Los péptidos antimicrobianos (AMPs) son componentes de la inmunidad innata presentes en prácticamente todas las especies, desde plantas hasta vertebrados. Son proteínas de bajo peso molecular con actividad antimicrobiana, producidas por leucocitos y células epiteliales, especialmente en superficies expuestas a patógenos, como el tracto gastrointestinal y genitourinario.

Características estructurales

Los AMPs tienen una estructura anfipática, con regiones hidrofóbicas y catiónicas. Esto les permite interactuar con membranas bacterianas, formadas mayormente por fosfolípidos con carga negativa. Suelen ser codificados por distintos genes, algunos de los cuales sufren modificaciones post-transcripcionales antes de activarse.

Se agrupan según:

  • Tamaño molecular
  • Estructura química y enlaces disulfuro
  • Carga eléctrica y propiedades hidrofóbicas

Defensinas: principales péptidos antimicrobianos en humanos

Las defensinas son una familia de péptidos antimicrobianos cationicos, no glicosilados y ricos en arginina, con un tamaño de 3 a 4,5 kDa y entre 15 y 45 aminoácidos de longitud. Se dividen en tres grupos:

  1. Alfa-defensinas: Contienen 29-35 aminoácidos y forman tres puentes disulfuro entre las cisteínas 1-6, 2-4 y 3-5. Se expresan en neutrófilos (HNPs 1-4) y células epiteliales (HNPs 5-6).
  2. Beta-defensinas: Poseen 36-42 aminoácidos, con puentes disulfuro entre 1-5, 2-4 y 3-6, y se expresan mayormente en epitelios del tracto respiratorio, genitourinario y glándulas mamarias (HBDs).
  3. Theta-defensinas: Son péptidos cíclicos de 18 aminoácidos, expresados en primates no humanos, con potencial antiviral.

Mecanismo de acción

Las defensinas destruyen patógenos mediante lisis de la membrana, formando poros que generan un choque osmótico. Los modelos principales de poro son:

  • Poro en barril: Se integran en la membrana formando una estructura cilíndrica que permite el flujo de iones y agua.
  • Poro en alfombra: Provoca la disrupción de la membrana mediante atracciones electrostáticas, desprendiendo fragmentos lipídicos.

Funciones adicionales

Además de su acción lítica, las defensinas:

  • Atraen células inmunitarias (quimiotaxis de monocitos, linfocitos y células dendríticas).
  • Activan el complemento y la liberación de citocinas.
  • Regulan canales iónicos (Ca²⁺ y Cl⁻).
  • Neutralizan toxinas y presentan actividad antiviral.

Relevancia biomédica

Dado su amplio espectro de actividad antimicrobiana e inmunomoduladora, las defensinas son objeto de estudio en el desarrollo de terapias antimicrobianas y antivirales.