EEUU.- Dos potentes antibacterianos encontrados en los peces cumplen con su trabajo de formas inesperadas, reportaron los químicos de UCOnn y sus colegas en un estudio publicado en la FEBS Journal. La investigación podría señalar el camino a nuevas clases de antibióticos.
Los peces sufren de infecciones bacterianas de igual forma que los humanos. Esto es un problema especial para los peces de cultivo, que viven en ambientes cerrados donde la enfermedad puede diseminarse rápidamente. Los piscicultores conocen que agregar sulfato de cobre al agua reduce las enfermedades bacterianas, pero ellos no saben por qué. Un equipo de científicos liderados por químicos de UConn ha descubierto que los peces producen péptidos antibacterianos que se unen al cobre y los usan como un arma para eliminar las bacterias.
Los péptidos son moléculas pequeñas, elaboradas del mismo material de las proteínas pero mucho más cortas. Los biólogos conocían que los péptidos de los peces, llamados piscidin-1 y piscidin-3, eran antibacterianos.
“Estábamos interesados en estos péptidos porque se encuentran en varias especies diferentes de peces, incluido la tilapia y la lubina rayada” dijo Alfredo Angeles Boza, químico de la UConn. “Y nos dimos cuenta que los péptidos tienen un motivo para unirse al cobre”, es decir un patrón químico conocido por adherirse al cobre en otros sistemas biológicos.
Por lo tanto, el equipo probó la dependencia de los péptidos con el cobre: primero ellos agregaron péptidos a las colonias de la bacteria E. coli. Las bacterias morían en pocas horas. Luego los científicos cultivaron colonias de E. coli en un ambiente con cobre limitado. Cuando ellos adicionaron a los péptidos a las bacterias disminuidas por el cobre, los péptidos no eran tan eficaces en matar. Esto fue una prueba clara de que el cobre era necesario para que los péptidos funcionaran.
Una vez que ellos probaron que los péptidos estaban usando el cobre, ellos probaron cada péptidos de forma separada para ver su modo de acción. Aunque los dos péptidos se parece químicamente, y en ambos casos ellos usaron cobre, ellos tienen modos de atacar totalmente diferentes. Piscidin-1 ataca a través de la membrana celular de la bacteria, mientras que piscidin-3 afecta el ADN de la bacteria.
Angeles manifestó que “los dos péptidos son muy similares en estructura, pero se comportan de maneras muy diferentes. Esto es ventajoso para los peces, porque los peces tienen como destino microbios diferentes. La naturaleza hizo un pequeño cambio, pero hace una gran diferencia”.
Además de matar a las bacterias de forma directa, piscidin-3 tiene una capacidad única de atacar formas de bacterias impermeables a los antibióticos tradicionales. Por ejemplo, ciertos tipos de bacterias producen “células persistentes” que se cierran e hibernan cuando las condiciones son hostiles. Esto los protege de la mayoría de los antibióticos tradicionales, que se basan en la alteración de la maquinaria metabólica celular de la bacteria. Pero la piscidin-3 puede infiltrarse en la célula y destruir su ADN, incluso cuando la célula hiberna.
Los científicos están buscando más ejemplos de péptidos antibacterianos. Hasta ahora, Angeles ha encontrado más de 65 péptidos diferentes que se unen al cobre, en humanos y otros mamíferos, así como en los peces. Esto permitirá diseñar nuevos antibióticos.
Referencia:
Libardo, M. D. J., Bahar, A. A., Ma, B., Fu, R., McCormick, L. E., Zhao, J., McCallum, S. A., Nussinov, R., Ren, D., Angeles-Boza, A. M. and Cotten, M. L. (2017), Nuclease activity gives an edge to host-defense peptide piscidin 3 over piscidin 1, rendering it more effective against persisters and biofilms. FEBS J. doi:10.1111/febs.14263
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/febs.14263/full
