Exploitation of Glycobiology in Anti-Adhesion Approaches against Biothreat Agents

Explotación de la glicobiología en los enfoques antiadhesión contra los agentes biológicos

La adhesión del patógeno a una célula huésped es uno de los primeros pasos esenciales para establecer la invasión, la colonización y la liberación de factores de virulencia como las toxinas. La comprensión de los mecanismos utilizados por los patógenos y las toxinas para adherirse e invadir las células humanas podría conducir al desarrollo de nuevas estrategias para prevenir y controlar la propagación de las enfermedades infecciosas. Este examen se centra en las interacciones entre los carbohidratos y laectina utilizadas por determinados agentes biotónicos para adherirse e invadir las células huéspedes. El principio de utilizar moléculas antiadherentes, basado en las investigaciones de la glicobiología, ya ha demostrado su eficacia en el tratamiento de la gripe. Por lo tanto, traducir el mismo principio a otros agentes bioterapeutas que median la invasión de una célula huésped mediante mecanismos de carbohidrato-lectina es una estrategia muy prometedora. Investigamos la bibliografía reciente para destacar los últimos avances en el campo de la glicobiología centrada en la inhibición de los pasos iniciales de la invasión de patógenos, con ejemplos de interacciones entre bacterias, toxinas y virus. La glicomimética y los glicoconjugados que han tenido éxito representan estrategias para la interrupción de la adhesión de moléculas individuales y en sistemas multivalentes contra el E. coli uropatógeno, varias toxinas (similares a la Shiga, el cólera, el botulismo) y virus conocidos o emergentes (gripe, VIH, Ébola y Zika). Esta revisión proporciona direcciones prometedoras y el potencial profiláctico y terapéutico de las estrategias antiadhesivas contra determinadas dianas biológicas.

Introducción

Una terapia convencional basada en antibióticos para las enfermedades infecciosas ha dado lugar a la aparición de patógenos resistentes a múltiples fármacos [1]. El fenómeno de la resistencia en los organismos patógenos se ha asociado con el uso excesivo y el mal uso de los antibióticos en los últimos decenios, lo que ha dado lugar a una presión selectiva sobre los microbios para que se adapten y sobrevivan a la presencia de los antibióticos. En tales condiciones, los microbios adquieren elementos cromosómicos adicionales de otros microorganismos del medio ambiente mediante un proceso denominado transferencia horizontal de genes [2,3]. Del mismo modo, el uso de desinfectantes químicos fuertes y productos de higiene es un factor de riesgo adicional, que promueve las mutaciones y hace que los procedimientos de erradicación sean ineficientes [1]. Muchos medicamentos antimicrobianos importantes, incluidos incluso los antibióticos y productos químicos más fuertes, ya no son eficaces, lo que da lugar a un aumento de las tasas de mortalidad humana, a amenazas de epidemias mundiales y a una aceleración de los costos de la atención de la salud. Esto es igualmente preocupante en el caso de los agentes de amenaza biológica que, en ausencia de medidas de control adecuadas, pueden causar un temor y un daño generalizados a las vidas humanas y animales.