Evaluación de las Características Fenotípicas de Cepas de Escherichia coli que Contribuyen a la Biosíntesis de Biopelículas Mediada por Quorum Sensing (QS) | Evaluation of Phenotypic Characteristics in Escherichia coli Strains Contributing to Quorum Sensing (QS)-Mediated Biofilm Biosynthesis

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La formación de biopelículas en E. coli es un proceso complejo que requiere de comunicación bacteriana a través de señales químicas para coordinar su formación, mediante la expresión de genes que codifican principalmente la producción de polisacáridos, proteínas y adhesinas que permitirán la adhesión inicial de la biopelícula, desarrollo y maduración. Por cómo está conformada la biopelícula le confiere a E. coli más resistencia principalmente a antibióticos, bactericidas, cambios de pH y falta de nutrientes lo que le permite estar en varios entornos afectando actividades industriales como la inocuidad de los alimentos y clínicas afectando el tratamiento y salud del paciente, por lo cual el presente Trabajo de Grado tuvo como objetivo principal evaluar las características fenotípicas del Quorum Sensing de cepas de Escherichia coli y su contribución a la formación de biopelículas. Se utilizaron 30 cepas de E. coli que fueron aisladas de una población pediátrica entre los años 2013 y 2014 a las que se les realizó distintos ensayos para conocer sus características que puedan favorecer la formación de biopelículas, como la motilidad, generación de curli, celulosa, película anular y finalmente formación de biopelículas. Se logró evidenciar que la formación de biopelículas únicamente se registró en 2 grupos (Comensal y ECEI), como conclusión de este trabajo no hubo contribución de las características fenotípicas en las cepas E. coli en la formación de biofilm.

Biofilm formation in E. coli is a complex process that requires bacterial communication through chemical signals to coordinate its development. This is achieved through the expression of genes that mainly encode the production of polysaccharides, proteins, and adhesins, which facilitate the initial adhesion, development, and maturation of the biofilm. The structure of the biofilm provides E. coli with increased resistance, particularly to antibiotics, bactericides, pH changes, and nutrient deprivation, enabling it to persist in various environments. This can impact industrial activities such as food safety, as well as clinical settings by complicating treatment and affecting patient health. Therefore, the main objective of this undergraduate thesis was to evaluate the phenotypic characteristics of quorum sensing in Escherichia coli strains and their contribution to biofilm formation. A total of 30 E. coli strains isolated from a pediatric population between 2013 and 2014 were used. Various assays were conducted to identify characteristics that may favor biofilm formation, such as motility, curli and cellulose production, pellicle formation, and biofilm formation. The results showed that biofilm formation was observed only in two groups (commensal and ECEI). As a conclusion of this study, no contribution of the phenotypic characteristics of the E. coli strains to biofilm formation was found.

Introducción..............20 Planteamiento del Problema....23 Pregunta de Investigación....25 Justificación.....26 Objetivos.....28 Objetivo General.....28 Objetivo Específicos....28 Marco Referencial.....29 Marco Conceptual.......29 Escherichia coli.....29 Tipos de E. coli.......30 Factores de Virulencia......32 Quorum Sensing........35 Biopelículas......36 Estado del Arte........38 Factores de Virulencia que Promueven la Formación de Biopelículas de E. coli......38 Estudios Sanitarios.........40 Metodologías de Detección de Factores de Virulencia........41 Metodología...........44 Tipo de Estudio..........44 Área de Estudio.........44 Variables.......44 Procedimientos........45 Mantenimiento de Cepas Biológicas...........45 Curvas de Crecimiento de E. coli................46 Formación de Película Anular..........46 Ensayo de Motilidad....46 Producción de Curli……...47 Producción de Celulosa........47 Producción de Biopelículas......48 Análisis de Datos......49 Resultados.......50 Curvas de Crecimiento.....50 Identificación de Características Fenotípicas de Aislados Patógenos y no Patógenos de E. coli........51 Película Anular............51 Ensayo de Motilidad..........53 Producción de Celulosa y Curli..........54 Producción de Biopelículas en Aislados de E. coli………………………………………………61 Discusión.............63 Conclusiones……………………………………………………………………………….....….70 Recomendaciones…………………………………………………………………………...…...71 Referencias Bibliográficas......................71 Apéndices..........................79

Pregrado

Microbiólogo Industrial