Evaluación del mecanismo de acción antimicrobiana del péptido 35409 sobre E. coli ML 35 (ATCC 43827) (2015)
Introducción: Los péptidos antimicrobianos (PAMs) naturales han surgido como una respuesta al gran aumento de resistencia antimicrobiana de un amplio espectro de microorganismos. Sin embargo, diferentes cambios en las propiedades fisicoquímicas y estructurales de los PAMs han sido introducidas para mejorar la selectividad y disminuir la toxicidad sobre células de mamíferos. Antecedentes: En estudios realizados en la Fundación Instituto de Inmunología de Colombia - FIDIC se encontró que al modificar la secuencia del péptido Pf-Rif 20628 con actividad hemolítica, se obtiene el péptido análogo 35409 (11KA) que presenta una baja actividad hemolítica e inhibe el crecimiento de bacterias E. coli a una concentración mínima inhibitoria de 22μM. A partir de ésta información, en este trabajo, se determinó el mecanismo de acción del péptido sintético 35409 sobre la cepa bacteriana Gram-negativa ML-35. Metodología: Inicialmente se evaluó el efecto bacteriostático y/o bactericida del péptido sobre las bacterias mediante conteo de placa. A partir de esta información se establecieron dos posibles blancos de acción: la membrana celular y el ADN bacteriano. Mediante ensayos de liberación de calceína sobre liposomas de composición lipídica variable y microscopía electrónica de barrido con bacterias y esferoplastos se determinó la acción del péptido sobre la membrana, mientras que, ensayos de retraso de movilidad electroforética de ADN y de filamentación fueron usados para evaluar la acción del péptido sobre el ADN bacteriano. Resultados: Los resultados muestran que el péptido 35409 disminuye en un logaritmo la concentración bacteriana, mientras el resto de la población se recupera en ausencia de péptido. Esta función es ejecutada por la acción del péptido sobre la membrana bacteriana donde se da una interacción con los fosfolípidos de superficie, principalmente con la fosfatidiletanolamina, lo que permite la inserción del péptido al interior de la célula y su interacción con el ADN bacteriano inhibiendo la síntesis de ADN y la división celular en la cepa Gram-negativa de E. coli ML35. Conclusiones: La membrana celular y el ADN bacteriano se establecieron como los principales blancos de acción del péptido 35409 sobre la cepa ML35 (ATCC 43827). Se identificó la pared celular como una barrera para la interacción del péptido con la membrana interna de la bacteria. Se sugiere que el péptido 35409 presenta una actividad dual bacteriostática y bactericida, que es un buen candidato como agente terapéutico y que podría ser útil como plantilla para la síntesis de nuevos péptidos más cortos y efectivos. Este estudio permite establecer la base metodológica para estudiar y comparar péptidos modificados de forma rápida y sencilla, con el fin de encontrar una lógica en la secuencia de aminoácidos.