Design and optimization of new antimicrobial peptides against gram-negative bacteria
L'aparició de nous bacteris resistents cada any s'està convertint en un dels majors perills per a la salut pública, sent especialment preocupants les variants multiresistents. Els AMPs són un grup de molècules amb origen en tots dos regnes eucariota i procariota amb una extraordinària acti...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:277564 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/277564 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Pèptids antimicrobians Péptidos antimicrobianos Antimicrobial peptides Tolerància Tolerancia Tolerance Ciències de la Salut |
| Sumario: | L'aparició de nous bacteris resistents cada any s'està convertint en un dels majors perills per a la salut pública, sent especialment preocupants les variants multiresistents. Els AMPs són un grup de molècules amb origen en tots dos regnes eucariota i procariota amb una extraordinària activitat no sols contra bacteris, sinó que diversos estudis han mostrat que són efectius contra virus, paràsits i cèl·lules tumorals també. Respecte a la seva activitat bacteriana, són uns dels tractaments més prometedors que podrien ser utilitzats amb bacteri resistents. La seva capacitat per a trencar la membrana els converteix en els perfectes substituts i/o coadjuvants per a ajudar als antibiòtics convencionals, l'activitat dels quals enfront d'aquesta mena de bacteris s'està veient cada vegada més compromesa. L'objectiu dels diferents estudis realitzats dins del marc d'aquesta tesi està dirigit a millorar la comprensió sobre el funcionament dels AMPs, descobrir nous candidats enfront de bacteris patògens i millorar les qualitats de molècules ja descobertes. Durant la tesi, es va desenvolupar tolerància enfront de diferents pèptids en E. coli. Els resultats obtinguts suggereixen que els bacteris es converteixen en tolerants després d'un cert nombre de cicles de tractament per augment de lag. A part d'això, s'ha observat que aquests mecanismes de tolerància poden afectar el tractament amb antibiòtics convencionals, i que el resultat dependria de la seva manera d'acció. Això podria resultar d'especial importància en el cas de l'ús de teràpies combinatòries. El perfil mutacional observat en els ceps tolerants afecta a diferents vies del desenvolupament del bacteri. S'han observat amb estudis previs que algunes de les vies afectades són compartides amb els esdeveniments de tolerància en antibiòtics. A més d'aquest estudi més conceptual, un altre projecte ha estat enfocat en el desenvolupament de nous AMPs. Es va sintetitzar una bateria de pèptids a partir de proteïnes amb afinitat a heparina (HBPs). El descobriment d'aquestes molècules està basat en un disseny racional per homologia estructural. Es deu a la similitud que existeix entre el disacàrid d'heparina i el nucli glucídico del lípid A present en la paret cel·lular dels bacteris gram-negatives. Per això, seqüències provinents d'aquestes HBPs amb activitat antimicrobiana mostrarien afinitat també pel lípid A i, per tant, ser específiques per a aquesta mena de bacteris. Els resultats obtinguts confirmen la hipòtesi generada, ja que els pèptids sintetitzats han mostrat afinitat tant per heparina com per LPS, a més d'observar un reordenament estructural en presència de totes dues molècules. També s'ha vist una major activitat enfront de bacteris gram-negatives que contra gram-positives. Finalment, es va modificar racionalment l'estructura del pèptid hECP30, obtingut prèviament de la RNasa 3 humana. Es van modificar residus propensos a l'atac per proteasas amb aminoàcids no naturals o sintètics per a intentar millorar la seva estabilitat, un dels majors punts febles dels AMPs. Els últims anàlegs sintetitzats en aquest estudi van ser capaços d'augmentar més de 40 vegades l'estabilitat del pèptid original. A més, es van observar activitats similars a les del hECP30 original i una reducció quant a la toxicitat referida en diferents cèl·lules humanes i glòbuls vermells. Totes les troballes realitzades dins del marc d'aquesta tesi proporcionen informació valuosa per a la recerca bàsica en antibiòtics i nous enfocaments per al desenvolupament de noves possibles molècules que podrien arribar a ser utilitzades en la clínica. |
|---|