Diseño de péptidos basado en la secuencia análoga al represor negativo icar de staphylococcus sp.

Design of peptides based on similar sequence of negative repressor icar of staphylococcus sp.

La biopelícula como un mecanismo de virulencia en Staphylococcus involucrada en infecciones intrahospitalarias es regulada por un represor negativo icaR, responsable de la transcripción completa del operón icaADBC. La búsqueda de dominios funcionales por modulación computacional de icaR permitió hallar las secuencias peptídicas con actividad biológica análoga a la proteína icaR. Mediante biología computacional se diseñaron péptidos empleando el programa de predicción AntiBP (http://www.imtech.res.in/raghava/antibp/); la síntesis química se hizo por N^α-Fmoc y se caracterizaron y purificaron tres moléculas por RP-HPLC y MALDI-TOF. Se evaluó su seguridad biológica mediante ensayo de actividad citotóxica realizada sobre macrófagos murinos de la línea J774 y la actividad hemolítica se determinó mediante el uso de glóbulos rojos. Los tres péptidos caracterizados IR1, IR2 e IR3, presentaron estructura secundaria predominantemente alfa helicoidal, alto grado de pureza y alto score antimicrobiano; además, mostraron baja toxicidad, evidenciada por la actividad citotóxica y hemolítica en las concentraciones ensayadas y en comparación con los controles usados, que permitiría su potencial uso como moléculas candidatas o principios activos con actividad análoga al represor nativo icaR, frente a la biopelícula de los Staphylococcus sp.

Introducción

La biopelícula como mecanismo de persistencia y resistencia bacteriana hace menos efectiva la actividad de los antibióticos debido a su penetración lenta e incompleta en las bacterias formadoras de biopelícula. Del mismo modo, se ha reportado que estas pueden resistir concentraciones de antibióticos 1000 veces mayores, que las mismas bacterias en estado plantónico (1).

Microorganismos que tienen capacidad de formar biopelícula, como los Staphylococcus sp., producen un polisacárido intercelular adhesina (PIA), el cual media la agregación celular bacteriana y favorece la colonización. La síntesis de PIA y la variación fenotípica están reguladas por diversos factores y componentes genéticos que influyen en la comunicación intercelular bacteriana, en la cual intervienen operones, genes reguladores globales, elementos de inserción, entre otros (2,3).

La síntesis de biopelícula mediada por el operón icaADBC incluye: la enzima N-acetilglucosaminiltransferasa, que se encuentra anclada a la membrana y es codificada por icaA, que a su vez sintetiza PIA a partir de UDP-N-acetilglucosamina; el producto de icaD que optimiza la eficiencia de icaA; el producto de icaC que se relaciona con la externalización de PIA; y finalmente, el gen icaB que codifica una N-deacetilasa responsable de la deacetilación parcial de PIA. La expresión del operón es afectada por condiciones ambientales (4-6) y es regulada principalmente por el represor negativo icaR (7,8).