Bienvenidos. Este blog está dedicado a la Microbiología pero en general cualquier tema científico de interés tambien puede aparecer. El contenido de este blog es estrictamente científico y docente, por lo que no es un consultorio de salud. No estoy ni capacitado ni autorizado para responder a consultas de carácter médico-sanitario que expongan casos personales. Las imágenes que aparecen están sacadas de sitios públicos de la web y se indica su origen o basta cliquear sobre ellas para saberlo, pero si hay algún problema de copyright, por favor indicarlo en comentarios y se retirarán.

Para ir al blog de
PROBLEMAS DE MICROBIOLOGIA o al PODCAST DEL MICROBIO , pincha sobre el nombre.

También puedes ir al Blog de Innovación Docente

miércoles, 10 de noviembre de 2010

Péptidos antimicrobianos



Los péptidos antimicrobianos pueden ser una nueva arma contra los patógenos. En las fotografías podemos ver a la bacteria Pseudomonas aeruginosa (A) sin tratar, y tratada (B y C) con diferentes péptidos. origen de la imagen: The Scientist



La revista PLoS Pathogens ha publicado una interesante mini-revisión sobre los péptidos antimicrobianos o AMPs (AntiMicrobial peptides). Este tipo de moléculas es producido por una gran diversidad de organismos tanto procariotas como eucariotas. En el caso de los vertebrados son parte esencial de la respuesta inmune innata. Su actividad antimicrobiana es muy potente y puede neutralizar a una amplia gama de microbios, incluidos virus, bacterias, protozoos y hongos. Lógicamente, en estos tiempos de preocupación por el incremento de las resistencias bacterianas a los antibióticos, los AMPs han despertado el interés de la industria farmacéutica como posibles alternativas terapéuticas frente a las infecciones.

Los AMPs suelen ser moléculas con carga positiva de carácter anfipático y de longitud y composición variable (de 6 a 100 aminoácidos). En la figura 1 se muestran los cuatro grupos en los que se clasifican dependiendo de su estructura secundaria. Se han descrito unos 1600 diferentes, y como suele pasar, los más estudiados son los de origen humano: catelicidinas, defensinas e histatinas.



Figura 1: Los AMPS se agrupan en cuatro clases según la estructura secundaria que presentan: alfa helicoidales, hojas-beta, estructura extendida y bucles. (origen de la imagen: Peters et al.)



A pesar de su diversidad estructural, el mecanismo de acción de los AMPs suele ser a través de la formación de poros destruyendo así la integridad de la membrana citoplasmática. Pero no es el único mecanismo descrito. Otros AMPs actúan bien inhibiendo actividades enzimáticas o bien interrumpiendo procesos vitales como la replicación del DNA o la transcripción (Figura 2).



Figura 2: Diferentes mecanismos de acción de los AMPs. A Ruptura de la integridad de la membrana: (1) los AMPs se insertan al azar en la membrana, (2) e interaccionan entre sí a través de sus secuencias hidrofóbicas lo que causa (3) que una parte de la membrana sea removida y se forme un poro. B Inhibición de la síntesis de DNA.C Bloqueo de la síntesis de RNA. D Inhibición de las enzimas necesarias para la síntesis la estructura de la pared celular. E Inhibición de los ribosomas. F Bloqueo de las chaperonas impidiendo el plegamiento de las proteínas. G Inactivación de la mitocondria. (1) inhibición de la cadena respiratoria, (2) ruptura de la membrana mitocondrial (origen de la imagen: Peters et al.)


La propiedad más interesante de muchos AMPs no es su actividad antimicrobiana, sino su poca toxicidad hacia las células eucariotas animales. La segunda en interés, es que no es fácil que un microorganismo desarrolle una resistencia frente a los AMPs (aunque no es imposible). Además de como antimicrobianos, otra de las posibles aplicaciones de los AMPs sería su utilización en combinación con otras sustancias antimicrobianas buscando efectos sinérgicos. Los AMPs alterarían las membranas del patógeno permitiendo que otras moléculas, como los antibióticos clásicos, penetraran más fácilmente y ejercieran su acción bactericida.

Como era de esperar, la historia de su posible aplicación terapéutica tiene sus "peros". El principal de todos es su coste de producción. No son nada fáciles de producir en el laboratorio. Otro es que los AMPs son bastante susceptibles a la degradación proteolítica. Se ha descrito que hay cepas de la levadura patógena Candida albicans que producen una aspartil-proteasa que degrada a la histatina-5, un AMPs que está presente en la saliva. Confiemos que el creciente interés en estas moléculas por cada vez un mayor número de laboratorios permita desarrollar unas nuevas armas para nuestros arsenales de antimicrobianos.


ResearchBlogging.org


Peters BM, Shirtliff ME, & Jabra-Rizk MA (2010). Antimicrobial peptides: primeval molecules or future drugs? PLoS pathogens, 6 (10) PMID: 21060861

3 comentarios:

Raven dijo...

¿ Actúan de forma similar a las proteinas del complemento, no?

Por cierto, y sin ánimo de ser quisquilloso, pero los científicos "profesionales" empiezan a mostrar una falta de imaginación terrible ¿AMPs? Me parece que esas siglas inducen a confusión, ya podrían haber inventado algún nombre interesante al estilo del señor que llamó a una proteína "Smaug"

Un saludo !

Manuel Sánchez dijo...

Hola Raven

Digamos que en su resultado final se parecen: reventar las células extrañas. Pero su mecanismo, activación y especificidad es distinta. Los AMPs son mucho más inespecíficos que el sistema del complemento, y no presentan las funciones adicionales de éste. Aparte que los AMPs suelen estar en las mucosas. Evolutivamente hablando los AMPs son mucho más "antiguos", aunque no me extrañaría nada que alguien encontrara una conexión evolutiva entre ambos mecanismos.

Sobre las siglas, tienes toda la razón. Pero así es la nomenclatura.

Un saludo

Alberto G.D. dijo...

Muchisimas gracias Manuel, soy nuevo en esto y aun estaba probando la forma de publicacion y medios de difusion. mis disculpas por la forma del comentario. gracias por los consejos, intentaré llevarlos a cabo.
Felicitaciones por el blog, siempre es gratificante ver que la microbiologia es un pilar para muchos.