Estudio de la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos del Parthenium hysterophorus en enfermedades cutáneas

Estudio de la actividad Antimicrobiana in vitro de los extractos (etéreo, etanolico y acuoso) del Parthenium hysterophorus a través de ensayos de laboratorio a fin de verificar su acción frente a los agentes causantes de las enfermedades cutáneas

1.2.1 Caracterización del problema

El padecimiento de enfermedades cutáneas es muy común en nuestro medio por la exposición constante a distintos tipos de bacterias y también por el alto grado de humedad, la escasa utilización de la medicina natural para estos propósitos hace que se reste importancia a las plantas que son muy comunes en nuestro medio, uno de ellos es Parthenium hysterophorus que contiene metabolitos secundarios que son útiles en este tipo de patologías, la realización del análisis fitoquímico nos ayudará a comprobar su acción antimicrobiana en enfermedades cutáneas[8]

1.2.2 Delimitación espacial

El estudio fitoquímico de Parthenium hysterophorus tuvo como campo de acción los laboratorios de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas y Bioquímicas de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno de la ciudad de Santa Cruz Bolivia

1. Delimitación temporal Se realizó desde el 20 de marzo al 20 de octubre del 2019
2. Delimitación sustantiva Para la realización de esta investigación se utilizó métodos como las distintas extracciones y técnicas como la marcha fitoquímica que nos permitió la identificación de las especies químicas presentes en el Parthenium hysterophorus

1.2.5 Pregunta de investigación ¿Tendrá actividad antimicrobiana los extractos (etéreo, etanolico y acuoso) del Parthenium hysterophorus?

1. Justificación

1.3.1 Relevancia científica

Las infecciones cutáneas superficiales se presentan con mayor incidencia en nuestra región. Un 58.5% de las enfermedades de la piel son causadas por bacterias debido al clima cálido y la humedad. [9]

Este trabajo pretende realizar la identificación de los metabolitos secundarios del Parthenium hysterophorus por ello se considera necesario hacer este estudio con el fin de aportar conocimientos para la elaboración de formas farmacéuticas para el tratamiento de estas enfermedades cutáneas.

1.3.2 Relevancia social

Este estudio beneficiará a las personas que padecen enfermedades cutáneas causadas por bacterias

1.3.3 Relevancia práctica

Extracción de metabolitos secundarios a través de marchas fitoquímicas

1.4 Objetivos Evaluar la actividad antimicrobiana in vitro de los extractos (etéreo, etanolico y acuoso) del Parthenium hysterophorus a través de ensayos de laboratorio a fin de verificar su acción frente a los agentes causantes de las enfermedades cutáneas durante los meses de abril a octubre del 2019 en Santa Cruz de la Sierra

1.4.1 Objetivos específicos Extraer los componentes químicos del parthenium hysterophorus a través del uso de solventes como el éter, etanol y agua. Identificar los metabolitos secundarios a través de la marcha fitoquímica. Determinar la actividad antimicrobiana de los metabolitos secundarios extraídos del parthenium hysterophorus

CAPITULO II MARCO TEORICO

3 HIPÓTESIS

3.1 Hipótesis alterna Los extractos obtenidos del parthenium hysterophorus poseen actividad antimicrobiana frente a cepas de bacterias gram positivas y gram negativas

3.2 Hipótesis nula Los extractos obtenidos del parthenium hysterophorus no poseen actividad antimicrobiana frente a cepas de bacterias gram positivas y gram negativas.

3.2 Variables

Variable dependiente Actividad antibacteriana

Variable independiente La concentración de los metabolitos secundarios - Tipos de extractos - Cepas de bacterias gram positivas y gram negativa

2.3 INVESTIGACION FITOQUIMICA

2.3.1 Componentes químico presentes en la planta

• Extracto etéreo:

Los carotenoides: son sustancias de color roja o naranja que se encuentran en las plantas. Algunos carotenoides se transforman en vitamina A en el cuerpo, son antioxidantes.

Los flavonoides: son pigmentos naturales presentes en los vegetales que protegen al organismo del daño producido por agentes oxidantes como los rayos ultravioletas

• Extracto etanolico:

Taninos catecolicos: son compuestos químicos que poseen propiedades astringentes y antiinflamatorias.

Identificación: tomamos 5 mililitros le agregamos 1 mililitro de agua destilada con 3 o 5 gotas de cloruro de férrico al 1% si el resultado nos da un color verde es positivo para taninos catecolicos (ver anexo 6)

Carotenoides: son sustancias de color roja o naranja que se encuentran en las plantas. Algunos carotenoides se transforman en vitamina A en el cuerpo.

Antracenosidos: son quinonas tricíclicas derivadas del Antraceno son especies vegetales que pueden utilizarse como laxantes o como purgantes según las dosis administradas.

• Extracto acuoso

Las cumarinas: son sustancias son sustancias químicas con propiedades antiespasmódicas, vasodilatadora y anticoagulantes.

