PEPTIDOS ANTIMICROBIANOS

PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS EN LA INMUNIDAD INNATA DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS 

 Los organismos vivos son sistemas abiertos que se encuentran expuestos constantemente al medio ambiente, motivo por el cual deben afrontar un riesgo constante de adquirir infecciones producidas por agentes patógenos, para defenderse de este tipo de amenazas, los seres vivos han desarrollado mecanismos de defensa que constituyen el sistema inmune, el cual ha sido clasificado como el sistema innato o adaptativo. Los péptidos antimicrobianos constituyen los efectores más importantes de la respuesta innata. 

 Los péptidos antimicrobianos o AMPs (por sus siglas en inglés: Antimicrobial Peptides) constituyen un mecanismo de defensa muy ampliamente distribuidos en plantas, insectos y vertebrados. Estas moléculas (péptidos o polipéptidos) son producidas por diferentes tejidos y tipos celulares y pueden clasificarse en diversas familias, según su estructura secundaria y su composición. La composición de aminoácidos que poseen, la carga neta (que generalmente son moléculas catiónicas con regiones hidrofóbicas, tienen una carga positiva a pH fisiológico debido al gran contenido de arginina y lisina), las características anfipáticas y su tamaño, favorecen su interacción con bicapas lipídicas, principalmente aquellas que forman las membranas citoplasmáticas de os agentes patógenos (bacterias, hongos, virus envueltos y parásitos). Recientemente, su rango de acción se ha extendido al citoplasma bacteriano. 

CLASIFICACIÓN DE PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS 

 Clasificación de los AMPs basada en los amonoácidos que los componen, la carga neta y la estructuras secundaria. 

 MECANISMO DE ACCIÓN 

 Los mecanismos de acción para romper las membranas plasmáticas puede variar entre los diversos tipos de péptidos, el organismos con el cual interacciona y la concentración del péptido antimicrobiano. Aunque su carácter catiónico, asociado con su tendencia a ser anfipáticos, facilita su interacción y su inserción a través de paredes y membranas celulares, se han propuesto diversos mecanismos de acción por las cuales los péptidos antimicrobianos actúan sobre los agentes patógenos. En el caso de las bacterias, la interacciónd e los péptidos antimicrobianos catiónicos y los fosfolípidos aniónicos de la membrana (fosfatidilglicerol y cardiolipina) y los grupos fosfatos del lipopolisacárido (LPS) en bacterias Gram Positivas y, los ácidos teicoicos en las Gram negativas se presenta a través de mecanismos electrostáticos, ello cosntituye el primer paso del mecanismo de acción; luego, el o los péptidos que se encuentran en estrecho contacto con la célula bacteriana deben interactuar con la membrana plasmática y así pueden interactuar con la bicapa lipídica, posteriormente sigue la permeabilización de la membrana, que constituye el segundo paso; en la cual se da la formación de los poros en la membrana debido a las interacciones (los péptidos se orientan perpendicularmente a la membrana, formando poros en la membrana) y a los arreglos de los péptidos. Producto de este mecanismo de lleva a cabo la lisis celular. 

Para explicar la permeabilización de la membrana, se han propuesto diversos modelos, entre los cuales se encuentran: el de hoyo de polilla, el de tapón de barril, del poro toloidal, el de agregación, el de electroporación molecular (capacidad del AMPs de formar un potencial electrostático a través de la bicapa, el cual es suficiente para formar el poro en la membrana), el de la balsa lipídica que se hunde.

ANTOCIANINAS

ANTOCIANINAS

ANTOCIANINAS

Las antocianinas (del griego anthos = flor y kyanos = azul oscuro) son colorantes vegetales de color rojo, azulados o violetas, responsables del color de muchas plantas, flores, frutos, tubérculos, rizomas, hipocótilos, bulbos, estolones, yemas axilares, etc. En el reino vegetal, están ampliamente distribuidas en plantas superiores (principalmente angiospermas), musgos, helechos y, después de la clorofila son los pigmentos más importantes y visibles al ojo humano; entre sus funciones en la misma planta incluyen la atracción de polinizadores y agentes dispersores de las semillas, protección contra la luz ultravioleta (R – UV) del sol y la fitoprotección, sistemas de captación de radicales libres, entre otras.

