ABSTRACT
La biopelícula como un mecanismo de virulencia en Staphylococcus involucrada en infecciones intrahospitalarias es regulada por un represor negativo icaR, responsable de la transcripción completa del operón icaADBC. La búsqueda de dominios funcionales por modulación computacional de icaR permitió hallar las secuencias peptídicas con actividad biológica análoga a la proteína icaR. Mediante biología computacional se diseñaron péptidos empleando el programa de predicción AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/); la síntesis química se hizo por Nα-Fmoc y se caracterizaron y purificaron tres moléculas por RP-HPLC y MALDI-TOF. Se evaluó su seguridad biológica mediante ensayo de actividad citotóxica realizada sobre macrófagos murinos de la línea J774 y la actividad hemolítica se determinó mediante el uso de glóbulos rojos. Los tres péptidos caracterizados IR1, IR2 e IR3, presentaron estructura secundaria predominantemente alfa helicoidal, alto grado de pureza y alto score antimicrobiano; además, mostraron baja toxicidad, evidenciada por la actividad citotóxica y hemolítica en las concentraciones ensayadas y en comparación con los controles usados, que permitiría su potencial uso como moléculas candidatas o principios activos con actividad análoga al represor nativo icaR, frente a la biopelícula de los Staphylococcus sp.
Staphylococcus sp. biofilm, formed as a mechanism of virulence that is involved in hospital acquired infections, is regulated by a negative repressor icaR, which is responsible for the full transcription of the operon icaADBC. This study, through functional commands by computational modulation of icaR, allowed to find peptide sequences with similar biological activity to the icaR protein. Peptides were designed by means of computational biology using the prediction program AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/). The chemical synthesis of peptides was performed by Nα-Fmoc. The purification and characterization of three molecules were carried out using RP-HPLC and MALDI-TOF. Biological safety of peptides was evaluated by tests of cytotoxic activity on murine macrophage cells line J774, and their hemolytic activity was determined by using red cells. The three characterized peptides IR1, IR2 and IR3 presented a predominantly secondary alpha helical structure with a high degree of purity and high antimicrobial scores. In addition, the peptides exhibited low toxicity, proved by their low cytotoxic and hemolytic activity in the tested concentrations and in comparison to the standards used. These results allow the potential use of these peptides as candidate molecules or active principles with similar activity to the native repressor icaR against the Staphylococcus biofilm.
O biofilme formado como um mecanismo de virulência em Staphylococcus sp., que está envolvido com infecções intra-hospitalares, é regulado por um repressor negativo icaR, o qual é responsável pela plena transcrição do operão icaADBC. Por tanto, o presente estudo, avaliando a segurança biológica de moléculas, concebeu peptídeos antibiofilme semelhantes ao repressor icaR. Por meio da biologia computacional foram concebidos peptídeos usando o programa de predição AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/) para identificar as sequências com uma atividade biologicamente similar à da proteína icaR. A Síntese química dos peptídeos se fez pelo Nα-Fmoc e foram caracterizadas e purificadas três moléculas por RP-HPLC e MALDI-TOF. O ensaio de atividade citotóxica foi realizado nos macrófagos murinos da linha J774 e a atividade hemolítica foi determinada por meio do uso de glóbulos vermelhos. Foram caraterizados três peptídeos IR1, IR2 e IR3, além de mostrarem uma estrutura secundaria predominantemente alfa helicoidal, com alto grau de pureza, alto score antimicrobiano e baixa toxicidade, estes podem ser postulados como moléculas candidatas ou princípios ativos com uma atividade similar ao repressor nativo icaR frente ao biofilme dos Staphylococcus sp.
