Examinando por Autor "Flórez Castillo, Johanna-Marcela"
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- PublicaciónAcceso abiertoAntimicrobial activity of Ib-M peptides against Escherichia coli O157: H7(San Francisco : Plos One, 2020., 2020-02-13) Prada Prada, Sergio Alfonso; Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Farfán García, Ana Elvira; Guzmán, Fanny; Hernández Peñaranda, Indira Paola; Universidad de Santander; Iddya Karunasagar, Nitte University, INDIAEl desarrollo de nuevos péptidos antimicrobianos se ha convertido en una alternativa atractiva a los antibióticos convencionales debido a las crecientes tasas de resistencia a los fármacos microbianos. Ib-M corresponde a una familia de péptidos sintéticos catiónicos, de 20 aminoácidos de longitud, que han mostrado efecto inhibidor frente a la cepa no patógena Escherichia coli K-12. Este trabajo evaluó el potencial antimicrobiano de los péptidos Ib-M contra el E patógeno . coli O157: H7 utilizando una cepa de referencia y un aislado clínico. Los péptidos Ib-M mostraron actividad antibacteriana contra ambas cepas de E . coliO157: H7; la concentración mínima inhibitoria de los péptidos Ib-M osciló entre 1,6 y 12,5 µM y la concentración bactericida mínima osciló entre 3,7 y 22,9 µM, siendo Ib-M1 e Ib-M2 los péptidos que presentaron mayor efecto inhibidor. El ensayo de cinética de eliminación del tiempo mostró una reducción de la población bacteriana en más del 95% después de 4 horas de exposición a 1xMIC de Ib-M1. Se observó una baja citotoxicidad en células VERO con una concentración citotóxica del 50% en el rango de 197,5 a más de 400 μM. Todos los péptidos mostraron una estructura aleatoria en ambientes hidrófilos, excepto Ib-M1, y todos ellos pasaron a una estructura α-helicoidal cuando se incrementó la hidrofobicidad del medio. En conclusión, estos hallazgos apoyan el efecto antimicrobiano in vitro de los péptidos Ib-M contra las bacterias patógenas.E . coli O157: H7 y resultan ser moléculas prometedoras para el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas.
- PublicaciónAcceso abiertoAntimicrobial activity of Ib-M peptides against Escherichia coli O157: H7(PLoS ONE, 2020-03-13) Prada Prada, Sergio Alfonso; Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Farfán García, Ana Elvira; Guzmán, Fanny; Hernández Peñaranda, Indira Paola; CLINIUDES; CIBASThe development of new antimicrobial peptides has become an attractive alternative to conventional antibiotics due to the increasing rates of microbial drug resistance. Ib-M corresponds to a family of cationic synthetic peptides, 20 amino acids in length, that have shown inhibitory effect against the non-pathogenic strain Escherichia coli K-12. This work evaluated the antimicrobial potential of Ib-M peptides against the pathogenic E. coli O157: H7 using a reference strain and a clinical isolate. The Ib-M peptides showed antibacterial activity against both strains of E. coli O157: H7; the minimum inhibitory concentration of Ib-M peptides ranged from 1.6 to 12.5 μM and the minimum bactericidal concentration ranged from 3.7 to 22.9 μM, being Ib-M1 and Ib-M2 the peptides that presented the highest inhibitory effect. Time-kill kinetics assay showed a reduction of the bacterial population by more than 95% after 4 hours of exposure to 1xMIC of Ib-M1. Low cytotoxicity was observed in VERO cells with 50% cytotoxic concentration in the range from 197.5 to more than 400 μM. All peptides showed a random structure in hydrophilic environments, except Ib-M1, and all of them transitioned to an α-helical structure when the hydrophobicity of the medium was increased. In conclusion, these findings support the in vitro antimicrobial effect of Ib-M peptides against the pathogenic bacteria E. coli O157: H7 and prove to be promising molecules for the development of new therapeutic alternatives.
