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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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