Antimicrobial Potential of Metallic Nanoparticles: Pathogens Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae
Keywords:
Antimicrobial resistance, Virulence factor, Nanoparticles, Pathogen, BiotechnologyAbstract
The increase in antimicrobial resistance has allowed biotechnology to continue evolving. In this sense, this review article focuses on the various mechanisms that both Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae have in causing infections in humans and how, through various virulence factors, they can evade the action of antibiotics. Based on this, it is also shown how nanomaterials, such as metal nanoparticles, are an excellent alternative to respond to the current problem with these two pathogens.
References
2001-2013 Aguilar, F. y Zeller, L. (mayo 2012). El Nuevo Horizonte Minero Dimensiones Sociales, Económicas y Ambientales. CENTRO DE DERECHOS HUMANOS Y AMBIENTE (CEDHA) Córdoba, Argentina. Disponible: https://center-hre.org/wpcontent/uploads/2012/06/INFORME-LITIO-FINAL...pdf
Albrecht M.A, Evans C.W. Raston C.L. 2006).Green chemistry and the health implications of nanoparticles. Green Chem. 8 (5),417-424. https://doi.org/10.1039/b517131h
Alós, J. (2015). Enfermedades infecciosas y microbiología clínica. Resistencia bacteriana a los antibióticos: una crisis global (Revista en línea), 33(10), págs. 692-699.Disponible: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0213005X14003413/
Bilski E. (S.F.). (2020)Características del Cadmio. Disponible en: https://www.caracteristicass.de/cadmio/
Borrás-Linares, I., Fernández-Arroyo, S., Arráez-Román, D., Palmeros-Suárez, P. A., Del Val-Díaz, R., Andrade-Gonzáles, I., Fernández-Gutiérrez, A., Gómez-Leyva, J. F., & Segura-Carretero, A. (2015). Characterization of phenolic compounds, anthocyanidin, antioxidant and antimicrobial activity of 25 varieties of Mexican Roselle (Hibiscus sabdariffa). Industrial Crops and Products, 69, 385-394. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.02.053
Bush, L. (2023). Infecciones por Staphilococcus aureus. Manual Merck Versión para consumidores. Disponible: https://www.merckmanuals.com/home/infections/bacterial-infections-gram-positive-bacteria/staphylococcus-aureus-infections
Calderón, K. (2020). Estrategia sintética para la conjugación de quercetina en nanopartículas de sílice. Memoria para optar al título de químico, Universidad de Chile, Chile. Disponible: https://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/179113/Estrategia-sintetica-para-la-conjugacion-de-quercetina-en-nanoparticulas-de-silice.pdf?sequence=1
Cardoso, P. (2016). Nanopartículas de plata: obtención, utilización como antimicrobiano e impacto en el área de la salud. Rev. Hosp. Niños (B. Aires) 58(260):19-28. Disponible: http://revistapediatria.com.ar/wp-content/uploads/2016/04/260-Nanoparti%CC%81culas-de-plata.pdf
Cueto M, Pascual A. Microbiología y Patogenia de las infecciones producidas por Staphylococcus aureus. En: Pahissa A, Soler H, Soto A, Matos L,Serrano E, Roig MA editores.(2009) .Infecciones producidas por Staphylococcus aureus. 1a ed. Barcelona (España): Marge Books ed.; P. 15- 29
D solis, K. Palacios, J. Toldeano, Y. Garibo, A y Garibo, D. (2019). Sintesis de nanopartículas de plata a partir del extracto acuoso de Annona muricata y su efecto antimicrobiano. Academia journals. Disponible: https://www.researchgate.net/profile/Diana-Garibo/publication/352196984_SINTESIS_DE_NANOPARTICULAS_DE_PLATA_A_PARTIR_DEL_EXTRACTO_ACUOSO_Annona_muricata_Y_SU_EFECTO_ANTIMICROBIANO/links/60be5291a6fdcc22eae88cc5/SINTESIS-DE-NANOPARTICULAS-DE-PLATA-A-PARTIR-DEL-EXTRACTO-ACUOSO-Annona-muricata-Y-SU-EFECTO-ANTIMICROBIANO.pdf
De la cruz, M. Ares,M. Mejia, J.(2020). Efecto de las proteínas nucleoides en la transcripción de factores de virulencia en Klebsiella pneumoniae. MENSAJE BIOQUÍMICO, 44 (2020) 96-106. Disponible: http://bq.facmed.unam.mx/tab/wp-content/uploads/2020/06/13-De-la-Cruz.pdf