- PublicaciónAcceso abiertoBiodegradación de fenol en medio acuoso utilizando bacterias doblemente encapsuladas en matrices de polivinil-alcohol alginato y sílice(Bucaramanga : Universidad de Santander, 2019, 2019-12-11) Carvajal Torres, Paula Alejandra; Valdivieso Quintero, Wilfredo; Flórez Castillo, Johanna-MarcelaDue to environmental requirements, the treatment of water from industrial processes has become a priority and under this premise phenol has served as a model compound to test new treatment processes mainly because it is a molecule that represents a family of chemical compounds with high toxicity and known and also these compounds are produced by many important industrial processes such as the oil, pharmaceutical, food industry, among others. Many processes have been tested to reduce the amount of phenols in water, but it has been found over the years that biodegradation is the simplest, most economical and easiest application process for the large volumes of industrial water produced. The objective of this research was to evaluate the biodegradation of phenol in aqueous medium by double-encapsulated bacteria in PVA-Alg and silica matrices. Different ratios of PVA and Alg and sodium and ludox® silicate were evaluated to find the best matrix for the study of phenol biodegradation. Likewise, a microorganism with the ability to degrade hydrocarbons was isolated. The results obtained allowed us to show that the best PVA-Alg matrix was P4-A1, since it presented the best results in the feasibility, shape, size and stability tests. It was found that the best matrix of sodium and ludox® silicate was S1-L5 because it presented, possibly a smaller pore size compared to the other matrices evaluated. Finally, regarding the biodegradation test, it was found that the phenol removal capacity by the free-isolated and encapsulated microorganism in the P4-A1 matrix was greater than the phenol removal capacity by Pseudomonas putida ATCC 49128 with 12 and 14% removal by the isolated microorganism and 7 and 10% by Pseudomonas putida ATCC 49128.
- PublicaciónAcceso abiertoBiopolymeric pellets of polyvinyl alcohol and alginate for the encapsulation of Ib-M6 peptide and its antimicrobial activity against E. coli(Heliyon, 2019-05-29) Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Ropero Vega, José Luis; Perullini, Mercedes; Jobbágy, Matias; CIBASThe encapsulation of Ib-M6 antibacterial peptide in pellets of polyvinyl alcohol (PVA) and polyvinyl alcoholalginate (PVA-Alg) matrices was carried out in order to explore its controlled release and activity against Escherichia coli K-12. The pellets were obtained by combined ice segregation induced self-assembly (ISISA) and freezing-thawing methods and their microstructure was studied by scanning electron microscopy. Bromothymol blue was used as a model compound to study the transport mechanisms and release from pellets. The results show that there is a significant effect of the total concentration of PVA precursor solutions, the mass ratio of PVA of different molecular weights and the addition of alginate on the microstructure and transport properties of pellets. The antibacterial activity of Ib-M6 against Escherichia coli K-12 was not affected by the encapsulation in PVA pellets. However, the release of Ib-M6 from PVA-Alg pellets was not possible, probably due to the electrostatic interaction of positively charged Ib-M6 and negatively alginate structure. Nonetheless, the controlled release of Ib-M6 from polymeric matrices can be fitting by modifying parameters such as the concentration and type of polymer precursors.
- PublicaciónAcceso abiertoEvaluación de Péptidos Análogos a la Proteína Tir Como Moléculas de Reconocimiento en Biosensores Electroquímicos para la Detección de Escherichia Coli O157:H7 en Matrices Acuosas(Bucaramanga : Universidad de Santander, 2021, 2021-07-15) Redondo Ortega, Joshua Hugo Felipe; Ropero Vega, José Luis; Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Rondón Villarreal, PaolaLos biosensores son sistemas basados en nanomateriales y biomoléculas que exhiben notables propiedades, tales como: simplicidad, portabilidad, eficiencia y facilidad de usar para la detección de patógenos como Escherichia coli. En este trabajo se informa por primera vez sobre el diseño de nuevos péptidos basados en la proteína TIR, un receptor de la proteína de membrana intimina característica de E. coli. Estos nuevos péptidos se utilizaron como elementos de reconocimiento para la detección de E. coli. Para este estudio, utilizando la herramienta LigPlot, se realizó un análisis de interacción entre intimina y TIR utilizando la estructura PDB: 2ZQK. Posteriormente, la secuencia asociada a la zona de interacción de TIR fue modelada con PEP-FOLD. Finalmente, a partir de los modelos obtenidos se realizó un estudio de Docking molecular y análisis de interacción, que permitieron definir dos moléculas de reconocimiento denominadas PEPTIR 1 y PEPTIR 2.0, las cuales fueron inmovilizadas en un transductor electroquímico basado en nanomateriales y se evaluó su capacidad de detección de E. coli mediante técnicas electroquímicas. El biosensor basado en PEPTIR 1.0 mostró la capacidad de detectar E. coli, exhibiendo un rango de trabajo lineal entre 0 a 500 UFC / mL y límites de detección y cuantificación de 2 y 6 UFC / mL, respectivamente. Además, el dispositivo mostró la capacidad de detectar de manera selectiva E. coli en presencia de otros microorganismos como P. aeruginosa y S. aereus. Por lo que se destacan la posibilidad de que este dispositivo pueda ser utilizado en la detección rápida, sensible y selectiva de E coli en matrices acuosas. Mientras que el biosensor basado en PEPTIR 2.0 mostró un gran potencial para ser evaluado en su capacidad para detectar con un mayor espectro, microorganismos gramnegativos en una matriz acuosa.
