Péptidos antimicrobianos: potencialidades terapéuticas / Antimicrobial peptides: their therapeutic potential

El aumento en la incidencia de las enfermedades infecciosas en los últimos años se ha favorecido por diferentes causas. Entre estas se destacan las inmunodeficiencias adquiridas (sida, trasplantes de órganos, quimioterapia oncológica), la migración de personas que trae consigo la posibilidad de importar enfermedades hacia poblaciones susceptibles, así como el excesivo empleo de antibióticos. Debido a esta situación se ha incrementado la búsqueda de nuevos candidatos terapéuticos para el desarrollo de terapias más efectivas. En este sentido los péptidos antimicrobianos constituyen una opción promisoria, pues presentan un amplio espectro de actividad frente a varios microorganismos patógenos. Además, se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, desde organismos unicelulares hasta mamíferos. Algunos péptidos antimicrobianos ya están siendo evaluados en estudios clínicos aunque muchos de ellos no han tenido resultados favorables in vivo debido a su poca estabilidad metabólica y toxicidad, entre otros. Con el fin de optimizar estas propiedades de los péptidos antimicrobianos se han trazado diferentes estrategias como la modificación química de su estructura y la conjugación con nanopartículas magnéticas. Es por eso que este artículo tiene el objetivo de revisar las potenciales aplicaciones terapéuticas de estas moléculas, teniendo en cuenta la información publicada al respecto en MedLine, Web of Science y Scopus en los últimos años

The growing incidence of infectious disease in recent years may be attributed to several causes, among them acquired immunodeficiencies (AIDS, organ transplant, oncological chemotherapy), human migration and the consequent import of diseases into susceptible populations, and the excessive use of antibiotics. This situation has fostered the search for new therapeutic candidates for the development of more effective treatments. Antimicrobial peptides are a promising alternative in this respect, due to their broad spectrum of activity against several pathogenic microorganisms. Moreover, they are widely distributed in nature, from unicellular organisms to mammals. Some antimicrobial peptides are already being evaluated in clinical studies, though many of them have not produced any favorable results in vivo due to their low metabolic stability and their toxicity, among other factors. Several strategies have been developed to overcome the above mentioned drawbacks, among them conjugation of microbial peptides with magnetic nanoparticles and chemical modification of their structure. The present study is aimed at reviewing the potential therapeutic applications of these molecules based on information published in MedLine, the Web of Science and Scopus in recent years.

Optimización de la solución de extracción de moléculas antibacterianas de Cenchritis muricatus (Gastropoda:Littorinidae) / Optimization of extracting solutions of antibacterial molecules from Cenchritis muricatus (Gastropoda:Littorinidae)

Introducción: los moluscos marinos constituyen un reservorio natural de moléculas con potencialidades terapéuticas para el tratamiento de enfermedades infecciosas en momentos en que se han descrito numerosas cepas resistentes a los antibióticos convencionales. Objetivo: comparar 3 soluciones: ácido acético 30 por ciento, metanol 50 por ciento y salina-ácida (NaCl 0,6 mol/L, HCl 1 por ciento) atendiendo a sus capacidades extractivas de moléculas con actividad antibacteriana del molusco marino Cenchritis muricatus. Métodos: para el procesamiento del material biológico se utilizaron las 3 soluciones de extracción y se analizaron los extractos obtenidos de acuerdo con la concentración de proteínas totales y la inhibición del crecimiento bacteriano de cepas de Staphylococcus aureus y Escherichia coli, mediante un bioensayo turbidimétrico en microplacas de 96 pocillos en medio Luria-Bertani. Resultados: se obtuvo mayor concentración de proteínas totales (7,8 mg/mL) con el extracto total de C. muricatus obtenido con la solución salina-ácida. Además con 200 mg/mL de proteínas totales del extracto se obtuvo inhibición significativa (p< 0,001) del crecimiento de S. aureus (12,64 por ciento) y E. coli (12,1 por ciento) respecto al control positivo de inhibición del crecimiento por cloranfenicol. Conclusiones: de acuerdo con los resultados de la comparación entre las soluciones, la solución salina-ácida resultó ser la más eficiente en la extracción de moléculas antibacterianas, probablemente péptidos antimicrobianos de C. muricatus.

