Péptido antimicrobiano

miniatura|350px|Diversas estruturas de péptidos antimicrobianos.

Os **péptidos antimicrobianos** ou **péptidos de defensa do hóspede** son péptidos de orixe natural con propiedades antibióticas, xeralmente de 12 a 50 aminoácidos, que forman parte da resposta inmunitaria innata e encóntranse en todos os tipos de formas de vida. Estes péptidos funcionan como antibióticos potentes de amplo espectro, que teñen un grande potencial para o seu uso como novos axentes terapéuticos. Os péptidos antimicrobianos matan bacterias gramnegativas e grampositivas (incluídas cepas resistentes aos antibióticos convencionais), micobacterias (incluída a *Mycobacterium tuberculosis*), virus con envoltura, fungos e mesmo células transformadas ou cancerosas. A diferenza da maioría dos antibióticos convencionais parece que os péptidos antimicrobianos poderían tamén ter a capacidade de potenciar a inmunidade ao funcionaren como inmunomoduladores.

## Estrutura 
Os péptidos antimicrobianos son un grupo único e diverso de moléculas, que se dividen en subgrupos baseándose na súa composición de aminoácidos e estrutura. Teñen xeralmente entre 12 e 50 aminoácidos. Conteñen dous ou máis residuos cargados positivamente de arxinina, lisina ou, en ambientes ácidos, histidina, e unha grande proporción (xeralmente >50%) de residuos hidrófobos. A estrutura secundaria destas moléculas pode conter o seguinte: i) hélice α, ii) febra β con dous ou máis pontes disulfuro, iii) forquita β ou bucle debida a unha ponte disulfuro ou á ciclación da cadea peptídica, e iv) unha estrutura estendida. Moitos destes péptidos non teñen estrutura en solución libre, e préganse na súa configuración final particionándose nas membranas biolóxicas. Conteñen residuos de aminoácidos hidrófilos aliñados nun dos lados da molécula helicoidal e residuos hidrófobos aliñados no lado oposto. aínda que a permeabilización das membranas non é necesaria. Estes péptidos teñen diversas actividades antimicrobianas que van desde a permeabilización da membrana á actuación sobre diversas dianas citoplasmáticas.

miniatura|350px|Modos de acción dos péptidos antimicrobianos.

## Actividades 
Os péptidos antimicrobianos matan as bacterias utilizando mecanismos diversos, que poden variar segundo a especie bacteriana. A membrana plasmática é unha diana frecuente, pero os péptidos poden tamén interferir coa síntese de ADN e de proteínas, pregamento das proteínas, e síntese da parede celular. Os modelos de unión intracelulares inclúen a inhibición da síntese da parede celular, alteración da membrana plasmática, activación da autolisina, inhibición da síntese de ADN, ARN e proteínas, e inhibición de certos encimas. Porén, en moitos casos, o mecanismo exacto polo que matan aos microorganismos non se coñece. Unha técnica emerxente para o estudo deses mecanismos é a interferometría de polarización dual. A diferenza de moitos antibióticos convencionais estes péptdos parecen ser bactericidas

## Inmunomodulación 
Ademais de mataren bacterias directamente estes péptidos teñen tamén varias funcións inmunomoduladoras que poden estar implicadas na eliminación da infección, como a capacidade de alterar a expresión xenética do hóspede, actuar como quimiocinas ou inducir a produción de quimiocinas, inhibir a produción de citocinas proinflamatorias inducidas por lipopolisacáridos, promovendo a curación de feridas, e modulando as respostas das células dendríticas e células da resposta inmunitaria adaptativa. Os modelos animais indican que os péptidos de defensa do hóspede son esenciais para a prevención e a eliminación das infeccións. Parece que moitos péptidos illados inicialmente coa denominación "péptidos antimicrobianos" teñen máis funcións alternativas significativas in vivo (por exemplo a hepcidina).

