Estudio de la actividad antimicrobiana del propoleo en Staphylococcus aureus

Abstract

La bacterias del género Staphylococcus son una de las principales causas de infección asociada a entornos clínicos. La formación de biofilms es una de las respuestas más importantes de Staphylococcus aureus para evadir el sistema inmune y la interacción con antibióticos convencionales, favoreciendo su supervivencia dentro del huésped y el avance de la infección. La aparición de resistencias a antibióticos hace necesaria la búsqueda de nuevos agentes con capacidad antimicrobiana. Dentro de los productos naturales, gracias a su composición única rica en péptidos antioxidantes y flavonoides, el propóleo es conocido por aportar múltiples beneficios a la salud animal y humana, actuando sobre la inflamación, enfermedades coronarias, diabetes e incluso cáncer. En este trabajo se profundiza en el estudio la capacidad antibacteriana y anti-biofilm de un propóleo de origen extremeño frente a tres cepas de S. aureus. Se ha caracterizado el efecto de concentraciones sub-inhibitorias vancomicina en el crecimiento bacteriano y en la generación de biofilm. Se ha evaluado el efecto antimicrobiano del propóleo en combinación con vancomicina sobre la formación de biofilm y sobre la actividad metabólica de biofilm maduro. Se ha estudiado el efecto del propóleo sobre la membrana bacteriana evaluando el nivel de integridad, la variación en el grado de polarización y el estado de la fluidez de la membrana plasmática. Se ha explorado el efecto del propóleo sobre la expresión de genes relacionados con la generación de biofilm. Por último, se ha determinado el efecto del propóleo sobre las células del hospedador. Los resultados aportan luz sobre el mecanismo de acción que subyace a la actividad antimicrobiana del propóleo y apoyan su posible utilización como coadyuvante en el control de infecciones por S. aureus asociadas a la formación de biofilm.

Staphylococcus genus are one of the main causes of infection associated with clinical settings. The formation of biofilms is one of the most important responses of Staphylococcus aureus to evade the immune system and the interaction with conventional antibiotics, favoring its survival within the host and the progression of the infection. The emergence of antibiotic resistance makes it necessary to search for new agents with antimicrobial capacity. Among natural products, thanks to its unique composition rich in antioxidant peptides and flavonoids, propolis is known to provide multiple benefits to animal and human health, acting on inflammation, coronary heart disease, diabetes and even cancer. In this work, the antibacterial and anti-biofilm capacity of a propolis from Extremadura against three strains of S. aureus has been studied. The effect of sub-inhibitory concentrations of vancomycin on bacterial growth and biofilm generation has been characterized. We have evaluated the antimicrobial effect of propolis in combination with vancomycin on biofilm formation and on the metabolic activity of mature. The effect of propolis on the bacterial membrane has been studied by evaluating the level of integrity, the variation in the polarization degree and the state of plasmatic membrane fluidity. The consequence of propolis on the expression of genes related to the bacterial membrane has been explored. Finally, we have determined the effect of propolis on host cells. The results shed light on the mechanism of action underlying the antimicrobial activity of propolis and support its possible use as an adjuvant in the control of S. aureus infections associated with biofilm formation.