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¿LÁGRIMAS QUE CURAN?
Actividad antimicrobiana de las lágrimas en cepas del tracto digestivo y
respiratorio.
Resumen
Las lágrimas, son el líquido lubricante que se encarga de humedecer y limpiar los
ojos, contienen lisozima e inmunoglobulinas que pueden actuar como barrera
bioquímica para las infecciones, razón por la que probamos la actividad
antimicrobiana de las lágrimas sobre Staphyloccocus aureus, Staphyloccocus
epidermis, Escherichia colli, Salmonella typhi, y Candida albicans. Los propósitos
fueron evaluar la actividad antimicrobiana de las lágrimas, determinar si dicha
actividad depende de la edad de los donadores y reconocer si el sexo de los
donadores tambien influye. Para la obtención de las lágrimas se solicitaron niños,
adolescentes y adultos que no hubieran recibido tratamiento médico en al menos 15
dìas, las cepas bacterianas fueron donadas por la UAM Xochimilco, para la
preparación de inóculos se utilizo como control positivo cloramfenicol. La actividad
antimicrobiana de las lágrimas si depende del sexo del individuo ya que en los
hombres hay una mayor producción de lisozima, la edad también determina la
actividad antimicrobiana pues es más efectiva en los adultos. Las lágrimas inhiben el
crecimiento de Staphyloccocus aureus y S. Epidermidis.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Las lágrimas, son el líquido lubricante que
se encarga de humedecer y limpiar los
ojos, su composición química es agua,
mucina, lípidos, lisozima, lactoferrina,
lipocalina, lacritina, inmunoglobulinas,
glucosa, urea, sodio y potasio. Se ha dicho
que las lágrimas tienen propiedades
antimicrobianas desde el descubrimiento
de la lisozima, que es parte del sistema
inmunológico, sin embargo no se ha
determinado con exactitud qué organismos
son capaces de combatir.
Es por eso que en este trabajo probamos
la actividad antimicrobiana y bactericida
de las lágrimas sobre Staphyloccocus
aureus, Staphyloccocus epidermis,
Escherichia colli, Salmonella typhi, y el
hongo Candida albicans.
2
2. HIPÓTESIS
Si las lágrimas tienen actividad
antimicrobiana, entonces inhibiran el
crecimiento de las cepas
bacterianas.
Si los menores están más
expuestos a los microorganismos
entonces sus lágrimas tendrán un
mayor efecto antimicrobiano que la
de los otros donadores.
3. MARCO TEÓRICO:
LAS LÁGRIMAS
Del latín lacrĭma, una lágrima es una gota
que humedece las conjuntivas, segregadas
por la glándula lagrimal, situadas en los
ángulos superiores externos de los globos
aculares. La lágrima es el componente
acuoso de la película lagrimal y está
formada por agua y sustancias solidas
disueltas. Dicho líquido permite limpiar y
lubricar el ojo, favoreciendo el
funcionamiento saludable de este. (Pinto,
2001).
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS
LÁGRIMAS
El contenido sólido de la lágrima
representa 1.8% del total de esta, lo que le
proporciona una constitución parecida a la
de la solución salina. Los componentes
solidos más notables son cloruro de sodio
(NaCl), albuminas y globulinas. El pH
lagrimal, aunque cambiante, es cercano a
7.3. Los principales componentes de las
lágrimas son: glucosa, ácido ascórbico,
serotonina, histamina, albúmina,
lactoferrina, lisozima, Ig A, Ig M, Ig G,
transferrina, factores de crecimiento.
(Wiechers, 2013).
La enzima lisozima, que se encuentra en
las lágrimas, el moco y la saliva de los
humanos puede romper el esqueleto del
pepetidoglucano de la bacteria por medio
de la destrucción de sus enlaces, lo cual
contribuye a la resistencia natural del
huésped a las infecciones microbianas.
Las bacterias tratadas con lisozima se
hinchan y estallan debido a la entrada de
agua a la célula, cuya presión osmótica
interna es elevada. (Levinson y Jawetz,
1999).
CEPAS BACTERIANAS
Las bacterias más primitivas eran
organismos anaerobios heterotróficos. Las
bacterias que obtenían energía por
respiración anaerobia no nacieron hasta
que se hubo desarrollado la fotosíntesis en
las plantas. (Carpenter, 1979).