## Modo de acción 
Utilízanse varios métodos para determinar os mecanismos da actividade antimicrobiana dos péptidos.

## Potencial terapéutico 
Estes péptidos son excelentes candidatos para desenvolver a partir deles novos axentes terapéuticos e complementos á terapia convencional con antibióticos porque xeralmente teñen unha actividade de amplo rango, son bactericidas e infeccións de feridas e de pel.

Os péptidos antimicrobianos foron sucesivamente incorporados ás terapias tópicas. Un dos principais retos a superar asociado coa administración sistémica dun péptido antimicrobiano é a súa susceptibilidade á degradación proteolítica. É dicir, os péptidos son rapidamente degradados cando se introducen na corrente sanguínea.

## Selectividade 
Os péptidos antimicrobianos interaccionan preferentemente coas células bacterianas antes que coas células do hóspede mamífero, o que permite que maten os microorganismos sen teren unha toxicidade significativa para as células de mamíferos. A selectividade é unha característica moi importante dos péptidos antimicrobianos e pode garantir o seu funcionamento como antibióticos en sistemas de defensa do hóspede.

### Factores 
Hai algúns factores que están estreitamente relacionados coa selectividade que presentan os péptidos antimicrobianos, entre os cales as súas propiedades catiónicas son as que máis contribúen. Como a superficie das membranas bacterianas está máis cargada negativamente que as células de mamíferos, os péptidos antimicrobianos mostrarán diferentes afinidades cara ás membranas bacterianas e as membranas das células de mamíferos.

Ademais, hai tamén outros factores que afectan á selectividade. O colesterol está normalmente amplamente distribuído nas membranas das células de mamíferos onde funciona como un axente estabilizante das membranas, pero está ausente nas membranas bacterianas; e a presenza do colesterol tamén reduce en xeral a actividade dos péptidos antimicrobianos, debido á mencionada estabilización da bicapa lipídica ou ás interaccións que se producen entre o colesterol e o péptido, o cal é unha protección contra o ataque destes péptidos.

Ademais, o potencial transmembrana afecta ás interaccións péptido-lípido. Hai un potencial transmembrana negativo no lado interno desde a capa externa á interna da bicapa da membrana e isto facilita a permeabilización da membrana probablemente ao facilitar a inserción de péptidos cargados positivamente nas membranas. En comparación, o potencial transmembrana de células bacterianas é máis negativo que o de células de mamíferos normais, polo que as membranas bacterianas serán máis proclives a ser atacadas polos péptidos antimicrobianos cargados positivamente.

De modo similar, crese que o incremento da forza iónica, As cabezas polares destes fosfolípidos están moi cargadas negativamente. Por tanto, as capas externas da bicapa da membrana, que están expostas ao exterior son máis atractivas para o ataque dos péptidos antimicrobianos cargados positivamente. A interacción entre os péptidos antimicrobianos e as membranas é principalmente electrostática. Ademais, como os péptidos antimicrobianos forman estruturas cunha face cargada positivamente e outra face hidrófoba, hai tamén algunhas interaccións hidrófobas entre as rexións hidrófobas dos péptidos e as superficies neutras de partes dos fosfolípidos das membranas bacterianas, o cal actúa como un efecto menor adicional.

Ao contrario, a parte externa das membranas de células de mamíferos ou de plantas está composta principalmente de lípidos sen cargas netas, xa que a maioría dos lípidos con cabezas cargadas negativamente están na capa interna das membranas plasmáticas. Porén, esta interacción hidrófoba é relativamente feble comparada coa electrostática, o que tamén favorece a unión preferencial ás membranas bacterianas antes que ás células de mamífero.

Utilizouse a interferometría de polarización dual in vitro para estudar e cuantificar a asociación coas cabezas polares, inserción na bicapa, formación de poros e alteración final das membranas.