Los flavonoles y las flavononas: son una clase flavonoides suelen ser incoloros o amarillos tienen efecto antioxidante y otros actúan como antiinflamatorios e incluso con propiedades para la memoria

Los Antocianosidos glucosilados: son heterópsidos de los antocianos que a su vez unidas a los glucósidos que son azúcares forman las antocianinas que se usan en el tratamiento de afecciones circulatorias (varices, flebitis) y en alteraciones vasculares de la retina.

Los polisacáridos: son polímeros formados por una gran cantidad de monosacáridos de alto peso molecular, sirven como reserva energética para la planta estos polisacáridos pueden ser: Almidón, Celulosa, Glucógeno

CEPAS UTILIZADAS

• GRAM POSITIVAS

Staphylococcus epidermidis

Es una especie bacteriana del género Staphylococcus, consistente en cocos gram positivos arreglados en grupos. Es coagulasa negativa, termonucleasa negativo aunque a veces varía, y se presenta frecuentemente en la piel de humanos y de animales y en membranas mucosas. Es sensible al antibiótico novobiocina [15]

Staphylococcus aureus

Es una bacteria anaerobia facultativa, gram positiva, productora de coagulasa, catalasa, inmóvil y no esporulada que se encuentra ampliamente distribuida por todo el mundo. Puede producir una amplia gama de enfermedades, que van desde infecciones cutáneas y de las mucosas relativamente benignas, tales como foliculitis, forunculosis o conjuntivitis, hasta enfermedades de riesgo vital, como celulitis, abscesos.[16]

Streptococcus agalactiae

Es una bacteria que puede ocasionar infecciones muy graves (infección por estreptococo del grupo B), en recién nacidos y adultos. EGB es un coco (bacteria redonda) gram positivo que al microscopio se dispone en cadenas (estreptococo), beta-hemolítico, catalasa negativo, oxidasa negativo y anaerobia facultativo, caracterizado por presentar en su pared el grupo B de antígenos del sistema de Lancefield. El EGB posee una cápsula bacteriana de polisacárido rica en ácido siálico y según su estructura se distinguen 10 serotipos antigénicamente diferentes (Ia, Ib, II-IX). El EGB es un constituyente de la microbiota (flora intestinal), microbiota normal del intestino de los humanos y otros animales.[17]

Streptococcus pyogenes

Es una bacteria Gram-positiva que crece en cadenas de cuatro a diez células. En su pared celular expresa el antígeno grupo A de la clasificación de Lancefield y hace hemólisis del tipo beta-hemólisis cuando se cultiva en agar sangre, debido a las hemolisinas que produce (estreptolisina S y O)

S. pyogenes es uno de los patógenos humanos más comunes, capaz de originar diversas enfermedades supurativas y no supurativas. Entre las supurativas, el S. pyogenes constituye la causa más frecuente de faringitis bacteriana, aunque también produce otitis media, mastitis, infecciones en las capas superficiales de la piel (impétigo), en las capas profundas (erisipela), y en los casos más severos, fascitis necrotizante, de donde proviene el apelativo «bacteria comedora de carne» de esta bacteria. Dentro de las no supurativas encontramos la fiebre reumática y la glomerulonefritis posestreptocócica [18]

GRAM NEGATIVAS

Escherichia coli

Es una bacteria miembro de la familia de las enterobacterias y forma parte de la microbiota del tracto gastrointestinal, como por ejemplo el ser humano. Es un bacilo gram negativo, no exigente, oxidasa negativo, catalasa positivo, anaerobio facultativo, cuya temperatura de crecimiento preferentemente es 37 °C (mesotermo), fimbriado y comúnmente es móvil por flagelos perítricos.

E. coli es la bacteria anaerobia facultativa comensal más abundante de la microbiota del tracto gastrointestinal, donde ésta y otras bacterias son necesarias para el funcionamiento correcto del proceso digestivo, además de la producción de las vitaminas B y K. Pueden causar infecciones gastrointestinales, por cepas E. coli intestinales así como infecciones en otros aparatos y sistemas (urinario, nervioso), por cepas patógenas denominadas E. coli Extra intestinales [19]

Salmonella

Es un género bacteriano perteneciente a la familia Enterobacteriaceae constituido por bacilos gramnegativos intracelulares anaerobio facultativos con flagelos peritricos. Constituye un grupo importante de patógenos para animales y humanos.

No desarrollan cápsula (excepto el serotipo Typhi) ni esporas. Son bacterias móviles que producen ácido sulfhídrico (H₂S). Emplean glucosa por poseer una enzima especializada, pero no lactosa, y no producen ureasa ni tienen metabolismo fermentativo.

Es un agente productor de zoonosis de distribución universal. Se transmite por contacto directo o contaminación cruzada durante la manipulación, en el hogar.

