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Sofia Rodríguez
Sphe2: Potencial terapéutico antimicrobiano
Introducción
La resistencia bacteriana a muchos antibióticos ha aumentado por su uso extensivo en el
tratamiento de infecciones humanas y animales. La Organización Mundial de la salud en
2011 publica “El fenómeno es muy preocupante porque las infecciones por
microorganismos resistentes pueden causar la muerte del paciente, transmitirse a otras
personas y generar grandes costos tanto para los pacientes como para la sociedad” (OMS,
2011). Como consecuencia de esto se empezaron a buscar antibióticos que cumplan las
siguientes características: sean activos in vivo, actúen rápido, sean de amplio espectro, no
induzcan resistencia bacteriana y sus efectos adversos sean limitados (Brogden et alt.,
2003).
La capacidad de adaptación de los pingüinos, en condiciones extremas, abre un nuevo
campo de investigación al desarrollo de antimicrobianos y antimicóticos. Se encontró que
estos animales son capaces de producir, por medio de su sistema inmune, β-defensinas,
Sphe-1 y Sphe-2, capaces de inhibir el crecimiento de bacterias y hongos.
Además del pingüino existen muchos animales y plantas, incluso los humanos, que son
capaces de sintetizar péptidos antimicrobianos. Sin embargo, nohay datos que sugieran
pruebas de viabilidad de Sphe-1 y Sphe-2 como drogas terapéuticas.
En este artículo se abordaran las características de Sphe-2, debido a que es la molécula más
abundante en el estómago del pingüino y la más estudiada, para explicar como se adapta al
perfil de los antibióticos que se necesitan hoy en día. Se hablará de las ventajas y
desventajas de utilizar péptidos antimicrobianos frente a los antimicrobianos
convencionales. Así mismo, se comentaran antimicrobianos similares que la U.S. Food and
Drug Administration (FDA) no ha permitido sacar al mercado y en comparación, las
posibilidades que tendría Sphe-2.

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Características Antimicrobianas
Ante la necesidad mundial de crear nuevos medicamentos que contra bacterias resistentes
aparecieron los péptidos antimicrobianos. Estos antibióticos son moléculas compuestas por
aminoácidos que se secretan por células y diferentes tejidos. Se han encontrado en animales
como cerdos, vacas, aves, ovejas, cabras, plantas e inclusive en humanos. Se han
encontrado más de 750 péptido antimicrobianos (Brogden et alt. 2003).
Estas moléculas parecen una buena opción para los nuevos medicamentos debido a que
fueron aisladas de elementos vivos, por lo que podemos decir que funcionan in vivo. Tienen
actividad antimicrobiana de amplio espectro, ya que actúan contra una gran variedad de
bacterias, Gram positivas y Gram negativas, hongos, levadura y algunos virus (Brogden,
2005). Y además se ha encontrado que tienen actividad antiinflamatoria (Koczulla y
Bals, 2003cit. En Gordon y Romanowski, 2005).
Sin embargo, a la hora de desarrollar los medicamentos se ha dando cuenta de que también
tienen desventajas. Respecto a la investigación no hay muchos avances al respecto por lo
que es necesario invertir dinero para aislarlos, conocer la estructura y sus funciones. Como
antibiótico no se sabe los efectos tóxicos, sí existe sensibilización después de aplicaciones
repetidas, alergias o efectos biológicos de desviación como angiogénesis. Así mismo por su
carácter peptídico son susceptibles a proteólisis y se puede reducir su actividad por
diferentes condiciones como en sales, suero y cambios de pH (Koczulla y Bals, 2003cit. En
Gordon y Romanowski, 2005).
La estructura tridimensional de Sphe- 2 fue descrita por Landon et alt. en 2004 por medio
de espectroscopía 1
H NMR en solución acuosa. Esta es la molécula más abundante en el
estómago de los pingüinos (Thouzeau et alt., 2003).En la figura 1 se puede observar su
molécula comparada con HBD-2 y HBD-3, β-defensinas, secretadas por humanos.