Duan, J., Li, M., Hao, Z., Shen, X., Liu, L., Jin, Y., Wang, S., Guo, Y., Yang, L., Wang, L., & Yu, F. (2018). Subinhibitory concentrations of resveratrol reduce alpha-hemolysin production in Staphylococcus aureus isolates by downregulating saeRS. Emerging microbes & infections, 7(1), 1-10. https://doi.org/10.1038/s41426-018-0142-x
Echeverry, L. Castaño, J.(2010). Klebsiella pneumoniae como patógeno intrahospitalario: epidemiología y resistencia. Iatreia vol.23 (3). Disponible: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-07932010000300006
Equipo editorial, Etecé. (2019). Plata. Enciclopedia Humanidades. Disponible en: https://humanidades.com/plata/. Última edición: 23 enero, 2023. Argentina. disponible: https://humanidades.com/plata/
Espinosa, K. Sáenz, A. Castañeda, A.(2022). Bio-síntesis de nanopartículasde plata mediante el extracto de Geranium (Pelargonium spp). RACO (Revistas Catalanas con Acceso Abierto) (revista en línea), 79(595). Disponible: https://www.raco.cat/index.php/afinidad/article/view/397431
Figuera-Calderon M.(2019). Síntesis de nanopartículas de hierro a partir del extracto acuoso de hojas de Eucalyptus robusta Sm. y evaluación de su actividad antimicrobiana. [Tesis de grado para Licenciada en Quimica], Caracas, Venezuela. Disponible; http://saber.ucv.ve/bitstream/10872/20387/1/TEG%20Maice%20Figueroa.pdf
Fletes, N. (2016). Síntesis verde de nanopartículas de plata usando extracto de las plantas Valeriana officinalis y Passiflora incarnata y su evaluación como agentes antibacteriales. Tesis para obtener el grado de Maestro en Metalurgia y Ciencias de los materiales,Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo, Morelia, Michoacan, Mexico. Disponible: http://bibliotecavirtual.dgb.umich.mx:8083/xmlui/handle/DGB_UMICH/5260
Flores, K. (2022). Biosíntesis de nanopartículas de cobre: caracterización, evaluación de biocompatibilidad y propiedades antimicrobianas. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp. Disponible: https://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3756
Galina, C. (2022). Factores de virulencia de Klebsiella pneumoniae. Blog de odontología. https://blog.uchceu.es/odontologia/factores-de-virulencia-de-klebsiella-pneumoniae/
García A, Martínez C, Juárez RI, Téllez R, Paredes MA, Herrera M del R, Giono S. (2019). Resistencia a la meticilina y producción de biopelícula en aislamientos clínicos de Staphylococcus aureus y Staphylococcus coagulasa negativa en México. Biomedica [Revista en línea]. 39(3):513-2. doi: https://doi.org/10.7705/biomedica.4131
Gómez, M. (2018). Nanomateriales, Nanopartículas y Síntesis verde. Revista Repertorio de Medicina Y Cirugía, 27(2). https://doi.org/10.31260/RepertMedCir.v27.n2.2018.191
González-Torres, B.; Robles-García, M.Á.; Gutiérrez-Lomelí, M.; Padilla-Frausto, J.J.; Navarro-Villarruel, C.L.; Del-Toro-Sánchez, C.L.; Rodríguez-Félix, F.; Barrera-Rodríguez, A.; Reyna-Villela, M.Z.; Avila-Novoa, M.G.; et al. Combination of Sorbitol and Glycerol, as Plasticizers, and Oxidized Starch Improves the Physicochemical Characteristics of Films for Food Preservation. Polymers 2021, 13, 3356. https://doi.org/10.3390/polym13193356
Hajipour MJ, Fromm KM, Ashkarran A A, Jiménez de Aberasturi D, De Larramendi IR, Rojo T, Serpooshan V, Parak WJ, Mahmoudi M. (2012) Antibacterial properties of nanoparticles. Tren biotechol, 30 (10), 499-511. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2012.06.004
Hurtado, MP. De la Parte, MA. y Brito, A. (2002, Jul 2). Staphylococcus aureus: Revisión de los mecanismos de patogenicidad y la fisiopatología de la infección estafilocócica. Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología (Revista en línea), 22(2).Disponible : https://ve.scielo.org/scielo.php?pid=S131525562002000200003&script=sci_arttext
Kasithevar M, Saravanan M, Prakash P, Kumar H, Ovais M, Barabadi H, Shinwari ZK.(2017). Green synthesis of silver nanoparticles using Alysicarpus monilifer leaf extract and its antibacterial activity against MRSA and CoNS isolates in HIV patients. J Interdis Nanomed, 2(2),131-141. https://doi.org/10.1002/jin2.26
