Chapter 6 Conclusions and future work
6.2 Further work
Los escorpiones son bien conocidos por sus picaduras peligrosas y sus venenos se han aplicado en la medicina tradicional, principalmente en Asia y África y se ha convertido en una valiosa fuente de moléculas biológicamente activas desde nuevos antibióticos hasta posibles terapias contra el cáncer (Ortiz, Gurrola, Ferroni y Possani, 2015), el veneno de escorpión posee una mezcla de proteínas de diferente peso molecular y con un mecanismo activo como antiinflamatorio, antiplasmina, antibacteriano y otros efectos farmacológicos (Wan et al., 2017). Además de acuerdo a los reportes publicados el veneno de escorpión posee una fuente abundante péptidos antimicrobianos nuevos y potentes tanto como naturales o modificados químicamente con la finalidad ampliar su capacidad antibacteriana, antifúngica, antiparasitaria (Luna-Ramírez, Tonk, Rahnamaeian y Vilcinskas, 2017; Borges et al., 2013).
Los péptidos antimicrobianos (AMP, por sus siglas en inglés) son componentes importantes del sistema inmunitario innato, y muestran un espectro de acción en el exterior contra los microbios, se cree que el mecanismo de acción de estos péptidos no depende de la interacción con un receptor específico, lo que convierte en una alternativa terapéutica interesante en comparación con los antibióticos disponibles (Targino et al., 2015; Tarazi, 2015).
En el presente trabajo investigación de acuerdo los resultados obtenidos (Figiura 2), la fracción IV presentó dos componentes proteícos de bajo peso molecular de 12 KDa y 9,8 KDa y en la fracción V se encontró seis componentes proteícos de bajo peso molecular de 12,2 KDa 10,7 KDa 8,5 KDa 7,9 KDa 5,7 KDa y 5,1 KDa y a través de la cromatografía de intercambio iónico sephadex C-25, se encontró cuatro péptidos de naturaleza catiónica de 4 KDa, 5,5 KDa, 6,4 KDa y 7,5 KDa (Figura 5). Estos resultados fueron coincidentes con péptidos aislados y purificados a partir de venenos de diferentes especies de escorpiones tales como el péptido Hadrurina de 4,4 KDa de Hadrurus aztecus (Torres-Larios, Gurrola, Zamudio y Possani, 2000), Parabutoporina de 5 KDa de Parabuthus schlechteri (Moerman et al, 2002), las Opiscorporinas de 8,3 KDa y 8,4 KDa de Opistophtalmus carinatus (Zhu y Tytgat, 2004), el péptido HgeScplp2 de 9,3KDa de Hadrurus gertschi (Schwartz et al., 2007), el péptido Heteroscorpina de 8,3 KDa de Heterometrus laoticus (Uawonggul et al., 2007), la Bactridina-1 y Bactridina-2 de 6,9 KDa y 7,3 KDa de Tityus discrepans (Díaz et al, 2009) y el péptido vejovina de 4,8 KDa de Vaejovis mexicanus (Hernández-Aponte et al, 2011), asimismo los resultados difirieron de otros péptidos tales como el AamAP1 y
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AamAP2 de 1,8 KDa y 1,9 KDa de Androctonus amoreuxi (Almaaytah et al., 2012), el péptido HsAp de 3,2 KDa de Heterometrus spinifer (Nie et al., 2012), los péptidos StCT1 y StCT2 de 1,5 KDa Scorpiops tibetanus (Cao et al. 2012), las Pantininas de 1,4 KDa y 1,5 KDa de Pandinus imperator (Zeng et al., 2013), los péptidos TsAP-1 y TsAP-2 de 1,7 KDa del veneno Tityus serrulatus (Guo et al., 2013) y los péptidos UyCT con pesos de 1,4 KDa 1,5 Da y 1,6 KDa de Urodacus yaschenkoi (Luna-Ramírez et al., 2013).
Además, para este estudio se determinó un perfil cromatográfico mediante RP-HPLC, se empleó 0,05 mg de proteína en diferentes tamaño de exclusión de sistema Amicon® 0.5, mostraron 50, 54 y 49 señales o picos de elución en un tiempo de 35 minutos (Figura 7, 8 y 9), en comparación del perfil cromatográfico de RP-HPLC del veneno total de Tityus macrochirus que emplearon 0,018 mg de proteína total del veneno en un método lineal en fase inversa ya que en el presente estudio se detectaron claramente 19 señales (Rincón- Cortés, Reyes-Montaño y Vega-Castro, 2017), esto sugiere que la número de especies peptídicas es proporcional a los miligramos de proteínas presentes en el veneno.
Por otro lado, los resultados del estudio difiere con el veneno de H. gertschi, en la purificación y caracterización del péptido Hadrucalcina (HdCa), que a partir de 4 mg de veneno soluble mediante HPLC, en un tiempo de 60 min, se mostraron aproximadamente 28 señales o picos de elución y además en un tiempo de retención de 12.24 min se encontró el péptido es HdCa (Schwartz et al., 2009), Asimismo, en otro estudio aislamiento y determinación del péptido Vejovina, que a partir de 2 mg de proteína de veneno soluble de V. mexicanus mediante RP-HPLC, se mostraron 28 señales o picos de elución, muy diferente al perfil de H. charcasus empleando menor cantidad de proteína y con más señales o picos de elución. (Hernández-Aponte et al., 2011).
