Evaluación in vitro de la actividad antimicrobiana de dos compuestos derivados de Allium cepa (propil propano tiosulfinato y propil propano tiosulfonato) frente a microorganismos patógenos humanos

Abstract

Propil propano tiosulfinato (PTS) y propil propano tiosulfonato (PTSO) son dos compuestos organosulfurados volátiles, derivados de Allium cepa, cuya actividad antimicrobiana ha sido ampliamente documentada. El objetivo del estudio fue la evaluación in vitro de la actividad antibacteriana y anticandidiásica de ambas sustancias en comparación con diversos antibióticos y antifúngicos comúnmente utilizados en clínica humana, así como determinar la capacidad de sus fases gaseosas para inhibir el crecimiento de una colección de bacterias y levaduras. Para ello se seleccionaron, a partir de muestras clínicas humanas, 212 bacilos gramnegativos y 267 cocos grampositivos resistentes a, al menos, un grupo de antibióticos, y 203 levaduras del género Candida. Se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración mínima bactericida o fungicida (CMB/CMF) de estos microorganismos frente a diferentes antimicrobianos, PTS y PTSO, mediante un ensayo de microdilución en caldo Mueller-Hinton, en el caso de las bacterias, y en medio RPMI-1640, en el caso de las levaduras. Para el estudio de la sensibilidad microbiana por exposición a la fase gaseosa de PTS y PTSO se seleccionaron 5 bacterias y 2 levaduras de la colección ATCC y se realizó un procedimiento caracterizado por la ausencia de contacto directo entre el microorganismo y la sustancia evaluada. PTS mostró actividad moderada frente a Enterobacteriaceae, con valores de CMI50 (y CMB50) y CMI90 (y CMB90) entre 128-512 mg/L, mientras que la actividad de PTSO fue superior, con valores de CMI50 y CMI90 entre 64-128 mg/L, y CMB50 y CMB90 entre 128-512 mg/L. Ambos compuestos mostraron menor actividad frente a P. aeruginosa (CMI50 = 1024 mg/L, CMI90 = 2048 mg/L, CMB50 = 2048 mg/L y CMB90 = 2048 mg/L, para PTS; CMI50 = 512 mg/L, CMI90 = 1024 mg/L, CMB50 = 512 mg/L y CMB90 = 2048 mg/L, para PTSO) que frente a otros bacilos gramnegativos no fermentadores (CMI50 = 128 mg/L, CMI90 = 512 mg/L, CMB50 = 128 mg/L y CMB90 = 512 mg/L, para PTS; CMI50 = 64 mg/L, CMI90 = 256 mg/L, CMB50 = 64 mg/L y CMB90 = 256 mg/L, para PTSO). La actividad frente al conjunto de cocos grampositivos (S. aureus, E. faecalis y S. agalactiae) fue superior a la observada frente a enterobacterias, especialmente en el caso de PTSO (CMI50 = 8 mg/L, CMI90 = 8 mg/L, CMB50 = 32 mg/L, y CMB90 = 64 mg/L, en S. aureus; CMI50 = 4 mg/L, CMI90 = 8 mg/L, CMB50 = 8 mg/L y CMB90 = 16 mg/L, en E. faecalis y S. agalactiae). Todas las levaduras fueron sensibles a los antifúngicos ensayados, a excepción de C. glabrata y C. krusei, que fueron resistentes a los azoles. También frente a estos microorganismos, PTSO (con valores de CMI50 y CMI90 entre 4-16 mg/L y 8-32 mg/L, respectivamente) fue significativamente más activo que PTS (con valores de CMI50 y CMI90 entre 16-64 mg/L y 32-64 mg/L, respectivamente). La exposición de los microorganismos a la fase gaseosa de PTS y PTSO generó zonas de inhibición del crecimiento cuyos diámetros se relacionaron directamente con la concentración del compuesto organosulfurado e inversamente con el inóculo microbiano. La cuantificación de las concentraciones de ambas sustancias alcanzadas en el medio de cultivo a través de su difusión aérea mostró la existencia de un gradiente de concentración desde la zona central hacia la periferia, con una relación lineal inversa entre la distancia al centro del medio de cultivo y la concentración alcanzada por la fase gaseosa en un punto determinado. Sólo P. aeruginosa ATCC 27853 se mostró resistente a ambos compuestos, mientras que los mayores halos de inhibición del crecimiento se observaron en las levaduras (C. albicans ATCC 200955 y C. krusei ATCC 6258). En todos los procedimientos descritos y frente a todos los microorganismos evaluados (a excepción de P. aeruginosa), PTSO se mostró más activo que PTS y el efecto antifúngico fue superior al efecto antibacteriano. En conclusión, PTS y PTSO poseen actividad antibacteriana y anticandidiásica in vitro, incluida su fase gaseosa. Estos resultados proporcionan una información básica y preliminar sobre el potencial de estas sustancias en la prevención o el tratamiento de infecciones humanas, especialmente aquellas en las que las opciones terapéuticas actuales son escasas, siempre que se desarrollen formulaciones adecuadas a la vía de administración y se garantice un uso clínico seguro.