Resistencia a los Antibióticos y Nuevas Estrategias Terapéuticas
http://www.medscape.com/viewarticle/807731_3
Los péptidos antimicrobianos (AMP) son péptidos anfipáticos catiónicos de 15 a 30 aminoácidos de longitud, que forman parte del sistema inmunitario innato de animales y plantas en la naturaleza, pero que también pueden ser producidos por bacterias y hongos. Los AMPs pueden unirse a moléculas estructurales cargadas negativamente en la membrana microbiana con un amplio espectro de actividad antimicrobiana y reduciendo la probabilidad de que las bacterias desarrollen resistencia, por lo que actúan potentemente sobre las bacterias de crecimiento lento o nulo, como se observa en las biopelículas.
¿Qué lleva a las bacterias a producir una biopelícula?
https://academic.oup.com/femsle/article/236/2/163/535288/What-drives-bacteria-to-produce-a-biofilm
Las bacterias obtienen una serie de beneficios del modo de crecimiento de la biopelícula y es probable que diferentes fuerzas motiven la transición de las bacterias a uno de los diversos estados de la biopelícula en función de la composición genética del organismo y su entorno. Parece casi intuitivo que el modo de crecimiento de la biopelícula pueda conferir una ventaja reproductiva si se tiene en cuenta que las bacterias de la biopelícula tienen una tasa de crecimiento reducida en relación con las bacterias que crecen de forma planctónica en el cultivo de caldo. Sin embargo, fuera del laboratorio, las bacterias rara vez, o nunca, se encuentran en un entorno tan rico en nutrientes como los medios de cultivo, y en estas condiciones poco ideales, hay una serie de ventajas de fitness impartidas por el modo de crecimiento del biofilm.
La aplicación de la ciencia del biofilm al estudio y control de las infecciones bacterianas crónicas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC259139/
El examen estructural directo de las biopelículas demostró que las microcolonias que las componen, formadas por células (±15% en volumen) incrustadas en el material de la matriz (±85% en volumen), están divididas por canales de agua ramificados que transportan fluidos a la comunidad por flujo convectivo. La medición directa de varios parámetros mediante el uso de microelectrodos estableció que las biopelículas son estructural y metabólicamente heterogéneas y que los procesos aeróbicos y anaeróbicos ocurren simultáneamente en diferentes partes de la comunidad multicelular. Aunque la terapia con antibióticos y la activación de las defensas del huésped pueden acabar con las células planctónicas derivadas y a menudo obviar los síntomas, no pueden acabar con las células de la biopelícula que constituyen los nidos de estas infecciones crónicas.
Diversidad topográfica y temporal del microbioma de la piel humana
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2805064/pdf/nihms162584.pdf
La eficacia de los agentes antimicrobianos en el tratamiento de algunos trastornos cutáneos comunes respalda el papel de los microbios en la fisiopatología. La elucidación del microbioma cutáneo de referencia es un paso hacia la comprobación del potencial terapéutico de la manipulación del microbioma en los trastornos cutáneos. De hecho, un primer estudio sobre la psoriasis y un modelo animal de ictiosis describen los cambios microbianos selectivos asociados a las enfermedades de la piel. Las terapias dirigidas a mantener la piel sana podrían requerir no sólo la inhibición del crecimiento de bacterias patógenas, sino también la promoción del crecimiento de bacterias simbióticas.
Las biopelículas microbianas y el microbioma de la piel humana
https://www.nature.com/articles/s41522-016-0004-z
Estudios recientes han establecido la relación entre el desarrollo del sistema inmunitario residente de la piel y la microbiota cutánea y han demostrado un contacto directo entre ambos. Varias especies bacterianas aisladas de la piel humana han demostrado su capacidad para formar biopelículas tanto in vitro como in vivo. En su estado de biopelícula, las bacterias presentan funciones metabólicas y fisiológicas diferenciales que a menudo las hacen más virulentas y resistentes a los antibióticos. En este estado pueden estar implicados en la etiología y exacerbación de los trastornos de la piel. Además, el papel de la detección de quórum, o comunicación célula-célula bacteriana, un importante regulador de la formación de biopelículas, se ha expuesto parcialmente en relación con las infecciones bacterianas. Se ha informado de algunas pruebas limitadas de la implicación de las biopelículas en otros trastornos cutáneos como el impétigo bulloso, el forúnculo y el pénfigo foliáceo. Estos informes demuestran además que los microorganismos pueden desarrollar biopelículas que son capaces de crecer y persistir en las superficies de la piel y los apéndices, lo que hace necesario realizar más investigaciones.