Leal, A. Leal,D. Alvarado, M. Rojas,X. (20221). Efecto antimicrobiano y antiulcero de nanopartículas de plata sintetizadas a partir de extracto de la flor Hibiscus Rosa- Síntesis. Trabajo presentado en el Foro Facultad Ing. Química, Guayaquil, Ecuador. Disponible: https://www.researchgate.net/publication/355107912_EFECTO_ANTIMICROBIANO_Y_ANTIULCERO_DE_NANOPARTICULAS_DE_PLATA_SINTETIZADAS_PARTIR_DE_EXTRACTO_DE_LA_FLOR_HIBISCUS_ROSA-SINENSIS
Logroño, M. Silva, Y. Efrén, J. (2022). Desarrollo de una membrana a base de fibra de cabuya (Furcraea andina) recubierta con nanopartículas de plata y evaluación de su actividad antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus y S. pyogenes. Maestría en química mención química- física. Proyecto de desarrollo, Universidad técnica de Ambato, Ecuador. https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/34202
Lopez,J. Echverria, L.(2010). K. pneumoniae: ¿la nueva “superbacteria”? Patogenicidad, epidemiología y mecanismos de resistencia. IATREIA ,23(2) 157-165. Disponible: http://www.scielo.org.co/pdf/iat/v23n2/v23n2a7.pdf
Mata,Miranda. Guerrero, C. Rojas,M. Delgado,R. Gonzalez,C. Sanchez,v. Perez, D y Vazquez, G.(2017).Componentes Principales mediante Espectroscopia FTIR como Técnica de Caracterización Innovadora durante la Diferenciación de Células Madre Pluripotentes a Células Pancreáticas. Revista mexicana de ingeniería biomédica (revista en línea),38(1). Disponible: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-95322017000100225
Martin RM, Bachman MA.(2018). Colonization, infection, and the accessory genome of Klebsiella pneumoniae. Front Cell Infect Microbiol,8 (2),4-12. DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2018.00004
Meléndez. Sánchez, E Ramírez, Cabrera. Arroyo, L. (2018). Síntesis verde de nanopartículas de plata mediante el uso de la hierbabuena (Allium sativum) como agente reductor. Revista Tendencias en Docencia e Investigación en Química. Número 4. Disponible: http://zaloamati.azc.uam.mx/bitstream/handle/11191/8223/Sintesis_verde_de_nanoparticulas_de_plata_2018.pdf?sequence=1
Microbiol Rev. 2018; 11(4):589-603. Disponible: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC88898/
Microscopía electrónica de barrido. (s. f.). SERVICIOS CENTRALES DE APOYO A LA INVESTIGACIÓN. https://www.scai.uma.es/areas/micr/sem/sem.html
Núñez, J. (2019 ). Simulación, síntesis y caracterización de nanopartículas para aplicaciones biomédicas”. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. http://148.224.97.92/xmlui/bitstream/handle/i/7997/TesisM.FC.2019.Simulaci%c3%b3n.Nu%c3%b1ez.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Organización Mundial de la Salud. Resistencia a los antimicrobianos. [On line] 2021 [Citado 30 de abril 2023]. Disponible en: https://www.who.int/es/news-room/factsheets/detail/antimicrobial-resistance
Pant, M. G. A. G. J. N. (2013). Biological evaluation and green synthesis of silver nanoparticles using aqueous extract of calotropis procera. International journal of pharma and bio sciences. http://www.ijpbs.net/cms/php/upload/2753_pdf.pdf
Pérez, P. y Azcona, M. (2012). Los efectos del cadmio en la salud. Revista de Especialidades Médico-Quirúrgicas (revista en línea). 17 (3) 199-205. Disponible: https://www.redalyc.org/pdf/473/47324564010.pdf
Podschun R, Ullmann U. (2018). Klebsiella spp. as nosocomial pathogens: epidemiology, taxonomy, typing methods, and pathogenicity factors. Clin Microbiol Rev, 11(4),589-603. doi: https://doi.org/10.1128/cmr.11.4.589
Ramyadevi J, Jeyasubramanian K, Marikani A, Rajakumar G, Rahuman A.A. (2012). Synthesis and antimicrobial activity of copper nanoparticles. Materials Letters, 71(1),114-116. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2011.12.055
