Especificidad y posible mecanismo de acción del péptido antimicrobiano gam019 y sus análogos gam020, gam022 y gam026 contra bacterias gram positivas y gram negativas - Correa Duarte, Stefania (Universidad Industrial de Santander, 2020)
Actualmente, los efectos secundarios derivados del uso de antibióticos y la creciente resistencia bacteriana se han convertido en uno de los mayores retos para la salud. Los péptidos antimicrobianos (PAMs) son pequeñas moléculas catiónicas que hacen parte de la solución a este reto; Son generadas por el sistema inmune innato de gran variedad de organismos vivos que abarcan todos los órdenes de vida. Exhiben un amplio espectro de acción, especificidad y distintas conformaciones estructurales lo cual les facilita unirse e interactuar con las membranas celulares bacterianas generando daño interno y en su morfología. En este trabajo se evaluó la actividad y la selectividad o especificidad de cuatro PAMs sintéticos GAM019, GAM020, GAM022 y GAM026, los cuales tienen una corta cadena de 17 aminoácidos (a excepción de GAM026, el cual posee 25 aminoácidos) en su estructura primaria. Se realizaron cambios en la posición de algunos aminoácidos con el fin de variar la estabilidad de su estructura secundaria alfa hélice y evaluar el efecto en bacterias Gram positivas y Gram negativas. Se encontró que estos péptidos actúan en ambos grupos de bacterias y presentaron baja actividad citotóxica en línea celular HepaRG y baja actividad hemolítica en glóbulos rojos. El péptido GAM019 exhibió mayor potencial antibacteriano, con Concentración Mínima Inhibitoria de 15.1 y 26.9 μM para Staphylococcus aureus ATCC 9123 y Escherichia coli ATCC 95222, respectivamente. También se encontró que GAM019 genera cambios en la morfología bacteriana, afecta la respiración bacteriana y promueven la formación de Especies Reactivas de Oxígeno. Estos resultados sugieren que la estructura de alfa hélice es clave para la actividad antimicrobiana que presentan los péptidos. GAM019 es el péptido con mayor porcentaje de helicicidad y a su vez quien presentó actividad antimicrobiana significativa a diferencia de los otros péptidos. Lo anterior, convierte a GAM019 en un buen candidato para ser usado como un antimicrobiano de amplio espectro.
Specificity and possible mechanism of action of the antimicrobial peptide GAM019 and its analogues GAM020, GAM022 and GAM026 against Gram positive and Gramnegative bacteria*
Keywords: Péptidos antimicrobianos (PAMS); Concentración Mínima Inhibitoria (CMI); Concentración Mínima Bactericida (CMB); Especies Reactivas de Oxígeno (ROS); Actividad Catalasa (CAT); Actividad Superóxido Dismutasa (SOD).; Antimicrobial peptides (PAMS); Minimum Inhibitory Concentration (MIC); Minimum Bactericidal Concentration (CMB); Reactive Oxygen Species (ROS); Catalase activity (CAT); Superoxide Dismutase Activity (SOD).