Antimicrobial activity and mode of action of bacteriocin as-48 against mycobacterium tuberculosis

Resumen

La creciente incidencia de cepas multirresistentes de Mycobacterium tuberculosis y los pocos medicamentos disponibles para su tratamiento están promoviendo el desarrollo de nuevos medicamentos que tratan de resolver estos problemas. Siguiendo esta idea, este trabajo ha explorado el péptido antibacteriano AS-48, producido por Enterococcus faecalis, cuya diana es la membrana bacteriana y, además, es activo contra varias bacterias grampositivas. Se ha demostrado que AS-48 tiene una acción bactericida contra M. tuberculosis, incluyendo H37Rv y otras cepas clínicas y de referencia, también contra algunas especies micobacterianas clínicas no tuberculosas. Cabe destacar el efecto sinérgico de la combinación de AS-48 con lisozima o etambutol (comúnmente utilizado en el tratamiento de la tuberculosis), dos compuestos que aumentan la acción antimicrobiana de AS-48. En estas condiciones, AS-48 mata a M. tuberculosis a una dosis más baja y muestra una CIM (Concentración Inhibitoria Mínima) cercana a algunos de los agentes anti-TB de primera línea. Además, se ha ensayado la citotoxicidad de AS-48 contra las líneas celulares de macrófagos THP-1, MHS y J774, y se ha encontrado que a concentraciones cercanas a la CIM de AS-48 no se pudo detectar ningún efecto citotóxico. La actividad de AS-48 para inhibir el crecimiento de M. tuberculosis también se observó dentro de los macrófagos infectados; en este modelo, también se observó sinergia para las combinaciones de AS-48 y etambutol. Se ha explorado el mecanismo de acción de la bacteriocina AS-48 contra M. tuberculosis que muestra que AS-48 está afectando la membrana, que es una de las dianas menos estudiadas, y que reduciría la aparición de nuevas cepas resistentes. Además, algunos mecanismos relacionados con la aparición de cepas persistentes parecen estar alterados después de tratar M. tuberculosis con AS-48. Se ha realizado un análisis transcriptómico para comprender mejor el modo de acción AS-48. Curiosamente, se ha demostrado que AS-48 también tiene como diana la movilidad del ADN, probablemente afectando a otros procesos moleculares. Por lo tanto, podemos considerar que AS-48 es un fármaco multidiana, y como tal, su uso reduciría las probabilidades de desarrollar cepas mutantes resistentes. Se han realizado estudios de toxicidad in vivo que muestran que la cepa BALB/c es menos sensible a AS-48 que C57B/6. Los ensayos de toxicidad subcrónica muestran que los ratones se mantienen saludables en tratamientos de diez días con dosis de 2-1 mg/Kg de peso corporal de AS-48. Sin embargo, en el ensayo de eficacia, AS-48 no muestra la actividad antituberculosis observada en los ensayos in vitro; incluso junto con etambutol, no demostró reducir la carga bacteriana en ratones infectados con M. tuberculosis. En resumen, este trabajo revela algunos aspectos positivos de AS-48 (actividad antimicrobiana, baja toxicidad, sinergismo con etambutol) pero también otros aspectos que tienen que mejorarse (ausencia de actividad in vivo o más bien alta toxicidad). Así más trabajos y refinamientos son necesarios para poder presentar a AS-48 como un candidato terapéutico contra tuberculosis.