Efecto de los aceites esenciales de menta, clavo y canela sobre el crecimiento y la función mitocondrial de Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Candida spp., species are responsible for the majority of opportunistic fungal infections, with Candida albicans being the most commonly isolated. The fluconazole is the treatment of first choice for its different clinical manifestations. However, its indiscriminate use in the short or long term has been shown to generate resistance to this antifungal agent. This calls for the discovery of new agents with antifungal properties. In nature, there are several compounds that can have antifungal action by affecting the functioning of the electron transport chain (ETC) of the mitochondria, which contributes to the virulence of this fungus. A potential source of these compounds could be the essential oils of peppermint, clove and cinnamon, which have shown antimicrobial potential, but very little has been elucidated about their mechanism of action. Based on the above, the aim of the present work was to evaluate the effect of peppermint, clove and cinnamon essential oils on cell growth, the CTE function and the reactive oxygen species (ROS) production of S. cerevisiae, a fungus closely related to C. albicans. In addition, the possible synergistic effect between these essential oils and fluconazole was studied. S. cerevisiae cells were incubated at 0.005%, 0.16%, 0.31%, 0.63%, and 1.25% (V/V), of essential oils, in liquid YPD medium, for 24 h. Mitochondria were isolated to measure respiratory complexes and ROS. 70-90% growth inhibition was observed at concentrations starting at 0.16%. Therefore, the effects at the mitochondrial level were studied with only 0.005% of the oils to obtain an adequate amount of mitochondria.

Las especies de Candida spp., son responsables de la mayoría de las infecciones micóticas oportunistas, siendo Candida albicans comúnmente la más aislada. El fluconazol es el tratamiento de primera elección para sus diferentes manifestaciones clínicas. Sin embargo, se ha demostrado que su uso indiscriminado a corto o largo plazo genera resistencia a este antifúngico. Esto hace necesario el descubrimiento de nuevos agentes con propiedades antifúngicas. En la naturaleza, existen diversos compuestos que pueden tener acción antifúngica al afectar el funcionamiento de la cadena de transporte de electrones (CTE) de la mitocondria, la cual contribuye a la virulencia de este hongo. Una fuente potencial de dichos compuestos podrían ser los aceites esenciales de menta, clavo y canela, los cuales han mostrado potencial antimicrobiano, pero poco se ha elucidado acerca de su mecanismo de acción. Con base en lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de los aceites esenciales de menta, clavo y canela en el crecimiento celular, el funcionamiento de la CTE y la producción de especies reactivas del oxígeno (ERO) de S. cerevisiae, un hongo que posee un estrecho parentesco con C. albicans. Además, se estudió el posible efecto sinérgico entre dichos aceites esenciales y el fluconazol. Se incubaron células de S. cerevisiae a 0.005%, 0.16%, 0.31%, 0.63%, y 1.25% (V/V), de aceites esenciales, en medio liquido YPD, durante 24 h. Se aislaron mitocondrias para medir los complejos respiratorios y las ERO. Se observó una inhibición del crecimiento de entre el 70 al 90% a concentraciones a partir del 0.16%. Por lo anterior, los efectos a nivel mitocondrial se estudiaron solo con 0.005% de los aceites para obtener una adecuada cantidad de mitocondrias.