Actividad antimicrobiana de los metales: mecanismos, objetivos moleculares y aplicaciones
http://www.nature.com/nrmicro/journal/v11/n6/abs/nrmicro3028.html
Los metales se han utilizado como agentes antimicrobianos desde la antigüedad, pero a lo largo de la mayor parte de la historia sus modos de acción han permanecido poco claros. Estudios recientes indican que diferentes metales causan tipos discretos y distintos de lesiones en las células microbianas como resultado del estrés oxidativo, la disfunción de las proteínas o el daño de las membranas. Aquí describimos los principios químicos y toxicológicos que subyacen a la actividad antimicrobiana de los metales y analizamos las preferencias de los átomos metálicos por objetivos microbianos específicos. La investigación interdisciplinaria está haciendo avanzar no sólo nuestra comprensión de la toxicidad de los metales, sino también el diseño de compuestos basados en metales para su uso como agentes antimicrobianos y alternativas a los antibióticos.
Efectos antimicrobianos de complejos de cobre(II) bis(tiosemicarbazonato)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24435165
Los efectos antimicrobianos de los complejos de cobre(II) bis(tiosemicarbazonato) proporcionan nuevos conocimientos sobre su modo de acción bioquímico. Observamos que el Cu(btsc) interactuaba con proteínas de la membrana celular. Las mediciones sistemáticas de la captación de O2 demostraron además que el tratamiento con Cu(atsm) y Cu(gtsm) conducía a una inhibición dependiente de la dosis de los procesos de transferencia de electrones respiratorios a través de las deshidrogenasas de succinato y NADH. Estas deshidrogenasas no fueron inhibidas por una fuente no btsc de Cu(II). Los resultados nos llevaron a concluir que el mecanismo bioquímico de la acción del Cu(btsc) es probablemente más complejo que el actual modelo simplista de liberación de cobre en el citoplasma.
Homeostasis del cobre en la interfaz huésped-patógeno
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22389498
Estudios recientes sugieren que el fagosoma de los macrófagos acumula cobre durante la infección bacteriana, lo que puede constituir un importante mecanismo de eliminación. Las contramedidas bacterianas incluyen la regulación al alza de los genes de exportación y desintoxicación de cobre durante la infección, que los estudios sugieren que son importantes determinantes de la virulencia. En esta mini-revisión, resumimos los recientes desarrollos que sugieren un papel emergente del cobre como un componente inesperado en la determinación del resultado de las interacciones huésped-patógeno.
Actividades antimicrobianas y antibiofilm de complejos de cobre(II)
https://pdfs.semanticscholar.org/e390/b4c7e9bec2e3b5e7950b9a8385af0228ee25.pdf
Las infecciones bacterianas relacionadas con el biofilm suponen un problema importante, ya que suelen ser más tolerantes a los antibióticos y al sistema inmunitario. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos compuestos con actividad antibiofilm es primordial. A continuación se determinó la actividad antibiofilm contra un aislado clínico de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM). Sorprendentemente, los complejos de cobre probados mostraron una actividad significativa contra las biopelículas, y fueron mejores en la eliminación de las mismas que la vancomicina, un antibiótico que se utiliza actualmente en el tratamiento de las infecciones por SARM.
Zinc: su papel en la inmunidad, el estrés oxidativo y la inflamación crónica
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19710611
El zinc es esencial para múltiples funciones celulares, incluida la inmunidad. Muchos investigadores han utilizado la administración de suplementos de zinc en un intento de influir en el resultado de diversas enfermedades.En esta revisión se presentan los hallazgos recientes de la administración de suplementos de zinc en diversas enfermedades. Se ha observado una respuesta terapéutica beneficiosa de los suplementos de zinc en la diarrea infantil, la hepatitis C crónica, la shigelosis, la lepra, la tuberculosis, la neumonía, la infección aguda del tracto respiratorio inferior, el resfriado común y la leishmaniasis. La administración de suplementos de zinc fue eficaz para disminuir la incidencia de las infecciones en los ancianos, en los pacientes con enfermedad de células falciformes (ECF) y para disminuir la incidencia de las infecciones del tracto respiratorio en los niños. La administración de suplementos de zinc ha evitado la ceguera en el 25% de los ancianos con AMD de tipo seco. La administración de suplementos de zinc fue eficaz para disminuir el estrés oxidativo y la generación de citoquinas inflamatorias como el TNF-alfa y la IL-1beta en individuos de edad avanzada y en pacientes con ECF.