El hábitat natural de estas especies normalmente es en los intestinos de cualquier tipo de animal homeotermo (incluidos humanos).[20]

Shiguella

Es un género de bacterias con forma de bacilo perteneciente a la familia Enterobacteriaceae, son Gram negativas, inmóviles, no formadoras de esporas e incapaces de fermentar la lactosa, que pueden ocasionar diarrea en los seres vivos. Son coliforme fecales anaerobias facultativas con fermentación ácido-mixta. Descubierto en 1897 por el científico japonés Kiyoshi Shiga, de quien tomó su nombre.

6. CONCLUSIONES:

MARCHAS FITOQUIMICAS

• EXTRACTO ETÉREO:

El Parthenium hysterophorus dio positivo a la presencia de carotenoides, realizados con la alícuota “A” del extracto etéreo. Los carotenoides son sustancias de color roja o naranja que se encuentran en las plantas. Algunos carotenoides se transforman en vitamina A en el cuerpo.

El Parthenium hysterophorus dio positivo a la presencia de Flavonoides, realizados con la alícuota “B” del extracto etéreo. Los flavonoides son pigmentos naturales presentes en los vegetales que protegen al organismo del daño producido por agentes oxidantes como los rayos ultravioletas

• EXTRACTO ETANOLICO

El parthenium hysterophorus dio positivo a la presencia de Taninos catecolicos, realizados con la alícuota “A” del extracto etanólico. Los Taninos catecolicos son compuestos químicos que poseen propiedades astringentes y antiinflamatorias.

También dio positivo a la presencia de Carotenoides y Antracenosidos, realizados con la alícuota “B” del extracto etanólico. Los carotenoides son sustancias de color roja o naranja que se encuentran en las plantas. Algunos carotenoides se transforman en vitamina A en el cuerpo. los Antracenosidos son quinonas tricíclicas derivadas del Antraceno son especies vegetales que pueden utilizarse como laxantes o como purgantes según las dosis administradas.

• EXTRACTO ACUOSO

El Parthenium hysterophorus dio positivo a la presencia cumarinas, flavonoles y flavononas y Antocianosidos Glucosilados realizados con la alícuota “A” del extracto acuoso. Las cumarinas son sustancias son sustancias químicas con propiedades antiespasmódicas, vasodilatadora y anticoagulantes. Los flavonoles y las flavononas son una clase flavonoides suelen ser incoloros o amarillos tienen efecto antioxidante y otros actúan como antiinflamatorios e incluso con propiedades para la memoria. Los Antocianosidos glucosilados son heterosidos de los antocianos que a su vez unidas a los glucósidos que son azúcares forman las antocianinas que se usan en el tratamiento de afecciones circulatorias (varices, flebitis) y en alteraciones vasculares de la retina.

También dio positivo a la presencia Polisacáridos. Realizados con la alícuota “B” del extracto acuoso. Los polisacáridos son polímeros formados por una gran cantidad de monosacáridos, sirven como reserva energética para la planta estos polisacáridos pueden ser: Almidón, Celulosa, Glucógeno

ANALISIS MICROBIOLOGICO:

Extracto etéreo:

En la siembra por cuadrantes del medio con el extracto seco etéreo podemos observar el crecimiento bacteriano para todas las cepas gram positivas (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes) y en las cepas gram negativas solo hubo crecimiento en el cuadrante de Shiguella y los cuadrantes de las cepas de Escherichia coli y salmonella hubo inhibición del crecimiento para estas bacterias por lo cual podemos deducir que el extracto seco etéreo del Parthenium hysterophorus tiene actividad antimicrobiana para las cepas gram negativas de Escherichia coli y Salmonella

Extracto etanolico:

En el medio de cultivo preparado con el extracto seco etanolico en las siembras de las cepas gram positivas solamente hubo crecimiento bacteriano en el cuadrante del Staphylococcus epidermidis y los demás cuadrantes de (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes) hubo inhibición total del crecimiento y para los cuadrantes de las cepas gram negativas hubo crecimiento bacteriano en los cuadrante de Escherichia coli y shiguella y para el cuadrante de Salmonella hubo inhibición de su crecimiento. Lo que nos muestra que el extracto seco etanolico del Parthenium hysterophorus tiene actividad antimicrobiana frente a cepas gram positivas como el Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes así como también para la cepa gram negativa de Salmonella.

Extracto acuoso:

En el análisis por cuadrante de la siembra preparada con el extracto acuoso pudimos observar crecimiento bacteriano solamente en el cuadrante de la cepa Staphylococcus epidermidis y en los demás cuadrantes de (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes) hubo inhibición total de su crecimiento. para las cepas gram negativas solo hubo crecimiento en el cuadrante de Shiguella y en los demás cuadrantes de Escherichia coli y Salmonella hubo inhibición de su crecimiento. Por lo que se llega a concluir actividad antimicrobiana de extracto seco acuoso del parthenium Hysterophorus tanto para cepas gram positivas como (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pyogenes) así también para cepas gram negativas como Escherichia coli y Salmonella