ABSTRACT
La otitis media aguda supurada es muy frecuente en pediatría. El 80 por ciento de los niños en edad preescolar y el 50 por ciento de los lactantes hacen un cuadro de supuración de oídos dos veces al año. Objetivo: evaluar la efectividad de la ceftriaxona en dosis única en pacientes pediátricos con otitis media aguda supurada. Método: se realizó un ensayo clínico, fase IV, durante el segundo semestre del año 2008, a 51 niños ingresados con el diagnóstico de Otitis Media Aguda Supurada, en el Hospital Pediátrico Provincial de Camagüey Eduardo Agramante Piña. Resultados: se encontró un ligero aumento del sexo masculino; con predominio significativo de la raza blanca. Existió una alta incidencia en los pacientes menores de un año. El 58,8 por ciento de los pacientes recibieron tratamiento previamente con antimicrobianos. El tratamiento antimicrobiano utilizado con mayor frecuencia fue la amoxicillina, la penicilina y el Claforan. Más del 66 por ciento presentó una evolución favorable dentro de las 72h siguientes al tratamiento con la monodosis de ceftriaxona. En 48 de los pacientes estudiados se obtuvo una evolución otoscópica favorable, lo que correspondió a un 94,12 por ciento de los casos estudiados. Al estudiar el comportamiento de los pacientes según edad y otras enfermedades asociadas, se pudo observar que sólo dos pacientes no presentaron otras enfermedades asociadas. Conclusiones: se logró una evolución favorable dentro de las 72h siguientes al tratamiento con la monodosis de ceftriaxona en casi la totalidad de los casos.
Otitis media acute suppurativa is very frequent disease in pediatrics. The 80 percent of children in preschool age and 50 percent of infants make ear suppuration twice a year. Objective: to evaluate the efficacy of an only dose of ceftriaxone in pediatric patients with otitis media acute suppurativa. Method: a phase IV clinical trial was performed, during the second semester of 2008 to 51 children admitted with otitis media acute suppurativa as diagnosis, at the provincial pediatric hospital of Camagüey Eduardo Agramonte Piña. Results: a slight increase of the masculine sex was found; with significant prevalence of the white race (44,86 percent). There was a high incidence in patients under one year (29) for 56,9 percent. The 58,8 percent (30) of patients previously received antimicrobial treatment. The most frequent antimicrobial treatment used was amoxicillin (44,1 percent), penicillin (20,5 percent) and claforan (11,7 percent). More than the 66 percent presented a favorable evolution within 72 hours next to the treatment with ceftriaxone monodoses. In 48 of studied patients a favorable otoscopic evolution was obtained, what corresponded to 94,12 percent of studied cases. Conclusions: a favorable evolution was achieved within 72 hours following to the treatment with ceftriaxone monodoses in more than the half of cases.
Subject(s)
Humans , Male , Child , Female , Ceftriaxone/therapeutic use , Single Dose , Otitis Media, Suppurative/drug therapy , Treatment OutcomeABSTRACT
Los péptidos antimicrobianos son las moléculas efectoras del sistema inmune innato, cuyas familias se encuentran en casi todos los organismos, desde bacterias hasta mamíferos. Son una familia de sustancias polifacéticascon complejos mecanismos deacción relacionados con la interacción con el patógeno a través de su membrana, o afectando blancos internos, como la replicación del ADN y la síntesis de proteínas, e interactuando con el huésped con funciones inmunomoduladoras de la regulación delproceso inflamatorio y de la cicatrización. Aunque la generación de resistencia a los péptidos antimicrobianos es mucho menorsi se compara con la generada por losantibióticos convencionales, existen mecanismos de resistencia ya descritos, como la degradación por proteasas, la liberación de proteínas inhibidoras o los cambios en la conformación de la membrana externa del patógeno. El estudio de estas sustancias hapermitido evidenciar sus usos potenciales en el ámbito clínico para contrarrestar los inconvenientes de la resistencia a los antibióticos; sin embargo, a pesar de los grandesavances logrados en este campo, aún quedan puntos controversiales por dilucidar.
The antimicrobial peptides (AMP) are theeffectors molecules of the innate immunesystem, finding groups of this kind of substances in almost all living organisms from bacteria to mammals. They are a family of versatile substances with complexes action mechanisms in the pathogen they interact with membrane, DNA synthesis and protein synthesis and folding, and also with the hostshowing immunomodulatory functions inwound healing and inflammation process.Even though the generation of resistance to the AMP is lower compare with conventional antibiotics there are resistance mechanism already describe to this kind of substances like degradation by proteases, releasing ofinhibitory substances or conformationalchanges in the external membrane of thepathogen. Actually the study of this group of substances has make them see as potential tools for clinical use helping to coun-teract the problem of antibiotic resistance, but even great progress had been made in this field there still exist some controversial issues for future study.