3
Staphyloccocus aureus.
Es un coco grampositivo de vida libre de
0,5 a 1 μm de diámetro.El Staphyloccocus
aureus pertenece a la familia
Micrococcaceae, es el que con mayor
frecuencia causa infecciones en el ser
humano. El Staphylococcus aureus suele
estar en la piel y en las membranas
mucosas sin llegar a causar infección,
pero puede ocasionar una amplia gama de
infecciones debido a su producción de
toxinas. Los estafilococos fueron
descubiertos a principios de la década de
1880 en la ciudad de Aberdeen por el
cirujano Alexander Ogston, siendo las
primeras bacterias reconocidas como
agentes patógenos. Puede entrar en el
torrente sanguíneo desde el sitio de la
infección y alcanzar otros tejidos distantes,
como el cerebro o los pulmones. Las
enfermedades cuya responsabilidad recae
en el Staphyloccocus aureus son muy
diversas; entre las más destacadas se
pueden citar: Osteomielitis. Conjuntivitis,
Artritis, Infecciones orbitales graves,
Sinusitis, Meningitis, Otitis media,
Mastoiditis. Orzuelos., Bronquitis.
Neumonía estafilocócica primaria,
Parotiditis. Enterocolitis. Cistitis, Prostatitis,
Cervicitis, Salpingitis. (Pelcazar, 1966).
Staphyloccocus epidermidis.
Forma parte de la flora del humano, tiene
un tamaño de 0,5 a 1 μm de diámetro, es
productor de penicilinasa, aparecen
colonias de gonococos adyacentes a las
de Staphyloccocus. (Pelcazar, 1966).
Se ubica en la piel, nariz, boca, vagina y
uretra, sus enfermedades representativas
son abscesos subcutáneos, endocarditis
de las válvulas prostéticas., puede causar
infecciones de catéteres intravenosos e
implantaciones de prótesis; es también una
causa importante de la sepsis en neonatos.
(Levinson y Jawetz, 1999).
Escherichia coli.
Forma parte de la familia
Enterobacteriaceae, son bacilos
gramnegativos que no forman esporas.
Fermentan la glucosa y la lactosa con la
producción de ácido y de gas. Habita
normalmente en el conducto intestinal
humano. (Gray; 1975). Escherichia coli
coloniza el intestino del hombre pocas
horas después del nacimiento y se
considera de flora normal, pero hay
descritos seis grupos de E. coli productora
de diarrea. (Rodríguez, 2002). En
ocasiones son patógenos para el hombre
4
causando enteritis, peritonitis y cistitis.
(Pelczar y Reid, 1977).
Salmonella typhi
Salmonella typhi es, sin duda alguna, el
mas estudiado y mejor conocido del gran
grupo de bacilos no esporulados causantes
de enfermedades entéricas. Es un
bastoncillo gramnegativo no esporulado.
Posee una docena o más de flagelos y
esta dotado de gran movilidad. Crece
fácilmente en todos los medios estándar de
cultivo, a la temperatura óptima de 37°C y
de preferencia con reacción neutra. Es un
anaerobio facultativo. (Gray; 1975).
Salmonella typhi es el agente etiológico de
fiebre tifoidea, enfermedad que se
caracteriza por fiebre alta, cefalea,
compromiso del estado general, anorexia.
El estreñimiento es frecuente en
adolescentes y adultos, la diarrea puede
ocurrir en niños. La bacteria se adquiere a
través del consumo de alimentos o aguas
contaminadas, contacto directo con heces
contaminadas, el periodo de incubación es
de una a 3 semanas.(Instituto de salud
pública de Chile, 2011).