  

Las antocianinas son un grupo de pigmentos de color rojo, púrpura o azul hidrosolubles, ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Químicamente las antocianinas pertenecen al grupo de los compuestos fenólicos, conocidos como flavonoides, son glucósidos de las antocianidinas, es decir, están constituidas por una molécula de antocianidina, que es la aglicona (la cual, es el resultado al hidrolizar el residuo de azúcar), a la que se le une un azúcar por medio de un enlace β-glucosídico. La estructura química básica de estas agliconas es el ión flavilio, también llamado 2-fenilbenzopirilio, que consta de dos grupos aromáticos: un benzopirilio (A) y un anillo fenólico (B); el flavilio normalmente funciona como un catión. Las antocianidinas más conocidas son: cianidina, pelargonidina, delfinidina, peonidina, malvidina y petunidina.

  

FUENTES DE ANTOCIANINAS

Las antocianinas están distribuidas en diferentes órganos de la planta, tales como flores, frutos, hojas, tallos y raíces. La principal fuente de antocianinas son frutas rojas, principalmente bayas y uvas rojas, higos, fresas, cereales, principalmente maíz morado, vegetales y vino rojo entre las bebidas.

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS

Las antocianinas son compuestos lábiles y su estabilidad varía en función de su estructura y el medio donde se encuentren, afectan su estabilidad la temperatura de almacenamiento, el pH del medio (ácido, básico o neutro), la luz, presencia de enzimas, el oxígeno, el ácido ascórbico,  metales, entre otros.

 Efecto del pH

Uno de los principales, el más importante de los factores que afecta la estabilidad del color de las antocianinas es el pH. Las antocianinas son más estables en pH ácido que en pH neutro o básico; dependiendo del pH, estas pueden existir en cuatro especies diferentes: base quinoidal (pH 7, color rojo), catión flavilio (pH 1, color rojo, además, máxima expresión de color), pseudobase carbinol (pH = 4,5, incoloro) y chalcona (pH = 4,5, incoloro), por ello, la forma iónica flavilio es la más estable.

Oxígeno y ácido ascórbico

La presencia de oxígeno y ácido ascórbico contribuye a la degradación de las antocianinas. La degradación de las antocianinas por el oxígeno depende del pH y de la concentración del pseudobase carbinol.

EXTRACCIÓN DE ANTOCIANINAS

 Debido a que las antocianinas son compuestos orgánicos hidrosolubles, son fácilmente extraídas con solventes polares. La extracción más común de antocianinas es con etanol y un pequeña cantidad de HCl o ácido fórmico (CH₂O₂) con el propósito de obtener el catión flavilio (estos solventes generan condiciones de pH ácidos, en los cuales las antocianinas tienden a mantenerse en un estado estable). Otra forma de extracción también utiliza metanol en combinación con ácido clorhídrico y ácido fórmico; o mediante la acción de enzimas que puedan romper las paredes vegetales y permitir la liberación de los pigmentos contenidos en ellas.

CUANTIFICACIÓN DE ANTOCIANINAS: MÉTODO DEL PH DIFERENCIAL

Considerando que el pH es uno de los factores más importantes que afecta la estabilidad del color de las antocianinas, el método más utilizado para la cuantificación de antocianinas, es el método del pH diferencial, que se basa en as diferencias de absorbancias de las antocianinas, a ph =1, en las cuales las antocianinas adquieren un color rojo y a pH = 4,5, en el cual las antocianas son incoloras, todo ello, a una longitud de onda de 515 nm.

ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE LAS ANTOCIANINAS

Un estudio de la actividad antioxidante de las antocianinas provenientes de vinos demostró que son efectivas en atrapar las especies reactivas de oxígeno, además de inhibir la oxidación de lipoproteínas y la agregación de plaquetas. De igual manera, diversos estudios muestran que las antocianinas poseen actividad antiinflamatoria, como antihipertensivo, antidiabético (en un estudio mostró alivios de los síntomas de la retinopatía diabética), también se les atribuye actividad antitumoral, mejoramiento de la agudeza visual y del comportamiento cognitivo por el consumo de antocianinas (este último demostrado en ratas, al ser alimentadas suplementos alimenticios de extractos de arándanos y fresas).