Actividad antibacteriana y mecanismo de acción de nanopartículas de óxido de zinc contra Campylobacter jejuni
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3067441/
En resumen, las nanopartículas de ZnO mostraron una notable actividad antibacteriana y demostraron un efecto letal contra C. jejuni, incluso a bajas concentraciones. Las nanopartículas de ZnO indujeron cambios morfológicos significativos, fugas de membrana medibles y aumentos sustanciales (hasta 52 veces) en la expresión de genes de estrés oxidativo en C. jejuni. Basándose en estos fenómenos y en las respuestas celulares, un mecanismo plausible de inactivación de las bacterias por el ZnO implica la interacción directa entre las nanopartículas de ZnO y las superficies celulares, lo que afecta a la permeabilidad de las membranas por las que entran las nanopartículas e induce el estrés oxidativo en las células bacterianas, lo que posteriormente da lugar a la inhibición del crecimiento celular y, finalmente, a la muerte celular.
Zinc y función inmunitaria: la base biológica de la alteración de la resistencia a las infecciones
http://ajcn.nutrition.org/content/68/2/447S.long
Se sabe que el zinc desempeña un papel fundamental en el sistema inmunitario, y las personas con carencia de zinc experimentan una mayor susceptibilidad a una serie de patógenos. Los mecanismos inmunológicos por los que el zinc modula la mayor susceptibilidad a la infección se han estudiado durante varias décadas. Está claro que el zinc afecta a múltiples aspectos del sistema inmunitario, desde la barrera de la piel hasta la regulación genética dentro de los linfocitos. El zinc es crucial para el desarrollo y la función normales de las células que median la inmunidad no específica, como los neutrófilos y las células asesinas naturales.
Papel de los iones Zn2+ en las interacciones huésped-virus
http://jvi.asm.org/content/82/23/11486.full
La participación de los iones Zn2+ en la estructura de los ubicuos dedos de zinc de las proteínas confiere a este metal una posición particular en la biología de la célula. El zinc es conocido desde hace tiempo como un oligoelemento crucial para el correcto plegado y funcionamiento de numerosas proteínas en la célula, incluidas las enzimas, las proteínas de transducción de señales y los factores de transcripción. Sin embargo, los conocimientos más profundos sobre el papel mecánico exacto del zinc en diferentes procesos celulares, especialmente el papel fisiológico de los iones Zn2+ libres presentes en la célula, eran limitados, mientras que los elementos clave del sistema celular que regula el tráfico y el almacenamiento de Zn2+ seguían sin identificarse.
Óxido de zinc dopado con Cu y sus compuestos de poliofeno: preparación y propiedades antibacterianas
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653513016433?via%3Dihub
El óxido de zinc dopado con Cu y sus nanocompuestos de poliofeno se prepararon por los métodos Sol-Gel y de polimerización in situ, respectivamente. Se caracterizaron las estructuras, morfologías y composiciones de las muestras. Las propiedades antibacterianas de las muestras sobre tres tipos de cepas se determinaron mediante el uso de zonas de inhibición de polvo, concentraciones inhibitorias mínimas y concentraciones bactericidas mínimas. El estudio confirmó que las actividades antibacterianas de los compuestos eran mejores que las de cada uno de sus componentes. Los mecanismos antibacterianos de las muestras se discutieron más a fondo.
Eficacia del Cobre para Reducir la Adquisición de Microbios e Infecciones Sanitarias
http://www.jstor.org/stable/10.1086/670207
Las infecciones adquiridas en la atención sanitaria (IAAS) causan una importante morbilidad y mortalidad en los pacientes. Los objetos que se tocan habitualmente en el entorno de atención al paciente albergan microorganismos que pueden contribuir al riesgo de infecciones de transmisión humana. Por lo tanto, la reducción de la carga biológica superficial puede ser una estrategia eficaz para reducir las IRAS. Las capacidades biocidas inherentes a las superficies de cobre ofrecen una ventaja teórica frente a la limpieza convencional, ya que la desinfección es continua y no episódica.
Las β-Diketonas como armazones para el diseño de fármacos anticancerígenos: de los bloques de construcción orgánicos a los productos naturales y a los componentes de los metaloides
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejic.201601314/abstract
El armazón de la β-diketona es un intermediario clave en la síntesis de los inhibidores de la COX-2, un tipo de agentes antiinflamatorios no esteroideos de la familia de los coxib, que también han demostrado tener un excelente potencial anticancerígeno en la fase preclínica de la investigación. Además, también está presente en la familia de productos naturales denominada curcuminoides. Tanto los productos naturales como sus análogos sintéticos poseen interesantes propiedades antibacterianas, neuroprotectoras y anticancerígenas. Los compuestos de coordinación de curcuminoides con metales del grupo del platino como posibles agentes anticancerígenos son un tema candente de la investigación actual, y la mayoría de los artículos científicos sobre este tema se han publicado en los últimos cinco años. Las diketonas estructuralmente más simples, como los derivados de la acetilacetona, también se emplean en el diseño de nuevos agentes basados en metales. En particular, el primer compuesto anticanceroso no basado en el platino que entró en los ensayos clínicos fue el budotitán, cis-dietoxi(1-fenilbutano-1,3-dionato)titanio(IV). Recientemente, se han publicado varios estudios sobre compuestos organometálicos y de coordinación del grupo del platino, su evaluación biológica y estudios sobre el modo de acción en revistas de alto impacto en el campo de la química inorgánica y medicinal.
