µg/mL para la cepa C-25; 512 µg/mL para las cepas C-18, C-21, 24 y 65; 256 µg/mL para la cepa C-24; y 128 µg/mL para la cepa C-20.

DISCUSIÓN

Los aceites esenciales que contienen constituyentes como el carvacrol y el timol han sido observados como agentes antibacterianos, antivirales, antidiabéticos y antioxidantes en enfermedades cardiovasculares. Estos fitoconstituyentes son relatados como posibles agentes antimicrobianos, principalmente frente a las bacterias Gram positivas²³. Sin embargo, se mostraron activos contra la mayoría de las cepas probadas, en particular el carvacrol.

Los estudios realizados a partir de extractos producidos de hojas adultas de Ficus benjamina confirmaron la actividad antibacteriana de los constituyentes de esta planta y obtuvieron una CIM de 1.024 μg/mL contra cepas de E. coli²⁴, corroborando el resultado obtenido en la cepa E. coli 25 cuando se prueba la actividad del timol en el presente trabajo.

De acuerdo con la literatura, la acción biológica de ambos fitoconstituyentes se puede atribuir a la inducción en las deformaciones de la membrana celular que ambos causan, alterando su permeabilidad. Además, es posible que los núcleos aromáticos presentes en su estructura y que contienen un grupo polar puedan establecer enlaces de hidrógeno con enzimas microbianas, lo que probablemente favorecería la actividad antimicrobiana^25,26. También

se puede atribuir la actividad antimicrobiana de esos fitoconstituyentes a su supuesta actividad prooxidante, pudiendo tornarlos, de esa manera, excelentes agentes antimicrobianos cuando en pequeñas concentraciones¹³.

CONCLUSIÓN

A través de los experimentos se puede afirmar que los fitoconstituyentes carvacrol y timol ejercen actividad bacteriostática frente a las cepas de E. coli.