Candida albicans
Hongo oportunista que habita en la boca,
el colon y la vagina, es parte de la flora
normal del cuerpo. Permite que se
desarrollen diversas enfermedades. 1)
candidiasis bucal o algodoncillo,
consistente en placas blancas de células
del hongo e hifas sobre las mucosas de
boca y faringe; 2) candidiasis vulvovaginal
- invasión de la mucosa vaginal- a veces
durante el embarazo y en la diabetes: 3)
infecciones cutáneas en las cuales por
motivos profesionales la piel pasa mucho
tiempo sumergida en agua, o bien en
zonas corporales continuamente húmedas
como perineo y submarinos; 4)
Frecuentemente se produce infección
intestinal con Candida después del
tratamiento con antibióticos suficientes
para eliminar la flora antagonista normal; 5)
tejidos bronquiales y pulmonares a veces
son invadidos cuando una obstrucción
crónicos de bronquios ha impedido el
drenaje de las secreciones. (Carpenter,
1979).Es un organismo grampositivo, de 3-
6 um de diámetro. (Levinson y Jawetz,
1999).
4. PROPÓSITOS
Evaluar la actividad antimicrobiana
de las lágrimas.
Determinar si la actividad
antimicrobiana depende de la edad
de los donadores.
5
Determinar si el sexo de los
donadores es determinante en la
actividad antimicrobiana de las
lágrimas
Determinar la Concentración Mínima
Inhibitoria (MIC) y la Concentración
Máxima Bactericida (CBM).
5. METODOLOGÍA
Materiales:
Sujetos experimentales que no
hayan recibido tratamiento médico
en diez días previos a la recolección
de las muestras.
o 5 Niñas y 5 niños entre los 5
y 8 de edad.
o 5 adolescentes mujeres y 5
adolescentes hombres entre
15 y 18 años de edad.
o 5 mujeres adultas y 5
hombres adultos entre 45 y
48 de edad.
Agar Müeller- Hinton.
120 cajas de Petri.
Sensidiscos.
Autoclave.
Lágrimas
Procedimiento:
I. Las muestras obtenidas de 30
donadores que no hayan
recibido tratamiento médico en al
menos 10 días previos a la
recolección de las lágrimas.
Fueron 5 niñas y 5 niños de
entre 5 y 8 años de edad, 5
adolescentes mujeres y 4
adolescentes hombres entre 15 y
18 años de edad. 5 mujeres
adultas y 5 hombres adultos
entre 45 y 48 años de edad. Las
lágrimas se recolectaron en
viales personalizados y
posteriormente se mezclaron con
las de los individuos de su
mismo genero y edad.
Obtención de las muestras
5 Niños y 5 niñas de 5 a 8 años de
edad
5 Mujeres y 5 hombres de 15 a 18 años de edad
5 Mujeres y 5 hombres de 45 a 48 años de edad
Preparación de inóculos
Sensidiscos Escala de Mc.
Farland
Siembra – Kirby Baüer
10 repeticiones por cepa.
Incubar 24 hrs. A 37 ° C.
Medir halos de inhibición
Obtención de las cepas
6
Foto 1. Recolección de las lágrimas
II. Obtención de las cepas
bacterianas. Las muestras
fueron proporcionadas por la
UAM Xochimilco, laboratorio de
Biología Experimental.
Escherichia coli
Salmonella typhi
Staphyloccocus aureus
Staphyloccocus epidermidis
Candida albicans
III. Preparación de inóculos:
a) Se preparon sensidiscos de
papel filtro siendo el control
positivo el cloranfenicol,
adicionando 10 μl a cada
disco, el control negativo
agua destilado 10 μl por
disco, y el grupo experimental
con las lágrimas 10 μl
b) Escala de Mc. Farland Para
contabilizar el número de
bacterias que fueron
inoculadas se utilizo la escala
Mc. Farland a una
concentración de 108
bacterias.
Foto 2. Preparación de los sensidiscos
IV. Siembra:
a) Se prepararon 100 cajas de
agar Müeller- Hinton (10
repeticiones por cepa y por
sexo).
b) Siguiendo el método de
Kirby-Baüer se sembraron las
cepas por estrías y se
colocaran los discos.
Foto 3. Preparación de las cajas
Foto 1. Recolección de las lágrimas 1
7
Foto 4. Caja con cultivos
bacterianos
V. Incubación:
Las cajas fueron colocadas en
una estufa a 37 °C por 24 horas.
VI. Para medir los halos de
inhibición se utilizó un vernier y
se obtuvieron los promedios de
los resultados.
VII. Determinación de MIC y CBM.
6. RESULTADOS Y ANÁLISIS
Cabe mencionar que cuando iniciamos
este trabajo teníamos la certeza de que las
lágrimas tendrían una elevada actividad
antimicrobiana, sobre todo las cepas que
actúan sobre el sistema respiratorio, sin
embargo los resultados nos sorprendieron
enormemente.
