Antimicrobial activity of Ib-M peptides against Escherichia coli O157: H7
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Resumen en español
El desarrollo de nuevos péptidos antimicrobianos se ha convertido en una alternativa atractiva a los antibióticos convencionales debido a las crecientes tasas de resistencia a los fármacos microbianos. Ib-M corresponde a una familia de péptidos sintéticos catiónicos, de 20 aminoácidos de longitud, que han mostrado efecto inhibidor frente a la cepa no patógena Escherichia coli K-12. Este trabajo evaluó el potencial antimicrobiano de los péptidos Ib-M contra el E patógeno . coli O157: H7 utilizando una cepa de referencia y un aislado clínico. Los péptidos Ib-M mostraron actividad antibacteriana contra ambas cepas de E . coliO157: H7; la concentración mínima inhibitoria de los péptidos Ib-M osciló entre 1,6 y 12,5 µM y la concentración bactericida mínima osciló entre 3,7 y 22,9 µM, siendo Ib-M1 e Ib-M2 los péptidos que presentaron mayor efecto inhibidor. El ensayo de cinética de eliminación del tiempo mostró una reducción de la población bacteriana en más del 95% después de 4 horas de exposición a 1xMIC de Ib-M1. Se observó una baja citotoxicidad en células VERO con una concentración citotóxica del 50% en el rango de 197,5 a más de 400 μM. Todos los péptidos mostraron una estructura aleatoria en ambientes hidrófilos, excepto Ib-M1, y todos ellos pasaron a una estructura α-helicoidal cuando se incrementó la hidrofobicidad del medio. En conclusión, estos hallazgos apoyan el efecto antimicrobiano in vitro de los péptidos Ib-M contra las bacterias patógenas.E . coli O157: H7 y resultan ser moléculas prometedoras para el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas.
Resumen en ingles
The development of new antimicrobial peptides has become an attractive alternative to conventional antibiotics due to the increasing rates of microbial drug resistance. Ib-M corresponds to a family of cationic synthetic peptides, 20 amino acids in length, that have shown inhibitory effect against the non-pathogenic strain Escherichia coli K-12. This work evaluated the antimicrobial potential of Ib-M peptides against the pathogenic E. coli O157: H7 using a reference strain and a clinical isolate. The Ib-M peptides showed antibacterial activity against both strains of E. coli O157: H7; the minimum inhibitory concentration of Ib-M peptides ranged from 1.6 to 12.5 μM and the minimum bactericidal concentration ranged from 3.7 to 22.9 μM, being Ib-M1 and Ib-M2 the peptides that presented the highest inhibitory effect. Time-kill kinetics assay showed a reduction of the bacterial population by more than 95% after 4 hours of exposure to 1xMIC of Ib-M1. Low cytotoxicity was observed in VERO cells with 50% cytotoxic concentration in the range from 197.5 to more than 400 μM. All peptides showed a random structure in hydrophilic environments, except Ib-M1, and all of them transitioned to an α-helical structure when the hydrophobicity of the medium was increased. In conclusion, these findings support the in vitro antimicrobial effect of Ib-M peptides against the pathogenic bacteria E. coli O157: H7 and prove to be promising molecules for the development of new therapeutic alternatives.