Evaluación de péptidos sintéticos en cepas de escherichia coli Productoras de β-lactamasas de espectro extendido

Abstract

RESUMEN: La resistencia a los antimicrobianos se ha convertido en un problema de salud pública a nivel mundial. Los últimos avances enfocados en la investigación y desarrollo de nuevas moléculas con potencial actividad antimicrobiana han sido escasos y en algunos casos ineficientes, lo que representa un reto constante a nivel científico y clínico, que deja pocas posibilidades en el tratamiento de enfermedades causadas en muchos casos por bacterias Gram negativas como Escherichia coli (E. coli). Este microorganismo es responsable de infecciones nosocomiales y comunitarias, adquiriendo y desarrollando mecanismos de resistencia a los principales antibióticos disponibles en la actualidad, tal es el caso de E. coli productora de β- lactamasas de espectro extendido (BLEE). La implementación de nuevas técnicas y herramientas para el diseño y evaluación de péptidos antimicrobianos con características bioquímicas y estructurales específicas se convierte en una opción viable con el propósito de implementar su uso en el ámbito intra y extra hospitalario, como alternativa para contrarrestar los efectos de la creciente resistencia a los antibióticos. En este trabajo se presentan los resultados de la evaluación de los péptidos sintéticos ∆M3 y ∆M4 en cuatro cepas de E. coli productoras de BLEE. La evaluación de la actividad biológica incluyó la determinación de la concentración mínima inhibitoria (CMI), la concentración mínima bactericida (CMB) y la actividad citotóxica en eritrocitos humanos. Adicionalmente, la alteración en la permeabilidad de la membrana de E. coli se determinó por microscopia de fluorescencia y mediante la técnica de espectroscopia infrarroja se evaluó como los péptidos interactúan con liposomas compuestos de los fosfolípidos más representativos de la membrana de E. coli (fosfatidilglicerol y fosfatidiletanolamina). La evaluación de la actividad de los péptidos ΔM3 y ΔM4 demostró que estos tienen potencial uso como agentes antimicrobianos en E. coli, con una CMI de 2,5 y 5 µM, respectivamente. Se determinó que la CMB de ambos péptidos fue de 10 µM para todas las cepas evaluadas. El porcentaje de hemólisis para ΔM3 a 40 µM y 1,25 µM fue de 12,3% y 0,2%, respectivamente. En el caso de ΔM4 se obtuvo un valor de 76% y 2,1%; lo que sugiere que el péptido ΔM3 tiene menor actividad citotóxica y, por tanto, sería un potencial candidato en el desarrollo de una terapia antimicrobiana futura. La capacidad de permeabilización de la membrana en todas las cepas de E. coli por parte de los péptidos se confirmó por microscopia de fluorescencia. La técnica de espectroscopia infrarroja permitió evidenciar a través del uso de sistemas liposomales, que el péptido ∆M3 induce cambios en la temperatura de transición de los liposomas, demostrando la afinidad del péptido y los lípidos utilizados.