CEPA SENSIBILIDAD
CP CN N A M
Salmonella typhi
+++ -- -- -- --
Escherichia coli
++ -- -- -- --
Staphyloccocus
aureus
+++ -- -- -- --
Staphyloccocus
epidermidis
+++ -- -- -- --
Candida albicans +++ -- + -- --
Tabla1. Se observa la sensibilidad de las
cepas bacterianas a las lágrimas de
individuos del sexo femenino. CP- control
positivo, CN control negativo, N-niñas, A-
adolescentes, M-mujeres maduras. (–
no sensibles, + poco sensibles, ++
sensibles, +++muy sensibles)
Como podemos obrservar en la tabla 1, la
única cepa sensible fue Candida albicans a
las lágrimas de las niñas.
En la tabla 2 podemos visualizar que las
cepas de E. coli, S. aureus, S. epidermidis
y C. albicans fueron poco sensibles y
sensibles a las lágrimas de los sujetos
masculinos. Ninguna de las muestras de
lágrimas inhibieron el crecimiento de
Salmonella typhi.
8
CEPA SENSIBILIDAD
CP CN N A M
Salmonella typhi
+++ -- -- -- --
Escherichia coli
++ -- -- + --
Staphyloccocus
aureus
+++ -- + + +
Staphyloccocus
epidermidis
+++ -- + -- --
Candida albicans +++ -- + -- ++
Tabla 2. Se observa la sensibilidad de las
cepas bacterianas a las lagrimas de
individuos del sexo masculino. CP- control
positivo, CN control negativo, N-niños, A-
adolescentes, M- hombres maduros. (– no
sensibles, + poco sensibles, ++ sensibles,
+++muy sensibles)
CEPA HALOS DE
INHIBICIÓN
CP CN N A M
Salmonella typhi
30 0 0 0 0
Escherichia coli
15 0 0 0 0
Staphyloccocus
aureus
20 0 0 0 0
Staphyloccocus
epidermidis
27 0 0 0 0
Candida albicans 35 0 7 0 0
Tabla 3. Se observa el promedio del halo
de inhibición en mm de las cepas
bacterianas a las lágrimas de individuos
del sexo femenino. CP- control positivo,
CN control negativo, N-niñas, A-
adolescentes, M- mujeres maduras.
Foto 5. Actividad antimicrobiana de las
lágrimas de donantes masculinos en
Candida albicans y Staphyloccocus
aureus. Rojo control, azul lágrimas.
Las fotografías anteriores muestran los
halos de inhibición en Candida albicans, se
puede notar en azul el halo producido por
la lágrimas de individuos del sexo
masculino mayores de 40 años, de rojo el
halo del control positivo. En la primera
fotografía se observa el crecimiento S.
aureus y el halo de inhibición (en azul)
generado por las lágrimas de los hombres
mayores de 40 años.
Candida
albicans
Staphyloccocus
aureus
9
CEPA SENSIBILIDAD
CP CN N A M
Salmonella typhi
32 0 0 0 0
Escherichia coli
15 0 0 8 0
Staphyloccocus
aureus
27 0 6 6 6
Staphyloccocus
epidermidis
26 0 9 0 0
Candida albicans 33 0 4 0 10
Tabla 4. Se observa el promedio de los
halos de inhibición en mm de las cepas
bacterianas a las lagrimas de individuos
del sexo masculino. CP- control positivo,
CN control negativo, N-niños, A-
adolescentes, M- hombres maduros.
En la tabla 3 podemos observar que el halo
de inhibición para la cepa de Candida
albicans fue de 7 mm en las lágrimas de
las niñas de entre 5 y 10 años.
La tabla 4 muestra que las lágrimas de los
varones fueron más efectivas al inhibir con
mayor frecuencia el crecimiento de las
cepas bacterianas. La cepa más sensible
fue Staphyloccocus aureus al presentar
halos de inhibición para todas las edades,
seguida de Candida albicans con halos de
inhibición de 4 y 10 mm para niños y
hombres mayores respectivamente.
