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La actividad antimicrobiana de los nanoliposomas del aceite de árbol de té contra Escherichia coli.
Aunque los antibióticos se utilizan como aditivos alimentarios para combatir diversas enfermedades infecciosas bacterianas en los animales, la continua aparición de cepas bacterianas resistentes a los medicamentos ha limitado su eficacia. Dado que los aceites esenciales de plantas han mostrado una actividad antibacteriana significativa, se los ha considerado un candidato potencial para aliviar el problema de la resistencia a los antibióticos. Conozca: Nanoliposomas de aceite de árbol de té: optimización, caracterización y actividad antibacteriana contra Escherichia coli in vitro e in vivo. Fuente de la imagen: ronstik/Shutterstock En un estudio reciente de Poultry Science, los investigadores formularon nanoliposomas de aceite de árbol de té (TTONL) y analizaron su eficacia antibacteriana contra la patógena Escherichia coli (E. coli), que está afectando significativamente a la industria avícola. El objetivo principal del estudio actual es desarrollar un nuevo fármaco para promover...
La actividad antimicrobiana de los nanoliposomas del aceite de árbol de té contra Escherichia coli.
Aunque los antibióticos se utilizan como aditivos alimentarios para combatir diversas enfermedades infecciosas bacterianas en los animales, la continua aparición de cepas bacterianas resistentes a los medicamentos ha limitado su eficacia. Dado que los aceites esenciales de plantas han mostrado una actividad antibacteriana significativa, se los ha considerado un candidato potencial para aliviar el problema de la resistencia a los antibióticos.
Lernen: Teebaumöl-Nanoliposomen: Optimierung, Charakterisierung und antibakterielle Aktivität gegen Escherichia coli in vitro und in vivo. Bildquelle: ronstik/Shutterstock
En un reciente Ciencia avícola En este estudio, los investigadores formularon nanoliposomas de aceite de árbol de té (TTONL) y analizaron su eficacia antibacteriana contra la patógena Escherichia coli (E. coli), que afecta significativamente a la industria avícola. El objetivo principal del estudio actual es desarrollar un nuevo fármaco para promover la cría de animales sostenible y saludable en China.
Infección por E. coli en aves de corral
Aunque la mayoría de las cepas de E. coli no son patógenas y se encuentran naturalmente en el intestino, algunas cepas virulentas pueden causar la enfermedad de Crohn, gastroenteritis y colitis hemorrágica. Además, la E. coli patógena causa colibacilosis, una infección sistémica o localizada que se observa comúnmente en las aves de corral. La colibacilosis también se ha asociado con lesiones de múltiples órganos como aerosaculitis, perihepatitis y peritonitis, lo que resulta en una mortalidad significativa en las aves de corral.
La pared celular de E. coli está compuesta principalmente de lipopolisacárido (LPS), y la lisis celular de esta bacteria provoca una liberación masiva de LPS, lo que desencadena una respuesta inflamatoria. En este contexto, se descubrió que NLRP3 desempeña un papel importante en la inducción de una respuesta inflamatoria durante la infección por E. coli. Otro factor que media la inflamación en etapa tardía es HMGB1.
Aceite de árbol de té (TTO) y nanoliposomas
TTO es un aceite esencial extraído de las hojas del árbol del té. Este aceite esencial tiene un color amarillo claro a claro y un olor fresco a alcanfor. Normalmente, el árbol del té se encuentra en la costa desde el sur de Queensland hasta el norte de Nueva Gales del Sur, Australia.
La TTO tiene muchos usos medicinales, incluido el tratamiento del herpes, el acné, la sarna, las picaduras de insectos y las infecciones microbianas de la piel. Es importante destacar que este aceite esencial ha demostrado una concentración inhibidora mínima (MIC) de menos del 1% contra la mayoría de las bacterias y hongos. Por tanto, la TTO se considera un agente antimicrobiano prometedor.
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Terpinen-4-ol y α-terpineol son los componentes principales de TTO, que promueven la actividad antibacteriana. Mecánicamente, la acción bactericida de estos componentes se ha relacionado con la alteración de la membrana celular microbiana, provocando la lisis celular.
Además de sus ventajas, algunas de las limitaciones que limitan la aplicación del TTO incluyen su insolubilidad en agua, su naturaleza inestable y la fuerte tendencia de sus ingredientes activos a cambiar cuando se exponen al aire. Estas deficiencias podrían superarse mediante el uso de nanoliposomas, un sistema portador de vesículas de dos capas formado por autoensamblaje en medios acuosos.
Los nanoliposomas que transportan aceite esencial llegan al sitio objetivo a través de interacciones celulares (p. ej., fagocitosis, adsorción y fusión). Es importante destacar que estos han mejorado significativamente la escasa estabilidad de los aceites esenciales durante el almacenamiento y el uso. En este estudio, TTONL se produjo de manera óptima para inhibir la enfermedad de E. coli en aves de corral.
Síntesis y caracterización de TTONL.
TTONL se sintetizó utilizando la técnica de sonicación e hidratación de película fina. El proceso de desarrollo se optimizó utilizando el método Box-Behnken Response Surface. Las condiciones óptimas determinadas para la síntesis de TTONL fueron una proporción de masa de lecitina a colesterol de 3,7:1, un pH del medio de hidratación de 7,4 y una concentración de TTO de 0,5. Estas condiciones dan como resultado una tasa de encapsulación TTONL de 80,31 ± 0,56%.
El análisis de microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostró que TTONL era casi esférico y de tamaño uniforme. El tamaño medio de partícula de esta estructura bicapa que contiene TTO fue de 227,8 ± 25,3 nm con carga negativa. El pico de absorción característico de TTONL mostró una modificación insignificante del esqueleto básico de un liposoma. Es importante destacar que los resultados experimentales mostraron que TTONL fue más estable durante 35 días a 4 °C que a temperatura ambiente.
Eficacia antibacteriana de TTONL.
La actividad antibacteriana de TTONL se evaluó contra E. coli mediante experimentos in vitro e in vivo. Para el estudio in vivo, se examinó la eficacia de TTONL en pollos infectados con colibacilosis.
Los resultados de la prueba MIC mostraron que los nanoliposomas mejoraron la eficacia antibacteriana de TTO contra varias cepas de E. coli. Después de 8 horas de tratamiento con 75 mg/ml de TTONL, se observó una actividad bactericida completa contra las cepas de prueba.
Los experimentos in vitro mostraron que la exposición a TTONL causó diversos grados de daño estructural a las cepas de E. coli. Un estudio in vivo encontró que la administración oral de TTONL redujo significativamente los síntomas clínicos y las lesiones intestinales en pollos infectados. Es importante destacar que el tratamiento con TTONL redujo significativamente la expresión de ARNm de NLRP3 y NF-κB en el ciego y el duodeno de pollos infectados con E. coli.
Conclusiones
El TTONL recientemente sintetizado mostró una mayor tasa de encapsulación, una liberación más lenta y una estabilidad mejorada con una actividad antibacteriana prometedora contra los patógenos probados. Teniendo en cuenta todos los resultados experimentales, el estudio actual recomendó encarecidamente el uso profiláctico de TTONL para el tratamiento de enfermedades bacterianas aviares.
Referencia:
- Bo, R. et al. (2023) „Teebaumöl-Nanoliposomen: Optimierung, Charakterisierung und antibakterielle Aktivität gegen Escherichia coli in vitro und in vivo“, Poultry Science, 102(1), p. 102238. doi: 10.1016/j.psj.2022.102238. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003257912200534X?via%3Dihub
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