- PublicaciónAcceso abiertoEvaluación del Aptámero Diseñado “in silico” para la Detección Electroquímica de Escherichia coli O157:H7 en Matrices Acuosas(Bucaramanga : Universidad de Santander, 2020, 2020-12-17) León Sánchez, Wendy Rocío; Ropero Vega, José Luis; Valdivieso Quintero, Wilfredo; Flórez Castillo, Johanna-MarcelaEscherichia coli enterohemorrágica (O157:H7) es un microorganismo Gram negativo y uno de los patógenos más importantes para el ser humano. Su principal mecanismo de patogenicidad es la expresión de la toxina shiga, ya que ocasiona graves daños al epitelio intestinal. Actualmente existen diversos mecanismos para la detección de este microorganismo; entre ellos está la filtración por membrana y la cuantificación molecular. Sin embargo, cada una de estas técnicas tiene limitaciones como el tiempo que se requiere para obtener algún resultado, la capacitación que del personal y los altos costos del equipamiento. Por lo anterior surge la necesidad de nuevos métodos que permitan la detección rápida y sensible de este microorganismo. Por lo cual, en este trabajo se desarrolló de un aptasensor electroquímico cuya molécula de reconocimiento consiste en un aptámero diseñado “in silico” que permite la detección de Escherichia coli en matrices acuosas. Para esto se realizó una revisión bibliográfica sobre artículos científicos, que trataran de aptasensores diseñados para la detección de Escherichia coli y a partir de ellos se construyó una base de datos con la información más importante de cada uno. Todos estos datos se analizaron y a partir de las mejores secuencias se inició la construcción, agregando fragmentos necesarios para que fuera un aptámero “in silico” completamente funcional. El aptámero diseñado fue inmovilizado sobre electrodos serigrafiados modificados con nanopartículas de oro y la detección electroquímica se realizó a través de EIS (Espectroscopía de impedancia electroquímica), CV (Voltametría cíclica) y SWV (Voltametría de onda cuadrada). De los cuales se obtuvo que los electrodos que mostraron mejor comportamiento fueron el 1 y 2 por lo que se podría concluir que la electrodeposición de oro a +0.05mV beneficia la detección de Escherichia coli O157:H7, además es importante mencionar que el método “in silico” puede ser una gran alternativa para diseñar y obtener aptámeros.
- PublicaciónAcceso abiertoIb-M6 Antimicrobial Peptide(Basilea : MDPI, 2020, 2020-02-12) Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Rondón Villarreal, Paola; Ropero Vega, José Luis; Mendoza Espinel, Stephany Y.; Moreno Amézquita, July A.; Méndez Jaimes, Karen D.; Farfán García, Ana Elvira; Gómez Rangel, Sergio-Yebrail; Gómez-Duarte, Oscar G.; Universidad de SantanderEl péptido Ib-M6 tiene actividad antibacteriana contra la cepa K-12 de Escherichia coli no patógena . La primera parte de este estudio determina la actividad antibacteriana de Ib-M6 contra catorce cepas patógenas de E. coli O157: H7. El ensayo de susceptibilidad mostró que Ib-M6 tenía valores de Concentración Inhibitoria Mínima (MIC) más bajos que la estreptomicina, usada como antibiótico de referencia. Además, para predecir la posible interacción entre Ib-M6 y los componentes de la membrana externa de E. coli, utilizamos simulaciones de acoplamiento molecular donde la proteína FhuA y su complejo con Lipopolisacárido (LPS-FhuA) se utilizaron como objetivos del péptido. Los complejos FhuA / Ib-M6 tenían valores de energía entre -39,5 y -40,5 unidades de energía Rosetta (REU) y solo un enlace de hidrógeno. En contraste, los complejos entre LPS-FhuA e Ib-M6 mostraron valores de energía entre -25,6 y -40,6 REU, y la presencia de cinco posibles enlaces de hidrógeno. Por tanto, la actividad antimicrobiana del péptido Ib-M6 mostrada en los ensayos experimentales podría deberse a su interacción con la membrana externa de E. coli .
