bafilomicina


Las bafilomicinas son una familia de antibióticos macrólidos producidos a partir de una variedad de estreptomicetos . Su estructura química está definida por un andamio de anillo de lactona de 16 miembros. [2] Las bafilomicinas exhiben una amplia gama de actividad biológica , incluida la actividad antitumoral, [3] antiparasitaria, [4] [5] inmunosupresora [6] y antifúngica [7] . La bafilomicina más utilizada es la bafilomicina A1, un potente inhibidor de la autofagia celular . También se ha descubierto que las bafilomicinas actúan como ionóforos , transportan potasio K+ a través de las membranas biológicas y conducen adaño mitocondrial y muerte celular. [8]

La bafilomicina A1 se dirige específicamente a la enzima H + -ATPasa de tipo vacuolar (V-ATPasa), una bomba de protones que atraviesa la membrana y acidifica el entorno extracelular o los orgánulos intracelulares como el lisosoma . A concentraciones micromolares más altas, la bafilomicina A1 también actúa sobre las ATPasas de tipo P , que tienen un estado de transición fosforilado. [2]

La bafilomicina A1 sirve como un compuesto de herramienta importante en muchas aplicaciones de investigación in vitro ; sin embargo, su uso clínico está limitado por un perfil de toxicidad sustancial. [9]

La bafilomicina A1, B1 y C1 se aislaron por primera vez de Streptomyces griseus en 1983. [9] Durante un examen para identificar metabolitos secundarios microbianos cuya actividad imitaba la de dos glucósidos cardíacos , la bafilomicina C1 se identificó como un inhibidor de la P-ATPasa con ak i de 11 µM. Se descubrió que la bafilomicina C1 tiene actividad contra Caenorhabditis elegans , garrapatas y tenias, además de estimular la liberación de ácido γ-aminobutiruco ( GABA ) de los sinaptosomas de rata . Independientemente, se aislaron bafilomicina A1 y otros derivados de S. griseusy ha demostrado tener actividad antibiótica contra algunas levaduras, bacterias Gram-positivas y hongos. [10] También se demostró que la bafilomicina A1 tiene un efecto antiproliferativo en las células T estimuladas con concanavalina-A . Sin embargo, su alta toxicidad ha impedido su uso en ensayos clínicos. [2]

Dos años más tarde, las bafilomicinas D y E también se aislaron de S. griseus . En 2010, se identificaron 9-hidroxi-bafilomicina D, 29-hidroxi-bafilomicina D y otras bafilomicinas del microorganismo endófito Streptomyces sp. YIM56209. [11] Entre 2004 y 2011, se aislaron bafilomicinas FK de otras especies de Streptomyces . [9]

Como una de las primeras identificadas y más utilizadas, la bafilomicina A1 es de particular importancia, especialmente porque su estructura sirve como núcleo de todas las demás bafilomicinas. Con su gran estructura, la bafilomicina tiene múltiples centros quirales y grupos funcionales, lo que dificulta la modificación de su estructura, tarea que se ha intentado para reducir la toxicidad asociada al compuesto. [9]


Estructuras químicas de varios compuestos de bafilomicina. [11]
Representación de las subunidades moleculares que componen la V-ATPasa, principal diana de la bafilomicina A1. Atribución : NOchotny en la Wikipedia en inglés.
Esquema que representa la formación de un autolisosoma y los puntos de intervención de la bafilomicina A1.
Diagrama que muestra cómo la protonación de bases débiles como la cloroquina en el entorno ácido del lisosoma da como resultado el atrapamiento de iones o la acumulación de la base débil en el lisosoma. La bafilomicina inhibe este atrapamiento a través de su acción sobre la V-ATPasa, que normalmente acidifica el lisosoma.