Escherichia coli y Staphyloccocus
epidermidis tuvieron promedio en los halos
de 8 mm en adolescentes para la primera y
9 mm en niños para la segunda.
Nuevamente la cepa de Salmonella typhi
no fue sensible para ninguna de las
muestras.
Existen 3 tipos de lágrimas: las lágrimas
basales o lubricantes se asignan
continuamente en pequeñas cantidades,
se originan en la córnea y protegen los
ojos contra el polvo y las bacterias.
El segundo tipo de lágrimas, son las
reflejas y se producen en respuesta del
organismo a estímulos, tales como
partículas extrañas, la evaporación de un
gas o desgarre.
El tercer tipo son las lágrimas de emoción,
tanto a sentimientos negativos como
positivos, se asigna cuando una persona
llora. Ellas contienen hormonas como la
prolactina y ACTH en una concentración
mucho más alta en comparación con
lágrimas basales y reflejas, también
poseen lisozima.
En las lágrimas basales y de emoción la
concentración de lisozima es mayor a la de
cualquier otro fluido en el cuerpo, el nivel
10
normal de lisozima en la lágrima es de 1mg
por ml, por lo tanto en 10 μl la
concentración de la lisozima corresponde a
0.001 mg que puede resultar una dosis
muy baja para la eliminación de los
microorganimos patógenos.
La lisozima tiene su mayor grado de
eficacia en un pH de 7 y de ahi disminuye
conforme el pH se acidifica.
La lisozima es una enzima hidrolítica que
rompe el enlace entre la N-
acetilglucosamina y el ácido N-
acetilmuramico. Estos enlaces existen en
el péptidoglicano de la pared celular
bacteriana. En algunas ocasiones la
lisozima puede intervenir en la lisis de las
bacterias, siendo más efectiva con las
cepas gram positivas, razón por la cual las
cepas de Escherichia coli y Salmonella
typhi no fueron sensibles a las lágrimas
mientas que Staphyloccocus aureus y S.
epidermidis si fueron sensibles a las
lágrimas; con respecto a Candida albicans
su pared celular compuesta por quitina y
otros carbohidratos si es sensible a la
lisozima.
Según las fuentes bibliográficas la
producción de lágrimas es mayor en los
hombres que en las mujeres razón por la
cual los resultados de esta investigación
demuestran que las cepas fueron más
sensibles a las lágrimas obtenidas de los
individuos masculinos.
También el periodo menstrual tiene un
efecto en la producción de lisozima en las
mujeres por lo que esta situación pudo
haber afectado nuestros resultados debido
a que las hormonas sexuales también
afectan el sistema inmune, especialmente
ciertos tipos de linfocitos.
Otro punto importante es la maduración del
sistema inmunológico que se acentúa con
la edad, por lo que en los niños este
sistema aún se encuentra poco
desarrollado razón por la cual las lágrimas
no tuvieron actividad antimicrobiana sobre
las cepas bacterianas.
7. CONCLUSIONES
Las lágrimas de las mujeres adultas y
niñas nos poseen actividad antimicrobiana
para ninguna de las cepas bacterianas
probadas.
Las lágrimas de mujeres adolescentes solo
tuvieron actividad antimicrobiana sobre
Candida albicans con un halo de inhibición
de 7mm.
La actividad antimicrobiana de las lágrimas
si depende del sexo del individuo, ya que
11
en los hombres hay una mayor producción
de lisozima.
La lágrimas de los varones tienen una
limitada actividad antimicrobiana para las
cepas de Staphyloccocus aureus con halos
de inhibición de 6 mm para niños,
adolescentes y adultos, mientras que
Staphyloccocus epidermidis tuvo halos
correspondientes a 8 mm en los niños.
Las lágrimas de los adultos masculinos
tuvieron una actividad moderada sobre
Candida albicans.
La producción de lisozima en las mujeres
se ve afectada por el ciclo menstrual, por lo
que varía de acuerdo a la fase en la que se
encuentra la persona.
Como el sistema inmunológico termina su
desarrollo y maduración alrededor de los
10 años, las lágrimas de los niños
contienen una menor cantidad de lisozima,
por lo que los adultos están más
protegidos contra las infecciones
bacterianas.
No fue posible calcular la MIC y la CBM
debido a la baja actividad antimicrobiana.
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