sábado, 28 de febrero de 2009

Péptidos antimicrobianos naturales


Los péptidos antimicrobianos (PAM) son proteínas de bajo peso molecular que desempeñan un papel de gran importancia en la respuesta inmune primaria gracias a su capacidad antiinfecciosa frente a un amplio espectro de patógenos y a los efectos regulatorios que ejercen sobre diferentes etapas de los procesos de inflamación y reparación tisular, incluyendo promoción de la quimiotaxis leucocitaria, estimulación de la angiogénesis, inducción de la síntesis de prostaglandinas, proliferación de tejido de granulación y cicatrización de heridas.1

Los PAM pueden ser clasificados en diferentes categorías de acuerdo con su estructura química pero la mayoría de ellos comparte una organización molecular característica, carga eléctrica positiva y distribución espacial amfipática, que permite la atracción eléctrica hacia las cargas negativas de las membranas microbianas por el extremo catiónico y la penetración de la fase lipídica gracias a la presencia del grupo aminoácido hidrofóbico.1, 2

Entre los péptidos antimicrobianos naturales que han sido descritos hasta la fecha se encuentran las catelicidinas, las defensinas alfa y beta, la granulisina y la dermcidina, los cuales tienen su origen en queratinocitos, mastocitos, polimorfonucleares neutrófilos, linfocitos T de memoria y asesinos naturales, en las glándulas sudoríparas, en algunas células epiteliales del pulmón, el intestino delgado y el tracto genital, así como en otros tejidos del organismo, en condiciones normales o inducidas como respuesta frente a una agresión tisular.1, 2

Las catelicidinas

Las catelicidinas son un grupo de péptidos que fueron identificados inicialmente como inhibidores de la catepsina en los neutrófilos del cerdo y encontrados posteriormente en otras especies de mamíferos desempeñando una función análoga, aunque la expresión genética de estos péptidos en el ser humano se asoció durante mucho tiempo con la presencia de inflamación dérmica, en los últimos años se ha demostrado su carácter constitutivo en algunas células especializadas de la piel y en las glándulas ecrinas.1, 2

Para cumplir con su función antimicrobiana requieren del clivaje y la activación previa mediante la acción de diferentes enzimas, tales como la proteinasa 3, dando lugar a la formación de múltiples péptidos (19 aa, 27 aa, 30 aa, 31 aa) cuyo espectro antibacteriano cubre una gran parte de los microorganismos gram positivos y gram negativos responsables de infecciones dérmicas, incluyendo el Staphylococcus aureus, uno de los patógenos de mayor frecuencia y agresividad para el sistema tegumentario humano.1, 2

Adicionalmente ejercen una acción quimiotáctica que refuerza la defensa local, promueven la síntesis de diversos componentes de la matriz extracelular por parte de fibroblastos y queratinocitos, dan lugar a la liberación de citoquinas por parte de las células especializadas de la piel y de las glándulas sudoríparas y estimulan la angiogénesis y la reparación tisular en el sitio de la inflamación. 1, 2

Las defensinas

Este grupo de antimicrobianos naturales incluye una gran diversidad de péptidos conformados por cadenas cortas de aminoácidos que contienen seis a ocho residuos de cisteína unidos por puentes disulfuro, la estructura molecular y el alineamiento de tales uniones permite la clasificación de las defensinas en alfa y beta, las cuales presentan importantes diferencias en cuanto a su estructura, su localización y su función inmunológica.1, 2

Hasta la fecha se han identificado cuatro alfa defensinas en los polimorfonucleares neutrófilos y dos en las células de Paneth del intestino delgado y en las células epiteliales del tracto urogenital femenino. Los principales efectos inmunológicos de este grupo incluyen la acción microbicida directa sobre bacterias gram positivas y gram negativas, hongos y algunos virus; el incremento en la expresión de factor de necrosis tumoral alfa y de Interleuquina 1 en monocitos activados y la disminución en la actividad de las moléculas de adhesión vascular de tipo 1. 1, 2

Las defensinas beta han sido identificadas en células de la piel, el pulmón, el intestino delgado y los polimorfonucleares neutrófilos como resultado de la expresión genética espontánea o como consecuencia de una agresión tisular. Además de su acción antibiótica de amplio espectro, las defensinas beta exhiben otros efectos que incluyen la inducción de la migración de las células T de memoria, la activación de las células dendríticas inmaduras, la liberación de histamina por parte de los mastocitos y la síntesis de prostaglandinas y otros derivados del ácido araquidónico en los tejidos inflamados.1, 2

Otros péptidos antimicrobianos

La granulisina, un péptido antimicrobiano natural que se encuentra ligado a la familia de las saposinas, está presente en forma exclusiva en los linfocitos T citotóxicos, en los asesinos naturales y en algunas células tumorales. La función inmunológica de la sustancia incluye la acción antimicrobiana directa contra bacterias gram positivas y gram negativas, micobacterias y algunos hongos así como la inducción de los genes de la apoptosis en células neoplásicas y la activación de la respuesta de rechazo frente a los transplantes.1, 2

Finalmente, la dermcidina es un péptido antimicrobiano constitutivo producido por las glándulas sudoríparas que ha demostrado acción antibacteriana frente a Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus y Candida albicans en condiciones de laboratorio que simulan el sudor humano, hecho que, según Garbe (2001) podría explicar la escasa frecuencia de infecciones de piel en relación con las que se presentan en otros órganos.3

Referencias Bibliográficas

1. Izadpanah A, Gallo R. Antimicrobial peptides. J Am Acad Dermatol 2005; 52: 381 - 90.
2. Gallo R, Murakami M, Ohtake T, Zaiou M. Biology and clinical relevance of naturally occurring antimicrobial peptides. J Allergy and Clin Immunol. 2002; 110 (6): 823 - 31.
3. Orellana C. Novel antibiotic found in human sweat. The Lancet Infectious Diseases. 2002; 2: 67.