Las pioverdinas [1] (alternativamente, y con menos frecuencia, se escriben como pioverdinas ) son sideróforos fluorescentes producidos por ciertas pseudomonas . [2] [3] Las pioverdinas son importantes factores de virulencia y se requieren para la patogénesis en muchos modelos biológicos de infección . Sus contribuciones a la patogénesis bacteriana incluyen proporcionar un nutriente crucial (es decir, hierro ), la regulación de otros factores de virulencia (incluida la exotoxina A y la proteasa PrpL), [4] apoyando la formación de biopelículas ,[5] y son cada vez más reconocidos por tener toxicidad ellos mismos. [6] [7] [8]
Las pioverdinas también se han investigado como moléculas de " caballo de Troya " para la administración de antimicrobianos a cepas bacterianas que de otro modo serían resistentes , como quelantes que pueden usarse para la biorremediación de metales pesados y como indicadores fluorescentes utilizados para analizar la presencia de hierro y potencialmente otros metales. . [9]
Debido a que cierran las brechas entre la patogenicidad , el metabolismo del hierro y la fluorescencia, las pioverdinas han despertado la curiosidad de los científicos de todo el mundo durante más de 100 años.
Como la mayoría de los sideróforos, la pioverdina se sintetiza y secreta al medio ambiente cuando el microorganismo que la produce detecta que las concentraciones de hierro intracelular han caído por debajo de un umbral preestablecido. Aunque el hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre , la solubilidad de los compuestos de hierro biológicamente relevantes es extremadamente baja y, en general, es insuficiente para las necesidades de la mayoría (pero no de todos) los microorganismos. Sideróforos, que suelen ser bastante solubles y tienen una avidez excepcionalmente alta por el hierro (III) (la avidez de algunos sideróforos por el hierro supera los 10 40 M -1y muchas de las avideces más fuertes jamás observadas en la naturaleza las exhiben los sideróforos por el hierro), ayudan a aumentar la biodisponibilidad del hierro al introducirlo en una solución acuosa.
Además de este papel, la pioverdina tiene otras funciones, incluida la regulación de la virulencia, [4] [5] limitando el crecimiento de otras especies bacterianas (y sirviendo como una especie de antimicrobiano) al limitar la disponibilidad de hierro y secuestrar otros metales y previniendo su toxicidad.
Aunque se han aislado y estudiado muchas (> 100) formas de pioverdina, todas tienen ciertas características en común. Cada molécula de pioverdina tiene tres partes: un núcleo de dihidroxiquinolina, un péptido de 6-14 aminoácidos que varía entre las cepas y una cadena lateral (generalmente compuesta por un α - cetoácido de 4-5 carbonos del ciclo de Krebs / ácido cítrico ). El núcleo de la pioverdina es responsable de varias de sus propiedades, incluido su conocido color amarillento y fluorescencia.