Síntesis, caracterización, evaluación de la actividad antimicrobiana y antiproliferativa de complejos de Cu(II), Zn(II), Co(II), Ni(II) y Pt(II) con un compuesto derivado de la isoniazida
https://drive.google.com/file/d/0B3gocpP7dy_-QlJMMnpzSVUwWFU/view?usp=sharing
El ligando y los complejos metálicos 1-8 han sido examinados por su actividad antimicrobiana in vitro contra cepas de Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus y Candida albicans y por su actividad antiproliferativa contra células de mama humanas MCF-7 y SKBR-3, melanoma humano A375 y adenocarcinoma de pulmón NCI-H1573. Los resultados de la prueba de actividad antimicrobiana cuantitativa demostraron que tanto el ligando como las combinaciones de complejos tienen una actividad antimicrobiana específica, dependiendo de la especie microbiana probada. La propiedad biológica de estos compuestos puede explicarse en base a varios factores que implican el tipo de átomo donante presente en los ligandos, el tipo de ion metálico y la geometría de coordinación. En conclusión, nuestros resultados pueden ser útiles en el diseño de nuevos antimicrobianos de Cu(II) y
agentes antiproliferativos.
El zinc es un agente antioxidante y antiinflamatorio: su papel en la salud humana
https://pdfs.semanticscholar.org/03fd/bf52f204a03a31033d3279267b7529dd37f7.pdf
La deficiencia de zinc en los seres humanos se notificó por primera vez hace casi 50 años. La estimación actual de la OMS es que casi dos mil millones de sujetos en todo el mundo pueden tener una deficiencia nutricional de zinc. Esto se debe a que las poblaciones que subsisten con dietas ricas en proteínas de cereales tienen una elevada ingesta de fitato, un compuesto orgánico de fosfato, que forma complejos con el zinc y hace que no esté disponible para su absorción. Los principales efectos de la carencia de zinc son el retraso del crecimiento, el hipogonadismo, las disfunciones inmunitarias mediadas por células, el aumento del estrés oxidativo y la mayor generación de citoquinas inflamatorias. El zinc es una señal molecular para las células inmunitarias. El zinc es necesario para la diferenciación y generación de células T ayudantes. La generación de ARNm de IL-2 e IFN-γ por parte de las células Th1 depende del zinc y en este proceso intervienen factores de transcripción dependientes del zinc. La administración de suplementos de zinc a sujetos de edad avanzada dio lugar a una disminución de la incidencia de infecciones, a una reducción de los marcadores de estrés oxidativo en plasma y a una menor generación de citoquinas inflamatorias, así como a un aumento de los niveles de zinc en plasma. Dado que la inflamación crónica y el estrés oxidativo están implicados en muchas enfermedades crónicas de los ancianos, nuestra hipótesis es que la administración de suplementos de zinc a los ancianos puede ser muy beneficiosa.
Ensayo clínico aleatorio y controlado de la suplementación con zinc para prevenir el fracaso inmunológico en adultos infectados por el VIH
https://academic.oup.com/cid/article/50/12/1653/305633
Este estudio demostró que la administración de suplementos de zinc a largo plazo (18 meses) en niveles nutricionales retrasó el fallo inmunológico y disminuyó la diarrea en el tiempo. Estas pruebas apoyan el uso de los suplementos de zinc como terapia complementaria para las cohortes de adultos infectados por el VIH con un mal control viral.
Un ensayo clínico aleatorio sobre el tratamiento del herpes oral con óxido de zinc/glicina tópica
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11347285
La crema de óxido de zinc/glicina es un tratamiento eficaz para la infección herpética facial y circunvalar con efectos adversos predecibles y completamente reversibles.
Utilizar el cobre para mejorar el bienestar de la piel
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4556990/
El cobre es un mineral esencial que desempeña un papel clave en muchos procesos fisiológicos y metabólicos, como la angiogénesis, la generación de piel y la expresión y estabilización de las proteínas extracelulares de la piel. El cobre también tiene potentes propiedades biocidas de espectro amplio. La combinación de estas dos propiedades distintas del cobre hace que éste sea un material activo muy atractivo para mejorar el bienestar de la piel. Por lo tanto, no es de extrañar que el cobre y los compuestos de cobre hayan sido utilizados por muchas civilizaciones diferentes durante más de 2 milenios para tratar las enfermedades de la piel, así como otros males.