Reyes-Luengas, A., Salinas-Moreno, Y., Ovando-Cruz, M.E., Arteaga-Garibay, R.I., & Martínez-Peña, M.D. (2015). Análisis de ácidos fenólicos y actividad antioxidante de extractos acuosos de variedades de Jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) con cálices de colores diversos. Agrociencia, 49, 277-290. Disponible: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952015000300004
Ríos, L.(2018). PRESENTACIÓN INTRODUCTORIA A LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LA NANOTECNOLOGÍA Y BIONANOTECNOLOGÍA.. 2023, Mayo 25, de Conogasi.org . Sitio web: https://conogasi.org/notas/conceptos-basicos-de-la-nano-y-bionanotecnologia/
Rodríguez-León, E., Iñiguez-Palomares, R., Navarro, R. E., Herrera-Urbina, R., Tánori, J., Iñiguez-Palomares, C., Maldonado, A. (2013). Synthesis of silver nanoparticles using reducing agents obtained from natural sources (Rumex hymenosepalus extracts), Nanoscale Research Letters, 8(1), 318. DOI: https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-318
Rosethela, V.D. (2010). Investigating the Possibility of Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Vaccinium arctostaphlyos Extract and Evaluating Its Antibacterial Properties.BioMed Res Int, 1(1), 1-13. doi: https://doi.org/10.1155/2021/5572252
Santillán Luisa. (2020). Resistencia antimicrobiana, un desafío de salud pública. Ciencia UNAM-DGDC. Disponible: https://ciencia.unam.mx/leer/957/resistencia-antimicrobiana-un-desafio-de-salud-publica
Sarkar D, Paul G.(2017). Green Synthesis of Silver Nanoparticles using Mentha asiatica (Mint) Extract and Evaluation of their Antimicrobial Potential. Int J Cur Res Bio, 4(1), 77-82. https://doi.org/10.20546/ijcrbp.2017.401.009
Tártara, S.(2013). Patógenos emergentes: tercera parte. Klebsiella pneumoniae productora de carbapenemasas (KPN-KPC). Nefrología, Diálisis y Trasplante, 33 (2),Pág. 103 – 109. Disponible: https://www.revistarenal.org.ar/index.php/rndt/article/view/168
Tong S, Davis J, Eichenberger E, Holland, T, Fowler Y. (2015). Staphylococcus aureus. Infections: epidemiology, pathophysiology, clinical manifestations, and management. Clin Micro Rev, 28(3), 603-661. Disponible: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4451395/
Triana,P. De Freitas, A y Gomez, K. (2008). Estudio de las bacterias que afectan al pie diabético: crecimiento in vitro, efectos de la insulina y susceptibilidad a antibióticos. Trabajo de grado. Universidad de Carabobo, Maracay.
Valdivieso, E. Almazán, V. (2015). Síntesis De Nanopartículas de plata y estudios de la estabilidad temporal de sus propiedades ópticas. Tesis que como requisito para obtener el Grado de Maestría en Ciencias en Nanotecnología. Centro De Investigación en Materiales Avanzados, S. C.,Chihuahua, Chihuahua, Edo de México. Disponible: https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/2358/1/Tesis%20M.%20Enrique%20Valdivieso%20-%20V%C3%ADctor%20Almaz%C3%A1n.pdf
Vázquez, R.(2013). La bionanotecnología y su divulgación científica en México .Repositorio universitario de la DGTIC, 14 (3).Disponible: https://ru.tic.unam.mx/bitstream/handle/123456789/2111/art22_2013.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Villa, F. Moncayo, W. Alvarado, M . Leal, A. Daza,D.(2021). síntesis verde de nanopartículas de Plata (AgNPs) utilizando ajo (Alliun Sativum L) explorando su actividad antimicrobial y catalíticas. Uem i(Revista en línea), 5(8), pp. 39 – 50. Disponible: https://ojs.unemi.edu.ec/index.php/facsalud-unemi/article/view/1330/1283
Zavaleta, G. Saldaña,J. Jáuregui ,S. Pacherrez, D. Burgos, M. , Samanamud, F. Perales, O. (2019). Efecto antibacteriano de nanopartículas de ZnO sobre Staphylococcus aureus y Salmonella typhi. Arnaldoa (revista en línea), 26(1), 421-432. Disponible: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2413-32992019000100022
Downloads
Additional Files
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Multidisciplinary & Health Education Journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.