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(Landon et alt., 2004)
Figura 1.En la columna central representa hidrofobia o hidrofilia, de color café y azul
respectivamente. El color verde es hidrofobia intermedia. La columna de lado derecho
representa carga electrostática positiva y negativa, de color rojo y azul respectivamente. El
verde representa áreas intermedias. En la columna de la derecha la estructura en 3D.
Se puede observar que la molécula más hidrofílica es HBD-3, mientras que HBD-2 y Sphe-
2 son intermedias con algunos parches hidrofóbicos. En cuanto a las cargas podemos
observar que HBD-3 y Sphe-2 tienen mayor carga positiva a comparación HDB-2 que en su
mayoría representa una carga intermedia con algunos parches negativos. En HBD-3 se
puede observar una carga negativa cerca de C-terminal. Landon et alt. (2004) comprarala
eficiencia de Sphe-2 contra bacterias y atribuye su alta efectividad antimicrobiana a los
parches hidrofóbicos de la molécula junto con su alta cationicidad. Esto nos indica que su
estructura es adecuada para actuar como medicamento de amplio espectro. Sin embargo,
sólo tiene efecto bacteriostático frente algunos microorganismos como, S. aureus. Por lo
quese necesitaría realizar un estudio detallado frente a cuales microorganismos patógenos
humanos actúa.
Thouzeau et alt. (2003) hicieron pruebas para medir la actividad antimicrobiana de Sphe-2.
Encontraron que presenta efecto bactericida frente a bacterias Gram positivas excepto
S.Saprophyticus, Enterobacter cloacae and A. Faecalis.También tiene actividad contra
bacterias Gram negativas exceptuando E. coli 1106 y V. metshnikovii.Así mismo presentó

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actividad contra hongos y levadura con una actividad moderada frente a C. albicans y C.
Glabratay una actividad muy alta contra Aspergillus fumigatus y C. tropicalis. Por lo cual
se podría pensar la posibilidad de realizar un medicamento específico contra A. fumigatus y
C.tropicalisen vez de un medicamento de amplio espectro.
La alta similitud con las defensinas humanas nos da la posibilidad de que pueda entrar en el
cuerpo humano sin tener daños mayores, funcionar in vivo. Landon et alt. (2004) comparó
la Sphe-2 con otras beta-defensinas y obtuvo una similitud con HBD-3 (humana) en su
secuencia de identidad del 37% a comparación de RK-1, de riñón de conejo, con una
similitud del 28%, HBD-2, humana, 18% y BNBD-12, bovina, 37%. La similitud de las
defensinas bovinas nos abre la puerta a otro mercado, el animal. Se tendrían que hacer más
pruebas y en especial pruebas respecto a patógenos en bovinos, sin embargo sigue la
posibilidad realizar un antibiótico a partir de Sphe-2.
Además Landon et alt. (2004) probaron que Sphe-2 mantiene su efectividad en condiciones
de sal similares a las del estómago del pingüino. En otro estudio por Thouzeau et alt.
(2003)reporta que después de la primera semana de almacenamiento los pingüinos
mantiene un pH en el estómago de hasta 6, el cual inhibe la actividad de proteasas gástricas
aviares. Así mismo se reduce la motilidad gástrica y la temperatura se mantiene alrededor
de 38°C.Y en esas condiciones Sphe-1 y Sphe-2 tiene la capacidad de actuar lo que nos
lleva a pensar que también tendrían la capacidad de adaptarse a las condiciones del cuerpo
humano, temperatura promedio 37.5 ºC y pH gástrico de 1.5-3.
Otros estudios realizados con otros péptidos antimicrobianos aislados de otros animales han
entrado a pruebas, sin embargo ninguno ha podido salir al mercado (Gordon &
Romanowski, 2005).
Sphe-2 cuenta con características que otros antibióticos no cuentan por lo que se podría
convertir en el nuevo antimicrobiano en el mercado. También se tendrían que revisar las
vías y costos de síntesis para hacerlo viable.

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Referencias
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of Spheniscin, β-Defensin from the Penguin Stomach. The Journal of Biological Chemistry,
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