- PublicaciónAcceso abiertoIb-M6 antimicrobial peptide: Antibacterial activity against clinical isolates of Escherichia coli and molecular docking(2020-03-12) Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Rondón Villarreal, Paola; Ropero Vega, José Luis; Mendoza Espinel, Stephany Y.; Moreno Amézquita, July A.; Méndez Jaimes, Karen D.; Farfán García, Ana Elvira; Gómez Rangel, Sergio-Yebrail; Gómez Duarte, Oscar Gilberto; CLINIUDES; CIBASThe Ib-M6 peptide has antibacterial activity against non-pathogenic Escherichia coli K-12 strain. The first part of this study determines the antibacterial activity of Ib-M6 against fourteen pathogenic strains of E. coli O157:H7. Susceptibility assay showed that Ib-M6 had values of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) lower than streptomycin, used as a reference antibiotic. Moreover, to predict the possible interaction between Ib-M6 and outer membrane components of E. coli, we used molecular docking simulations where FhuA protein and its complex with Lipopolysaccharide (LPS–FhuA) were used as targets of the peptide. FhuA/Ib-M6 complexes had energy values between −39.5 and −40.5 Rosetta Energy Units (REU) and only one hydrogen bond. In contrast, complexes between LPS–FhuA and Ib-M6 displayed energy values between −25.6 and −40.6 REU, and the presence of five possible hydrogen bonds. Hence, the antimicrobial activity of Ib-M6 peptide shown in the experimental assays could be caused by its interaction with the outer membrane of E. coli. View Full-Text
- PublicaciónAcceso abiertoImmobilization of Ib-M2 peptide on core@shell nanostructures based on SPION nanoparticles and their antibacterial activity against Escherichia coli O157:H7(Applied Surface Science, 2020-03-16) Ropero Vega, José Luis; Ardila Rosas, N.; Hernández Peñaranda, Indira Paola; Flórez Castillo, Johanna-Marcela; CLINIUDES; CIBASAntimicrobial peptides arise as a very promising alternative for the treatment of infections generated by pathogenic microorganisms. The Ib-M2 antimicrobial peptide turns out to be a very promising candidate for these types of applications. However, it is required to evaluate immobilization systems that give peptides greater stability and activity in order to be used in biological systems. Given the above, this paper reports the preparation of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) coated with chitosan in order to immobilize the Ib-M2 antimicrobial peptide. Structural properties of SPIONs were studied by DLS, SEM, XRD, FT-IR, XPS and the magnetic properties were evaluated by vibrating-sample magnetometer technique. The antimicrobial activity of the Ib-M2/SPIONs@Chi bioconjugate obtained was evaluated against Escherichia coli O157:H7 by determining the minimum inhibitory concentration (MIC). Results show that the SPIONs obtained have particle size between 10 and 15 nm with a magnetite-type structure which was confirmed by FT-IR and XPS. Characterization of magnetic properties evidences a superparamagnetic behavior of nanoparticles obtained. MIC results showed that Ib-M2/SPIONs@Chi bioconjugate exhibit a comparable or higher activity against E. coli in comparison with the free Ib-M2 peptide. These results show that the bioconjugate obtained can be considered for use in biomedical applications.