### Control 
Realizáronse moitos esforzos para intentar controlar as selectividades celulares. Por exemplo, Katsumi tratou de modificar e optimizar os parámetros fisicoquímicos dos péptidos para controlar as selectividades, incluíndo a carga neta, helicidade, hidrofobicidade por residuo (H), momento hidrófobo (μ) e o ángulo subtendido pola face polar cargada positivamente (Φ). *S. aureus* tamén modifica as súas membranas aniónicas por MprF con L-lisina, incrementando a carga positiva neta.
* Pode haber alteración no Lípido A, como ocorre en especies de *Salmonella*, que reducen a fluidez da súa membrana externa ao incrementaren as interaccións hidrófobas entre unha cantidade aumentada de colas acilo do Lípido A ao engadiren miristato ao Lípido A (con 2-hidroximiristato) e formando Lípido A hepta-acilado engadindo palmitato. O incremento do momento hidrófobo crese que retarda ou anula a inserción de péptidos antimicrobianos na membrana e a formación de poros. 
* Os residuos das proteínas de membrana sofren alteracións. Nalgunhas bacterias gramnegativas, a alteración na produción de proteínas da membrana externa correlaciónase coa resistencia das bacterias a morreren por causa dos péptidos antimicrobianos. 
* A *Haemophilus influenzae* non tipable transporta os péptidos antimicrobianos ao interior da célula, onde son degradados. E *H. influenzae* remodela a súa membrana para que pareza que a bacteria xa foi atacada con éxito polos péptidos antimicrobianos, o que a protexe dos ataques de máis péptidos antimicrobianos. Os transportadores de casete de unión ao ATP importan péptidos antimicrobianos e unha bomba de fluxo exporta péptidos antimicrobianos. Ambos os transportadores foron asociados coa resistencia a péptidos antimicrobianos. 
* A bacteria produce encimas proteolíticos, que poden degradar péptidos antimicrobianos que orixinan a súa resistencia. 
* As vesículas da membrana externa producidas por bacterias gramnegativas únense a péptidos antimicrobianos e secuéstranos fóra das células, protexendo así as células. As vesículas da membrana externa tamén conteñen varias proteases, peptidases e outros encimas líticos, o cal pode ter un papel na degradación de péptidos extracelulares e moléculas de ácidos nucleicos, os cales en caso de que poidan chegar ás células bacterianas poderían ser perigosos para o microorganismo.

Aínda que estes exemplos indican que a resistencia pode evolucionar de forma natural, hai unha preocupación crecente de que o uso de copias farmacéuticas de péptidos antimicrobianos poidan facer que a resistencia apareza máis rapidamente e máis a miúdo. Nalgúns casos, a resistencia a estes péptidos utilizados como fármacos para o tratamento médico pode orixinar resistencia, e non só á aplicación médica dos péptidos, senón tamén aos péptidos antimicrobianos naturais producidos polo propio corpo. a Base de datos de Péptidos Antimicrobianos (http://aps.unmc.edu/AP/main.php), LAMP e BioPD (https://archive.today/20121203110223/http://biopd.bjmu.edu.cn/help.asp). As bases de datos de péptidos antimicrobianos poden dividirse en dúas categorías sobre a base da fonte dos péptidos que conteñen: bases de datos específicas e bases de datos xerais. Adicionalmente, estas bases de datos teñen varias ferramentas para a análise dos péptidos e a súa predición. Por exemplo CAMP ten varias ferramentas como predición AMP, calculador de características, procura BLAST, clustalW, VAST, PRATT, *Helical wheel* (Roda helicoidal) etc.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Bibliografía 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

* 

* 
### Ligazóns externas 
* CAMP:Colección de Péptidos antimicrobianos  no *National Institute for Research in Reproductive Health* (NIRRH)
* Base de datos de péptidos antimicrobianos en unmc.edu
* UMichOPM - classes - type - 3 - Posicións espaciais calculadas de péptidos na bicapa lipídica
*