Péptidos antimicrobianos
Los péptidos antimicrobianos ( AMP ), también llamados péptidos de defensa del huésped ( HDP ), son parte de la respuesta inmunitaria innata que se encuentra en todas las clases de vida. Existen diferencias fundamentales entre las células procariotas y eucariotas que pueden representar dianas para los péptidos antimicrobianos . Estos péptidos son antibióticos potentes de amplio espectro que demuestran potencial como nuevos agentes terapéuticos. Se ha demostrado que los péptidos antimicrobianos matan bacterias Gram negativas y Gram positivas , [1] virus envueltos, hongos e incluso células transformadas o cancerosas.[2] A diferencia de la mayoría de los antibióticos convencionales, parece que los péptidos antimicrobianos con frecuencia desestabilizan las membranas biológicas , pueden formar canales transmembrana y también pueden tener la capacidad de mejorar la inmunidad al funcionar como inmunomoduladores .
Los péptidos antimicrobianos son un grupo único y diverso de moléculas, que se dividen en subgrupos en función de su composición y estructura de aminoácidos. [3] Los péptidos antimicrobianos generalmente tienen entre 12 y 50 aminoácidos. Estos péptidos incluyen dos o más residuos cargados positivamente proporcionados por arginina , lisina o, en ambientes ácidos, histidina y una gran proporción (generalmente >50%) de residuos hidrofóbicos. [4] [5] [6] Las estructuras secundarias de estas moléculas siguen 4 temas, incluyendo i) hélice α , ii) cadena β debido a la presencia de 2 o más enlaces disulfuro, iii) β-horquilla o bucle debido a la presencia de un solo enlace disulfuro y/o ciclación de la cadena peptídica, y iv) extendida. [7] Muchos de estos péptidos no están estructurados en solución libre y se pliegan en su configuración final al dividirse en membranas biológicas. Contiene residuos de aminoácidos hidrofílicos alineados a lo largo de un lado y residuos de aminoácidos hidrofóbicos alineados a lo largo del lado opuesto de una molécula helicoidal. [3] Esta anfipaticidad de los péptidos antimicrobianos les permite dividirse en la bicapa lipídica de la membrana. La capacidad de asociarse con las membranas es una característica definitiva de los péptidos antimicrobianos, [8] [9]aunque la permeabilización de la membrana no es necesaria. Estos péptidos tienen una variedad de actividades antimicrobianas que van desde la permeabilización de la membrana hasta la acción sobre una variedad de objetivos citoplasmáticos.
Los modos de acción por los cuales los péptidos antimicrobianos matan a los microbios son variados [10] y pueden diferir para diferentes especies bacterianas. [11] Algunos péptidos antimicrobianos matan bacterias y hongos, por ejemplo, la psoriasina mata E. coli y varios hongos filamentosos. [12] La membrana citoplasmática es un objetivo frecuente, pero los péptidos también pueden interferir con la síntesis de ADN y proteínas , el plegamiento de proteínas y la síntesis de la pared celular. [10]El contacto inicial entre el péptido y el organismo objetivo es electrostático, ya que la mayoría de las superficies bacterianas son aniónicas o hidrofóbicas, como en el péptido antimicrobiano Piscidin. Su composición de aminoácidos, anfipaticidad, carga catiónica y tamaño les permiten adherirse e insertarse en las bicapas de la membrana para formar poros mediante mecanismos de 'barril-duela', 'alfombra' o 'toroidal-poro'. Alternativamente, pueden penetrar en la célula para unirse a moléculas intracelulares que son cruciales para la vida celular. [13]Los modelos de unión intracelular incluyen la inhibición de la síntesis de la pared celular, la alteración de la membrana citoplasmática, la activación de la autolisina, la inhibición de la síntesis de ADN, ARN y proteínas, y la inhibición de ciertas enzimas. Sin embargo, en muchos casos, se desconoce el mecanismo exacto de muerte. Una técnica emergente para el estudio de tales mecanismos es la interferometría de polarización dual . [14] [15] A diferencia de muchos antibióticos convencionales, estos péptidos parecen ser bactericidas [2] en lugar de bacteriostáticos . En general, la actividad antimicrobiana de estos péptidos se determina midiendo la concentración inhibitoria mínima (MIC), que es la concentración más baja de fármaco que inhibe el crecimiento bacteriano.[dieciséis]
