Venenos de alacrán, una fuente rica de componentes de defensa para la salud
Por Dra. Juana María Jiménez Vargas*
El descubrimiento de los medicamentos con actividad contra bacterias, conocidos como antibióticos, marcó un antes y un después en la historia de la salud pública. Sin embargo, las bacterias han generado diferentes mecanismos de defensa o de resistencia, que hacen que estos antibióticos ya no tengan efecto y las infecciones causadas por ellas perdure. Este suceso se ve favorecido por el mal manejo de los antibióticos en las diferentes áreas de la medicina humana, veterinaria, agricultura y acuicultura, así como por la escasez de medidas de prevención y control de las infecciones sanitarias; la demora en el diagnóstico de laboratorio; la automedicación; la ausencia de nuevos tratamientos; la falta de higiene y sanidad, entre otras causas que impiden detener esta problemática. Si esto persiste llegará un momento en donde los antibióticos actuales ya no tengan ningún efecto contra las bacterias.
Por esta razón, la Secretaria de Salud comenzó a controlar la venta de antibióticos, medida que evitará la automedicación; sin embargo, es necesario que se generen nuevos antibióticos que tengan efecto sobre aquellas bacterias que muestran resistencia. Para combatir esta problemática diversos grupos de investigación han realizado modificaciones químicas a los antibióticos existentes generando medicamentos más efectivos, en cambio otras investigadoras e investigadores se enfocan en identificar componentes con actividad sobre bacterias que provengan de fuentes naturales, como plantas, hongos y venenos de animales.
Algunas de las labores en las investigaciones realizadas por nuestro grupo de investigación es buscar componentes en los venenos de alacrán que muestren actividad sobre bacterias que son responsables de causar infecciones en los humanos. Hemos identificado que los componentes conocidos como péptidos pueden tener efectos sobre este tipo de bacterias, y debido a estos se le denomina péptidos antimicrobianos, ya que además de tener una acción sobre las bacterias, también pueden actuar sobre hongos y virus.
Parte de este trabajo fue presentado en el XXXIII Congreso Nacional de Bioquímica en el 2022 y de mi alumno de doctorado, el Químico Fármaco Biólogo, Javier Mejía Ramírez surgió el desarrollo de una tesis que consiste en realizar el aislamiento de este tipo de péptidos, demostrar su actividad sobre una variedad de cepas bacterianas e identificar su estructura y determinar la forma en la que actúan. Bueno, y ¿qué son estos péptidos antimicrobianos?, son cadenas cortas de aminoácidos formados principalmente por 13, aunque podemos encontrar otros con más.
En trabajos publicados previamente se identificó que los péptidos de 13 aminoácidos mostraban una mayor actividad sobre diferentes tipos de bacterias y hongos de interés médico. Estos péptidos se han identificado en los venenos de los alacranes Vaejovis mexicanus, Vaejovis punctatus y Mesomexovis variegatus (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196978115002466; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196978121000619). Estos péptidos antimicrobianos se caracterizan por presentar formas de interaccionar diferentes sobre las bacterias y hongos en comparación a los que presentan los antibióticos. Su principal forma de interactuar es generar poros en las membranas de las bacterias y hongos, causando con ello la liberación del contenido citoplásmico y por consecuencia su muerte.
Estos péptidos tienen la característica que puede emplearse en combinación con otros antibióticos, favoreciendo su entrada al interior de la bacteria para que ejerza su acción. Esto permite que se requieran menores cantidades de antibióticos para matar a las bacterias y reducir con ello la prevalencia de la resistencia bacteriana. Nuestra investigación primero consiste en identificar este tipo de péptidos en las diferentes especies de alacrán, y una vez que logramos identificar las secuencias de aminoácidos que conforman a los diferentes péptidos antimicrobianos, una vez que se evalúa su actividad sobre diferentes cepas bacterianas, realizamos cambios de aminoácidos en algunas posiciones con el fin de modificar su estructura y con ello hacerlos más activos sobre diferentes cepas de bacterias y hongos. Y con ello en algún momento dado generar nuevas alternativas que nos permitan contender con la problemática mundial de la resistencia bacteriana.
*Investigadora por México CONAHCYT adscrita a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima
* jjimenez@ucol.mx
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