- PublicaciónAcceso abiertoInmovilización de Estreptomicina en Micropartículas de Alginato-Chitosan para la Inhibición de E. coli O157:H7(Bucaramanga : Universidad de Santander, 2021, 2021-06-30) Guarín-Villarreal, Carol Julieth; Flórez Castillo, Johanna-Marcela; Ropero Vega, José LuisActualmente, la encapsulación es un método de gran importancia científica debido a las ventajas que estas poseen. En la industria farmacéutica, se ha encontrado la forma de controlar la dosificación de los antibióticos usando esta metodología para proteger los sistemas bioactivos, y manejar el tiempo de entrega y concentración de este. El Alginato y el Chitosan, son algunos de los biopolímeros de mayor uso para esta metodología, gracias a que no son tóxicos, y se puede dosificar repetidas veces sin ocasionar efectos adversos. En el caso de E. coli O157:H7, es un microorganismo de gran importancia, ya que causa grandes cifras de morbimortalidad al año, y no existe tratamiento específico para este. La estreptomicina, es un antibiótico que se ha usado en algunos cuadros para E. coli O157:H7, por lo que el objetivo de este proyecto es la inmovilización de estreptomicina en micropartículas poliméricas de Alginato-Chitosan para la inhibición de E. coli O157:H7. Se probaron distintas formulaciones de micropartículas, alterando la concentración de Alginato y CaCO3. Se utilizó SEM para la visualización de las micropartículas formuladas y se probó su actividad antimicrobiana mediante la técnica de microdilución. Se obtuvo un tamaño promedio de 0.5-5 μm de las micropartículas y se logró una CMI de 12.5μM de estreptomicina contra E. coli O157:H7, con la estreptomicina inmovilizada en las micropartículas. No se encontró actividad antimicrobiana por parte de las micropartículas de Alginato-Chitosan, por lo que la actividad de inhibición se le atribuye a la estreptomicina inmovilizada.
- PublicaciónAcceso abiertoModificación de electrodos impresos con nanopartículas de oro y péptidos PEPTIR para la detección de Escherichia coli en matrices acuosas(Bucaramanga : Universidad de Santander, 2020, 2020-12-17) Galvis Curubo, Yuly Juliana; Ropero Vega, José Luis; Flórez Castillo, Johanna-MarcelaEl diseño de biosensores electroquímicos basados en electrodos serigrafiados (SPEs) ha demostrado su aplicabilidad en una serie de áreas relacionadas con la salud pública, que requieren el desarrollo de técnicas y dispositivos para la detección de microorganismos patógenos debido a su simplicidad y alta sensibilidad. Por consiguiente, se desarrolló un biosensor electroquímico para la detección analítica rápida de Escherichia coli mediante la modificación de un electrodo serigrafiado (SPE) con nanopartículas de oro y péptidos PEPTIR como elemento biológico de reconocimiento. En este estudio se analizó la influencia de diferentes parámetros experimentales como la síntesis de nanopartículas, inmovilización del péptido y concentración de E. coli en la respuesta del biosensor para mejorar la respuesta. Para el diseño del biosensor, se utilizaron péptidos diseñados en el grupo de investigación CIBAS; PEPTIR 1,0 CQKVNIDELGNAIPSGVLKDD y PEPTIR 2,0 CQKVNIAELGNAIPSGVLKDD. El péptido 1 corresponde a un péptido análogo a la proteína TIR (Translocated Intimin Receptoren) y el péptido 2,0 corresponde a un péptido análogo a la proteína TIR modificado con el cambio de una Asparagina por una Alanina. Se encontró que los electrodos modificados con AuNPs a potencial de reducción de -0,05 V por 100 s favorecía el proceso de síntesis de nanopartículas sobre la superficie del electrodo. Por su parte, cuando se utilizó una concentración baja de péptido (100 nM) para la inmovilización se presentaron los mejores resultados en la detección de E. coli. Cuando se utilizó PEPTIR 1,0 para la modificación de los electrodos se presentó una tendencia lineal en la curva de cuantificación en un rango de concentración de E. coli entre 10 y 250 UFC/mL, que indica que la concentración de la bacteria es directamente proporcional al ΔINormalizado obtenido de la señal del sensor. Este trabajo demuestra que los electrodos modificados con nanopartículas de oro y péptidos PEPTIR como elemento de reconocimiento molecular en la detección de bacterias es una plataforma prometedora para el desarrollo de biosensores electroquímicos.