Consecuentemente también mostró diferencias con el veneno de Tityus discrepans con la purificación de péptidos denominados Bactridinas, que obtuvieron un perfil cromatográfico durante 45 minutos, la presencia de veintiocho señales o picos de elución (Diaz et al., 2009). Como también a partir de 0.03 mg de un pool de proteínas del veneno de Tityus gonzalespongai obtuvieron un perfil cromatográfico con 16 señales o picos de elución (Borges et al., 2013)
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Con el resultado del presente estudio, se tiene un perfil preliminar cromatográfico que difiere a otros venenos de diferentes especies de escorpión, sobre todo en el número de señales o picos eluibles, siendo de interés evaluar su actividad biológica.
Para la evaluación antibacteriana, a través del método de microdilución de la fracción IV presentó una CMI de 3,6 mg/mL para la cepa de S. aureus ATCC 29213 pero para P. aeruginosa ATCC 27853 no presentó inhibición completa del crecimiento, consecuentemente la fracción V no presentó CMI, sin embargo, la turbidez varió desde la mayor concentración hasta la menor concentración. También a través del método Kirby- Bauer la fracción OP4R-5 presentó sensibilidad antibacteriana a una concentración de 1 µg/µL, esto sugiere que la acción de los péptidos presentes en el veneno de H. charcasus mostraron efecto antibacteriano, sin embargo el resultado del presente estudio mostró coincidencias a nivel del efecto antibacteriano independientemente de las concentraciones y el peso molecular del péptido purificado, tales como el veneno de A. amoreuxi con los péptidos AamAP1 y AamAP2, requirió de una concentración de 20 µM y 48 µM para inhibir a S. aureus (Almaaytah et al., 2012) por otro lado S. tibetanus del péptido StCT2, a una concentración de 6,25 µg/mL inhibió a S. aureus AB94004 (Cao et al. 2012) como también de H. spinifer con el péptido HsAp a una concentración de 23.6 µM tuvo efecto antibacteriano frente a S. aureus AB94004 (Nie et al., 2012), T. serrulatus con sus péptidos TsAP-1 y TsAP-2 a concentraciones de 120 µM y 5 µM inhibieron a S. aureus (Guo et al., 2013), P. imperator con los péptidos Pantinina-1, Pantinina-2 y Pantinina-3 a concentraciones de 8 µM, 48 µM 16 µM presentaron capacidad antibacteriana frente a S. aureus AB 94004 (Zeng et al., 2013) y U. yaschenkoi con sus péptidos UyCT1, UyCT2 y UyCT3 a concentraciones de 4 µM, 32 µM y 8 µM inhibieron a S. aureus 29213(Luna- Ramírez et al., 2014).
Por otro lado los resultados del efecto antibacteriano frente a P. aeruginosa presentaron coincidencia como es el caso del péptido Hadrurina de H. aztecus a una concentración mayor de 50 µM inhibieron las cepas de P. aeruginosa PG201, P. aeruginosa ATCC9027 (Torres- Larios et al., 2000), para T. discrepans con los péptidos Bactridina-1 y Bactridina-2 a concentraciones de 77 µM y 54 µM inhibieron a P. aeruginosa (Díaz et al. 2009), el péptido Vejovina de V. mexicanus a concentraciones de 17,7 a 100 µM inhibieron diferentes cepas de P aeruginosa (Hernández-Aponte et al, 2011) para el escorpión S. tibetanus el péptido StCT2 a una concentración mayor de 100 µg/mL inhibió a P. aeruginosa AB93066 (Cao et
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al., 2012), H. spinifer con el péptido HsAp a un concentración de 24 µM inhibió a P. putida y a 23,8 µMinhibió a P. fluorescens (Nie et al., 2012), del escorpión P. imperator con os péptidos Pantinina-1, Pantinina-2 y Pantinina-3 a una concentración mayor de 87 µM inhibió a P. putida (Zeng et al., 2013) y U. yaschenkoi a una concentración >32 µM inhibió a P. aeruginosa (Luna-Ramírez et al., 2014).
La actividad antibacteriana, a través del ensayo por microdilución como para el método Kirby-Bauer, la presencia de los compuestos bioactivos del veneno de H. charcasus, tienen mayor predilección por S. aureus que por P. aeruginosa, inclusive a través del presente estudio se demostró que posee péptidos antibacterianos de naturaleza catiónica con peso molecular con un rango de 4 KDa, 5,5 KDa, 6,4 KDa y 7,5 KDa, además otros péptidos caracterizados del veneno de escorpión han presentado variabilidad con respecto a su actividad tales como entre ellos se pueden mencionar a las pantininas (Zeng et al., 2013), los péptidos TsAP-1 y TsAP-2 (Guo et al., 2013) y los péptidos HsAp (Nie et al., 2012), esto sugiere que pueden mejorar su potencia de actividad antibacteriana conforme aumentan su cationicidad.