Las defensinas son pequeñas proteínas catiónicas ricas en cisteína a lo largo de la vida celular, incluidos vertebrados [1] e invertebrados [2] animales, plantas , [3] [4] y hongos . [5] Son péptidos de defensa del huésped , cuyos miembros muestran actividad antimicrobiana directa , actividades de señalización inmunitaria o ambas. Son diversamente activos contra bacterias , hongos y muchos virus envueltos y no envueltos . Suelen tener entre 18 y 45 años. aminoácidos de longitud, con tres o cuatro enlaces disulfuro altamente conservados .
En los animales son producidos por células del sistema inmunitario innato y células epiteliales , mientras que en plantas y hongos son producidos por una amplia variedad de tejidos. Un organismo suele producir muchas defensinas diferentes, algunas de las cuales se almacenan en el interior de las células (p. ej., en los granulocitos de los neutrófilos para matar las bacterias fagocitadas ), y otras se secretan en el medio extracelular. Para aquellos que matan directamente a los microbios, su mecanismo de acción varía desde la ruptura de la membrana celular microbiana hasta la ruptura metabólica.
El nombre 'defensina' se acuñó a mediados de la década de 1980, aunque las proteínas se han llamado de diversas formas 'proteínas antimicrobianas catiónicas', 'péptidos de neutrófilos', 'gamma tioninas', entre otros. [6]
Las proteínas llamadas 'defensinas' no están todas evolutivamente relacionadas entre sí. [7] En cambio, se dividen en dos amplias superfamilias , cada una de las cuales contiene varias familias . [7] [8] Una superfamilia, las trans -defensinas, contiene las defensinas que se encuentran en los seres humanos y otros vertebrados [9] [10] , así como en algunos invertebrados. [11] [12] La otra superfamilia, cis -defensinas, contiene las defensinas que se encuentran en invertebrados, plantas y hongos. [13] [14] [15]Las superfamilias y familias están determinadas por la estructura terciaria global y cada familia suele tener un patrón conservado de enlaces disulfuro. [9] [16] Todas las defensinas forman estructuras plegadas pequeñas y compactas, normalmente con una alta carga positiva que son muy estables debido a los múltiples enlaces disulfuro. En todas las familias, los genes subyacentes responsables de la producción de defensinas son altamente polimórficos .
Las defensinas de vertebrados son principalmente α-defensinas y β-defensinas . Algunos primates también tienen defensinas θ mucho más pequeñas . En general, las defensinas α y β están codificadas por genes de dos exones , donde el primer exón codifica una secuencia líder hidrofóbica (que se elimina después de la traducción ) y la secuencia rica en cisteína (el péptido maduro). Se ha sugerido que los enlaces disulfuro formados por las cisteínas son esenciales para las actividades relacionadas con la inmunidad innata en los mamíferos, pero no son necesariamente necesarios para la actividad antimicrobiana. [17] [18] Las theta defensinas forman una sola horquilla betaestructura y por lo tanto también representan un grupo distinto. Solo las defensinas alfa y beta se expresan en humanos. [19]
Aunque las defensinas mejor estudiadas son las de los vertebrados, una familia de trans-defensinas denominada 'las grandes defensas se encuentran en moluscos , artrópodos y lancetas . [7] [8]