Simulación de la estructura y la función de un péptido antimicrobiano
Los péptidos antimicrobianos son oligopéptidos presentes en organismos procariotas y eucariotas y forman parte de su repertorio de respuestas inmunes innatas. En animales, por ejemplo, estos péptidos se localizan principalmente en los tejidos y los órganos que están expuestos a patógenos transmitidos por el aire. Hasta el momento, se han descubierto o sintetizado más de cinco mil péptidos antimicrobianos diferentes. Aunque los péptidos antimicrobianos exhiben un gran potencial para actuar como antibióticos, aún no se conocen muy bien sus mecanismos de acción. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea AMDERM (The action mechanism of human antimicrobial peptide dermcidin) estudiaron el mecanismo de acción del péptido antimicrobiano dermcidin (DCD), que es secretado por las glándulas sudoríparas humas. El DCD está formado por cuarenta y ocho aminoácidos y posee un amplio espectro de actividad antimicrobiana en el sudor de los seres humanos. Los investigadores estudiaron el mecanismo selectivo de acción antibacteriana del DCD. Estos descubrieron que el DCD formaba canales iónicos en las membranas de bacterias, alterando así el potencial de reposo de las células bacterianas y provocando la muerte celular. El equipo de AMDERM evaluó el efecto de la composición de la membrana bacteriana en la actividad del DCD mediante el empleo de simulaciones por ordenador a múltiples escalas y experimentos electrofisiológicos. Modificando el grosor de la bicapa lipídica y la abundancia de colesterol, se descubrió que la orientación del DCD dependía en gran medida de la composición y el grosor de la membrana. La orientación también afectaba a la conductividad de los canales iónicos y, por tanto, a la función del DCD: cuanto menor es el grosor de la membrana, mayor es el ángulo de inclinación del DCD en la membrana, mayor la conductividad y, por tanto, mayor su actividad. Estos descubrimientos in silico proporcionaron indicios sin precedentes sobre el mecanismo de acción del DCD, aunque aún está pendiente la validación experimental de estos resultados. Si bien estos descubrimientos podrían ser empleados para el diseño y la optimización de nuevos antibióticos basados en el DCD, previamente sería necesario realizar estudios adicionales en aras de desvelar el papel del DCD frente a grupos específicos de bacterias patógenas.
Palabras clave
Péptido antimicrobiano, dermcidin, glándula sudorípara, canal iónico, membrana, simulación por ordenador, conductividad iónica