Introduction: marine mollusks are natural reservoirs of molecules with therapeutic potential for the treatment of infectious diseases, at a time when many antibiotic-resistant strains are being described. Objective: to compare three solutions: 30 percent acetic acid, 50 percent methanol and saline-acid (NaCl 0.6 mol/L, 1 percent HCl) according to their capacities to extract molecules with antimicrobial activity from the marine mollusk Cenchritis muricatus. Methods: the three extraction solutions were used to process the biological material, and then, the obtained extracts were analyzed in terms of total protein concentration and the bacterial growth inhibition of Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains by means of a turbidimetric bioassay using 96 well microplates in Luria-Bertani (LB) culture medium. Results: the highest total protein concentration (7.8 mg/mL) was found in the C. muricatus extract from the saline-acid solution. Additionally, 200 mg/mL of total proteins from the extract caused significant growth inhibition (p<0.001) of S. aureus (12.64 percent) and E. coli (12.1 percent) compared to the positive control of growth inhibition using chloramphenicol. Conclusions: according to these results, the saline-acid solution proved to be more efficient in extracting molecules with antibacterial activity that are likely to be antimicrobial peptides from C. muricatus.

Inmunoensayos enzimáticos para detectar agentes infecciosos o sus productos: algunos diseños y aplicaciones / Enzymatic immunoassays for the detection of infectious agents or their products: presentation of some designs and applications

Se hizo una valoración del impacto de los ensayos inmunoenzimáticos en la analítica de base inmunoquímica en las últimas 4 décadas, en la detección de agentes infecciosos o los productos asociado a su presencia y(o) actividad patogénica. Además se hace una incursión en algunos diseños y formatos que han tenido estos inmunoensayos desde los métodos electroquímicos de detección, los ensayos para detectar actividad proteolítica de origen microbiano y sus inhibidores como posibles blancos terapéuticos, los inmunoensayos directos de triple anticuerpo para lograr mayor sensibilidad, reveladores alternativos de la actividad enzimática, ensayos para el estudio de la serología viral con un mínimo de determinaciones, así como ensayos de competencia para evaluar la efectividad de candidatos vacunales basados en combinaciones peptídicas seleccionadas. Se concluyó con una rápida visión del futuro inmediato de este tipo de inmunoensayos a la luz de las tecnologías analíticas emergentes de detección.

This paper assessed the impact of the immunoenzymatic assays on the field of the immunochemistry-based analytics for the last 40 years, and on the detection of infectious agents or the products related to their presence and/or pathogenic activity. It also addressed some designs and formats of these immunoassays from electrochemical methods of detection, assays to determine proteolytic microbial activity and their inhibitors as possible therapeutical targets, more sensitive direct triple antibody systems, alternative enzymatic activity detectors, assays for viral serology of minimal determinations to competitive assays for evaluation of vaccinal candidate effectiveness based on selected peptide combinations. Finally, it provided a rapid overview of the near future of this type of immunoassays in the light of the emerging detection analytical technologies.

Los anticuerpos y su papel como herramientas analíticas en los ensayos inmunoenzimáticos / The antibodies and their role as analytic tools in immunoenzymatic assays

En este trabajo se presentó la historia y evolución, desde el descubrimiento, de los anticuerpos, así como la elucidación de su compleja estructura y función que ha servido de base metodológica para crear paradigmas inimaginables en su momento, como la fina especificidad de reconocimiento; también derrumbar otros, aparentemente inamovibles, como la invariabilidad y universalidad del genoma celular. Se revisó la evolución de los sistemas analíticos basados en la reacción antígeno-anticuerpos para llegar al estado actual y problemática de las enfermedades infecciosas y el determinante papel que desempeñan en su control la detección y el monitoreo de agentes infecciosos. La extraordinaria capacidad de los anticuerpos para discriminar estructuras antigénicamente similares, les permite ser parte fundamental de los inmunoensayos como herramientas básicas de lo que es hoy día una disciplina productiva muy bien establecida: la inmunotecnología.

This paper presented the history and evolution of the antibodies since their discovery. It also elucidated their complex structure and function that have served at a given time as methodological basis for creating unimaginable paradigms such as fine recognition specificity, and also for destroying other apparently immutable ones as invariability and universality of the cellular genome. A review was made of the evolution of antigen-antibody reaction-based analytical systems up to the present, the situation of infectious diseases and the determining role that detection and monitoring of infectious agents play in their control. The extraordinary capability of antibodies to discriminate antigenically similar structures allows them to be fundamental tools in immunoassays and also in a well-established discipline at present, that is, immunotechnology.