Actividad antimicrobiana del péptido palindrómico LfcinB (21-25)Pal RWQWRWQWR y sus análogos

Abstract

El incremento en la resistencia de los microorganismos a los tratamientos convencionales, debido al uso indiscriminado de los antibióticos en humanos, animales y plantas, es un problema de salud pública a nivel mundial. En las últimas décadas se han venido realizando esfuerzos para la búsqueda de soluciones terapéuticas que permitan tratar las infecciones causadas por patógenos resistentes. Una de las alternativas más estudiadas son los péptidos antimicrobianos (PAMs), como la Lactoferricina bovina (LfcinB), que ha demostrado tener actividad antibacteriana, antifúngica, anticancerígena, entre otras. Se identificaron péptidos derivados de la LfcinB con actividad antibacteriana, dentro de los cuales uno de los más promisorios es el péptido palindrómico LfcinB (21-25)Pal: RWQWRWQWR. En este trabajo se evaluó la actividad antimicrobiana de 38 péptidos derivados de la secuencia palindrómica LfcinB (21-25)Pal en los cuales se realizaron modificaciones como: reemplazó de arginina por lisina, cambios puntuales de L-aminoácidos por D-aminoácidos, péptidos con la secuencia completa con D-aminoácidos y péptidos quiméricos que incluyen el motivo mínimo de la LfcinB. La actividad antibacteriana y antifúngica de estos péptidos fue evaluada en Escherichia coli ATCC 25922, C. tropicalis ATCC 1369 y en aislados clínicos, con fenotipos sensibles y resistentes, de Escherichia coli 1004, Escherichia coli 301755, C. tropicalis1018 y C. tropicalis883. Se realizaron curvas de letalidad para determinar el tipo de actividad antimicrobiana: mortalidad (bactericida, fungicida) o inhibición del desarrollo y crecimiento (bacteriostática, fungistática) y se realizaron curvas de sinergia e interacción con ciprofloxacina y fluconazol. El péptido palindrómico LfcinB (21-25)Pal presentó actividad en aislados clínicos sensibles y resistentes de E. coli y C. tropicalis, confirmando que la actividad antimicrobiana observada en cepas de referencia también se presenta en aislados clínicos. La secuencia derivada del palíndromo, H2N-RRWQWRRWQWRR-CONH2 presentó la mejor actividad frente a la cepa de referencia, el aislado clínico sensible y el aislado clínico resistente E. coli 301755. Este péptido presentó actividad bactericida y un efecto de indiferencia en combinación con ciprofloxacina. El péptido con mejor actividad en los aislados clínicos de C. tropicalis fue el péptido original LfcinB (21-25)Pal H2N-RWQWRWQWR-CONH2 que presentó actividad fungistática en la cepa de referencia y aislados clínicos e igualmente un efecto de sinergia en combinación con Fluconazol. En este trabajo se identificaron péptidos que presentaron actividad antimicrobiana contra cepas de referencia y aislados clínicos sensibles y resistentes, sugiriendo que estas moléculas pueden ser candidatas para estudios de desarrollo de agentes terapéuticos contra infecciones bacterianas y/o fúngicas. (Texto tomado de la fuente).

The increase in the resistance of microrganisms to conventional treatments, due to the indiscriminate use of antibiotics in humans, animals, and plants, is a public health problem worldwide. In recent decades, efforts have been made to search for therapeutic solutions to treat infections caused by resistant pathogens. One of the most studied alternatives are antimicrobial peptides (PAMs), such as bovine lactoferricin (LfcinB), which has been shown to have antibacterial, antifungal, and anticancer activity, among others. Peptides derived from LfcinB with antibacterial activity were identified, among which one of the most promising is the palindromic peptide LfcinB (21-25)Pal: RWQWRWQWR. In this investigation, we evaluated the antimicrobial activity of 38 peptides derived from the palindromic sequence LfcinB (21-25)Pal in which modifications were made, such as: replacement of arginine by lysine, punctual changes of L-amino acids by D-amino acids, peptides with the complete sequence with D-amino acids, and chimeric peptides that include the minimal motif of LfcinB. The antibacterial and antifungal activity of these peptides was evaluated in Escherichia coli ATCC 25922, C. tropicalisATCC 1369 and in clinical isolates with sensitive and resistant phenotypes of Escherichia coli 1004, Escherichia coli 301755, C. tropicalis1018 and C. tropicalis883. Killing rate curves were performed to determine the type of antimicrobial activity: mortality (bactericidal, fungicidal) or growth inhibition (bacteriostatic, fungistatic) and synergy and interaction curves with ciprofloxacin and fluconazole were performed. The palindromic peptide LfcinB (21-25)Pal showed activity in sensitive and resistant clinical isolates of E. coli and C. tropicalis, confirming that the antimicrobial activity observed in reference strains is also present in clinical isolates. The sequence derived from the palindrome H2N-RRWQWRRWQWRRCONH2 showed the best activity against the reference strain, the sensitive clinical isolate and the resistant clinical isolate E. coli 301755. This peptide al showed bactericidal activity and an indifference effect in combination with ciprofloxacin. The peptide with the best activity in the clinical isolates of C. tropicalis was the original peptide LfcinB (21-25)Pal H2N-RWQWRWQWR- CONH2, which presented fungistatic activity in the reference strain and clinical isolates, as well as a synergistic effect in combination with Fluconazole. In this work, peptides that presented antimicrobial activity against reference strains and sensitive and resistant clinical isolates were identified, suggesting that these molecules may be candidates for development studies of therapeutic agents against bacterial and/or fungal infections.