Aceites esenciales: Mecanismo de acción sobre bacterias patógenas
Publicado: 24 de octubre de 2020
Por: PlusVet Animal Health
Los aceites esenciales son líquidos lipófilos altamente concentrados que contienen compuestos aromáticos volátiles de origen vegetal. Generalmente se obtienen por destilación, extracción con dióxido de carbono líquido o tratamiento con microondas.
Los aceites esenciales contienen una mezcla muy compleja de moléculas volátiles que se clasifican en dos grupos principales, de acuerdo con su estructura molecular:
1) Terpenos y terpenoides
Los terpenos y terpenoides son hidrocarburos que se forman mediante la combinación de varias unidades de isopreno. Si bien la mayoría de los terpenos no poseen actividad antimicrobiana, muchos terpenoides son potentes microbiocidas.
Timol, carvacrol, linalol, mentol, geraniol, acetato de linalilo, citronelal y piperitona son terpenoides que se encuentran comúnmente en los aceites esenciales utilizados en salud animal.
2) Fenilpropanoides
Los fenilpropanoides son una familia de moléculas que se sintetizan a partir de los aminoácidos fenilalanina y tirosina. Su actividad antimicrobiana varía de un compuesto a otro.
El ácido cinámico, el aldehído cinámico, el eugenol, el chavicol, el safrol, la vainillina y el estragol son fenilpropanoides que se encuentran comúnmente en los aceites esenciales utilizados en salud animal.
Se ha demostrado que muchos aceites esenciales tienen actividad antimicrobiana contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, levaduras y hongos. Su mecanismo de acción es un importante foco de estudio, ya que los aceites esenciales constituyen una alternativa viable a los antibióticos.
Mecanismo de acción a bajas concentraciones: alteración del quorum sensing
Cuando el número de bacterias dentro de una población es suficiente, cada individuo segrega pequeñas moléculas señalizadoras que permiten que toda la colonia actúe como un grupo, a través de la expresión de ciertos genes. Este sistema de comunicación se llama quorum sensing.
Gracias al quorum sensing, las colonias bacterianas:
- Pueden formar biofilms.
- Adquieren virulencia y secretan toxinas.
- Aceleran el crecimiento
- Pueden penetrar la barrera intestinal y entrar en el torrente sanguíneo.
Dado que el quorum sensing es responsable de la virulencia de las bacterias patógenas, encontrar principios activos que puedan inhibir este sistema de comunicación es una estrategia prometedora para controlar las bacterias patógenas.
Muchos aceites esenciales (ajo, mejorana, orégano, laurel, romero, tomillo, orégano, albahaca, árbol de té, cúrcuma, vainilla, etc.) han demostrado que interfieren con el quorum sensing bacteriano a concentraciones mucho más bajas que las necesarias para destruir a las bacterias.
Mecanismo de acción a altas concentraciones: efecto directo sobre la célula bacteriana
A altas concentraciones, ciertos aceites esenciales tienen actividad bactericida (eliminación completa de la bacteria). Existen varios mecanismos de acción:
1) Toxicidad en la pared celular
Este es el mecanismo de acción más conocido.
Gracias a la naturaleza lipófila de los aceites esenciales, éstos se unen a la pared bacteriana y actúan de diferentes maneras para alterarla, aumentar su permeabilidad y provocar la liberación de los componentes celulares al exterior de la célula. En última instancia, estas alteraciones resultan en la muerte de la bacteria.
2) Acción sobre la síntesis de proteínas
Los diferentes componentes de los aceites esenciales alteran el sistema celular de síntesis de proteínas. Por ejemplo, los compuestos activos presentes en el aceite de canela son capaces de inhibir la reproducción de Bacillus cereus al interferir en la síntesis de ciertas proteínas.
3) Reducción de los niveles intracelulares de ATP
El trifosfato de adenosina (ATP) es la “unidad de moneda molecular” de la transferencia de energía en las células y es vital para su metabolismo.
Ciertas moléculas presentes en aceites esenciales, como eugenol, cinamaldehído y carvacrol, son capaces de inhibir las enzimas que producen ATP, lo que altera el metabolismo bacteriano.
4) Reducción del pH intracelular
Algunos aceites esenciales, como el orégano, la mostaza o la canela china, reducen significativamente el pH dentro de las células bacterianas, lo que interfiere con procesos celulares cruciales (transcripción de ADN, síntesis de proteínas y actividad enzimática).
5) Cambios en el citoplasma
Ciertos aceites esenciales (canela, orégano) causan la coagulación del material proteico en el citoplasma.
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