Sustancias con actividad citotóxica selectiva : mecanismo de acción

• Autores: Becerra, María Cecilia
• Año de publicación: 2005
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Albesa, Inés; Mazzieri, María Rosa; Gea, Susana Elba; Bocco, José Luis
• Materia: Antibióticos; Fluoroquinolona; Staphylococcus aureus; Estrés oxidativo; Antraquinonas; Escherichia coli
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Dra. en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2005.
Fil: Becerra, María Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Becerra, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.
El estrés oxidativo es la alteración del balance pro-oxidante-antioxidante a favor del primero conduciendo a un potencial daño celular. Este tipo de estrés resulta de la exposición a agentes físicos o químicos generadores de especies reactivas o de alteraciones de los sistemas biológicos antioxidantes. Las sustancias nocivas para células procariotas y poco activas sobre células eucariotas pueden ser utilizadas como antibióticos; es decir, un compuesto para ser considerado antimicrobiano debe poseer fuerte actividad contra microorganismos y baja toxicidad contra el huésped. Por otro lado, los productos de origen microbiano o vegetal que son perjudiciales para el huésped, son considerados toxinas porque alteran alguna estructura o función de las células del mismo. En base a estos conceptos se plantearon los siguientes objetivos principales para el presente trabajo de Tesis Doctoral: • Estudiar la capacidad antimicrobiana de antraquinonas vegetales, un pigmento bacteriano y de fluorquinolonas (FQs) comerciales y nuevas Nbencenosulfonilamidofluorquinolonas (BSFQ5), evaluando la participación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en la toxicidad sobre leucocitos humanos y bacterias. • Profundizar el estudio del estrés oxidativo como un nuevo aspecto relacionado con el mecanismo de acción de FQs y su relación con la resistencia bacteriana. Para el logro de los objetivos se realizaron determinaciones de concentración inhibitoria mínima (CM), detección de ROS, actividad de la enzima superóxido dismutasa (SOD), acumulación de ciprofloxacina (CIP), capacidad antioxidante, consumo de oxígeno y alteración de macromoléculas, entre otros. Se apreció que la susceptibilidad al estrés oxidativo generado por AQ-1 (1 ,6-dihidroxi-2-metilantraquinona), AQ-2 (1,3-d i h id roxi-2-meti la ntraq u¡ nona) y AQ- 3 (3-hidroxi-1-metoxiantraquinona-2-aldehído) fue diferente en los géneros bacterianos estudiados. La capacidad antibacteriana, a través de la inducción de estrés oxidativo, fue mayor para AQ-1. Además, las antraquinonas afectaron el metabolismo respiratorio de leucocitos humanos, siendo AQ-1 la que exhibió mayor efecto nocivo. También se pudo comprobar que pioverdina alteró el proceso de respiración y la correspondiente generación de ROS en leucocitos humanos mediante la estimulación del estallido respiratorio mediada por la activación de una proteinquinasa. Por otra parte, se evidenció que las cepas bacterianas estudiadas fueron sensibles a este pigmento bacteriano. En relación a los ensayos realizados con nuevos derivados de FQs, se evidenció mayor sensibilidad de Staphylococcus aureus al estrés oxidativo inducido por BSFQs comparado con Escherichia coli. Las FQs comerciales, CIP y norfioxacina (NOR), incrementaron la producción de ROS en los géneros bacterianos estudiados, siendo S.aureus el más afectado. Por otra parte, la determinación de la actividad SOD en bacterias permitió asociar el mayor efecto nocivo generado por ROS en S.aureus con la menor actividad intracitoplasmática de esta enzima, comparado con E.coli y Enterococcus faecalis. Un aspecto a destacar es que las FQs comerciales y derivados BSFQs no generaron un marcado incremento de ROS en leucocitos humanos. Se establecieron diferencias en el comportamiento de cepas clínicas de S.aureus frente al estrés oxidativo generado por CIP, relacionándose los valores bajos de CIM con los incrementos mayores de anión superóxido (02) provocado por el antibiótico en cepas sensibles de S.aureus; la respuesta oxidativa al estrés fue menor en las cepas con altos valores de dM, observándose escaso aumento de 02 respecto del valor basal. Asimismo, se evidenció una relación inversa entre acumulación de CIP y máximo estímulo de 02 en las cepas sensibles; comportamiento que no se manifestó en las cepas resistentes, en las cuales la pequeña producción de 02- se asoció a una menor acumulación de CIP. Se comprobó que CIP alteró en mayor medida el metabolismo respiratorio de la cepa sensible que el de la cepa resistente, afectando el consumo de oxígeno en forma dosis-dependiente. Los ensayos con desactivantes químicos de oxígeno singlete (02 (1kg)) fueron útiles para detectar la mayor producción de esta especie del oxígeno, altamente nociva, en la cepa sensible de S.aureus cuando se incubó con CIP. Se pudo observar que el efecto oxidativo de CIP mediado por ROS se extendió al ADN y a los lípidos de la cepa sensible al antibiótico, mientras que la cepa resistente no evidenció un marcado incremento de los productos de oxidación lipídica ni de ADN. La determinación de la capacidad antioxidante de cepas de S.aureus sensibles y resistentes, permitió explicar el comportamiento de las cepas frente al estrés oxidativo. Para concluir, se puede manifestar que en el presente trabajo de tesis se demostró que el estudio de la toxicidad, a través del estrés oxidativo, constituye un aspecto importante a evaluar ante la aplicación de nuevas drogas como posibles fármacos. Además, el estrés oxidativo provocado por CIP en bacterias sería un nuevo aspecto relacionado a la acción de FQs.
Fil: Becerra, María Cecilia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ciencias Farmacéuticas; Argentina.
Fil: Becerra, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina.