Evaluación de la actividad antimicrobiana de celulasa con antibiótico sobre la matriz polimérica extracelular de biopelícula de enterococcus faecalis

Abstract

Objetivo: Determinar la actividad antimicrobiana de la celulasa de Trichoderma reseei en combinación con Amoxicilina/Clavulanato en la sustancia polimérica extracelular (EPS) de biopelícula (BP) de E. faecalis y su citotoxicidad. Métodos: A partir de diecinueve cepas clínicas de E. faecalis aisladas de pacientes con fracaso de tratamiento de conductos; fue seleccionada la de mayor producción de biopelícula y celulosa. La evaluación de la actividad enzimática de la celulasa estudiada se llevó a cabo a diferentes valores de pH, concentración de enzimas y tiempo de hidrólisis a 37 °C; las mejores condiciones de hidrólisis se utilizaron para probar la actividad antimicrobiana en BP formada por el método de microcolonias, así como en BP formada en un reactor de flujo laminar sobre ápices de piezas dentales. Se analizaron cuatro grupos de tratamiento: Control, NaClO al 2.25%, Amoxicilina/Clavulanato y Celulasa con Amoxicilina/Clavulanato. La actividad citotóxica de las soluciones se evaluó mediante ensayos de calceína y homodímero de etidio. Se analizaron micrografías obtenidas por microscopio electrónico de barrido (SEM) para visualizar los efectos de los tratamientos sobre la EPS. Resultados: De las cepas clínicas estudiadas la mayoría fueron moderadamente productoras de EPS; sólo una de ellas fue alta productora, la cual se utilizó para los estudios posteriores. Una vez identificadas las condiciones ideales de la enzima se procedió a realizar la combinación de celulasa y Amoxicilina/Clavulanato que se comportó como un desestabilizador de EPS con una importante capacidad antimicrobiana; aunque estos efectos fueron menores en comparación con el NaClO. Sin embargo, la viabilidad celular fue mejor que la obtenida con NaClO.

Objective: To determine the antimicrobial activity of cellulase from Trichoderma reseei (Hypocrea jecorina) in combination with Amoxicillin/Clavulanate on the extracellular polymeric substances (EPS) from the E. faecalis biofilm and its cytotoxicity. Methods: From nineteen clinical strains of E. faecalis isolated from patients with endodontic failed treatments; one of them was selected with the highest biofilm and cellulose production. The evaluation of enzymatic activity of the studied cellulase was carried out at different pH values, enzyme concentration, and hydrolysis time at 37°C; the best hydrolysis conditions were used to test the antimicrobial activity on biofilm microcolonies and biofilms in apices. Four treatment groups were analyzed: Group 1, Control; Group 2, 2.25% NaClO; Group 3, Amoxicillin/Clavulanate; and Group 4, Cellulase with Amoxicillin/Clavulanate. The cytotoxic activity of the tested solutions was also evaluated by calcein and ethidium homodimer (EthD-1) assays. SEM micrographs allowed visualizing the effects of the treatments. Results: The combination of Cellulase and Amoxicillin/Clavulanate behaved as an EPS destabilizer with important antimicrobial capacity; although these effects were smaller when compared to NaClO. Nonetheless cell viability was better than that obtained with NaClO. Conclusions: Formulation improvement and combination of irrigants should not be discarded as potential alternatives for the fight against biofilm-associated infections.