¿Cómo responden los péptidos antimicrobianos ante el LPS?
Los lipopolisacáridos (LPS), también conocidos como endotoxinas, son una molécula que rodea la pared bacteriana exterior de las bacterias gramnegativas. Esta sustancia ha sido estudiada durante siglos debido a sus efectos en el sistema inmunitario.
Mire algunos accesorios relacionados con ensayos de endotoxinas
La presencia de la más minúscula cantidad de LPS desencadena una intensa reacción inmunológica en el cuerpo humano. Esto puede causar sepsis e incluso la muerte. Frecuentemente es la reacción del sistema inmunitario al LPS, y no la acción directa de la bacteria, la que causa la muerte en casos de infección grave.
Los péptidos antimicrobianos (AMP) son uno de los mediadores más importantes de la reacción del cuerpo al LPS. Los AMP son una clase de péptidos con carga positiva y una actividad microbiana de amplio espectro. Estos péptidos son atraídos por los patógenos con carga negativa, incluidas las moléculas LPS que cubren las bacterias gramnegativas.
Los AMP normalmente contienen una a estructura secundaria helicoidal b o con forma de lámina, que les permite introducirse en membranas celulares y matar el patógeno. Sin embargo, estudios recientes muestran que los AMP pueden tener otras funciones además de directamente matar los microbios.
En particular, la interacción entre los AMP y los LPS ha sido un sujeto de gran interés. Los estudios han determinado que ciertos AMP pueden neutralizar directamente los LPS, evitando así su reconocimiento por parte de las células inmunitarias y la liberación de citocinas proinflamatorias. Es por eso que los AMP podrían tener un papel crucial en la resistencia del cuerpo contra la sepsis.
Uno de los factores clave en esta interacción es la forma en que los AMP reconocen LPS conectados y no conectados. Los LPS conectados a bacterias deberían desencadenar una respuesta inmunitaria suficiente para matar el patógeno. Los LPS libres son otro tema.
Los LPS que se han desconectado de las bacterias no son peligrosos para el cuerpo por naturaleza. Sin embargo, sí retienen sus propiedades inmunogénicas. Los LPS libres en solución forman estructuras agregadas que pueden unirse a proteínas de unión a LPS (LBP). Estas LBP presentan LPS en la superficie de macrófagos y neutrófilos mediante el receptor CD14, lo cual causa la liberación de citocinas proinflamatorias.
Estudios recientes han mostrado que cuando los AMP se unen a LPS libres, descomponen estos agregados en partículas más pequeñas que no se unen tan fácilmente a las LBP. Por lo tanto, los AMP tienen una función vital contra la sepsis, al evitar que el sistema inmunitario pueda reconocer estos LPS libres.
Las propiedades anti-endotoxina de los AMP han llevado a algunos investigadores a considerarlos como modelos para el diseño de nuevos medicamentos contra la sepsis. Aunque se han realizado algunos intentos interesantes en este campo, es probable que estos medicamentos que replicarían a los AMP todavía tarden años en poderse utilizar.
Una importante limitación de los estudios en este campo es la falta de modelos animales efectivos para la sepsis. Los ratones son varias órdenes de magnitud menos sensibles a los LPS que los humanos y sus sistemas inmunitarios responden a los LPS mediante vías distintas. Como resultado, los anticuerpos contra los LPS desarrollados utilizando modelos de ratones no han sido eficaces en los tratamientos contra la sepsis humana.
A pesar de estos contratiempos, los investigadores continúan buscando AMP anti-endotoxinas naturales o intentando diseñar AMP sintéticos con este fin. Quizás esta antigua clase de péptidos sea en el futuro la clave para evitar la sepsis en las enfermedades infecciosas.
Referencias:
- Giuliani A, Pirri G, & Rinaldi AC (2009). Antimicrobial peptides: The LPS connection. In Giuliani A, Rinaldi AC (eds.): Antimicrobial Peptides. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols), vol 618. Humana Press, Totowa, NJ.
- Sun Y & Shang D (2015). Inhibitory effects of antimicrobial peptides on lipopolysaccharide-induced inflammation. Mediators Inflamm, 2015: 167572.
