GLP MÉXICO
Menú

Productos exclusivamente para investigación científica. No aptos para consumo humano o veterinario.

Fundamentos

Péptidos antimicrobianos: qué son, LL-37 y qué midieron los estudios

Los péptidos antimicrobianos son una de las clases funcionales más antiguas de la inmunidad innata: cadenas cortas, catiónicas y anfipáticas que casi todos los organismos multicelulares producen para desorganizar membranas microbianas. En el ser humano, la familia de las catelicidinas tiene un solo miembro, LL-37, y es la molécula que concentra la mayor parte de la literatura, incluidos tres ensayos clínicos con aplicación tópica en úlceras cutáneas. Esta nota explica qué son estos péptidos, cómo actúan, qué midieron los estudios con LL-37 —in vitro, en animales y en personas— y por qué el reactivo de laboratorio no es nada de eso.

Redacción técnica de GLP México · Publicado el · 10 min de lectura

Última revisión de la literatura:

Qué son los péptidos antimicrobianos

Zasloff, en Nature en 2002, abre su revisión con una observación simple: la córnea de un animal casi nunca se infecta, el insecto prospera sin linfocitos ni anticuerpos y una semilla germina rodeada de microbios del suelo. Lo que explica esa convivencia es, en buena parte, que animales y plantas producen péptidos antimicrobianos de amplio espectro con los que repelen bacterias, hongos, virus y protozoos 1. Son péptidos en el sentido estricto —cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos, en general de entre una docena y medio centenar de residuos— codificados en genes, producidos por síntesis ribosómica y, a menudo, liberados de un precursor mayor por corte proteolítico. Cómo se clasifican los péptidos por función, y dónde cae esta clase, está en qué son los péptidos.

Dos familias dominan la literatura en mamíferos. Las defensinas son péptidos ricos en cisteína, con tres puentes disulfuro que fijan una estructura de hojas beta; las catelicidinas se definen no por el péptido activo sino por el precursor, que comparte un dominio N-terminal conservado —la catelina— del que se escinde un fragmento C-terminal de secuencia muy variable entre especies. Hancock y Sahl, en Nature Biotechnology en 2006, describen los rasgos comunes de toda la clase: péptidos cortos, catiónicos y anfipáticos, presentes en prácticamente todas las formas de vida como componente de la defensa innata, con actividad antimicrobiana directa, inmunomoduladora o ambas 2.

Que una secuencia de aminoácidos sea catiónica y anfipática es lo que explica su mecanismo. Las cargas positivas se concentran en una cara de la hélice o de la lámina y los residuos hidrofóbicos en la otra; esa asimetría atrae al péptido hacia membranas con carga neta negativa —las bacterianas, ricas en fosfolípidos aniónicos— y le permite insertarse en la bicapa y desorganizarla, mientras que las membranas de las células del huésped, con colesterol y fosfolípidos neutros en la cara externa, lo atraen mucho menos. La acción antimicrobiana directa es, por tanto, fisicoquímica y no pasa por ningún receptor; por eso los péptidos antimicrobianos se describen en términos de carga, hidrofobicidad y estructura secundaria, y no de afinidad y EC50 como un agonista.

LL-37, la única catelicidina humana

En el ser humano existe un solo gen de catelicidina, CAMP, que codifica el precursor hCAP18. Dürr, Sudheendra y Ramamoorthy, en Biochimica et Biophysica Acta en 2006, revisan la molécula activa que se libera de él: LL-37, un péptido de 37 residuos, anfipático y helicoidal, cuyo nombre viene de sus dos leucinas iniciales y de su longitud. Se expresa en células epiteliales del testículo, la piel, el tubo digestivo y las vías respiratorias y en leucocitos —monocitos, neutrófilos, linfocitos T, células NK y linfocitos B—, muestra actividad antimicrobiana de amplio espectro y, además, regula la respuesta inflamatoria, atrae células de la inmunidad adaptativa a los sitios de herida o infección, se une al lipopolisacárido y lo neutraliza, y favorece la reepitelización y el cierre de heridas en los modelos revisados 3.

Cómo se libera lo describió Sørensen y colaboradores en Blood en 2001. En el neutrófilo, hCAP18 se almacena en los gránulos específicos y el péptido activo reside en su extremo C-terminal, que debe cortarse del precursor; mediante microscopía inmunoelectrónica e inmunoblot, los autores comprobaron que hCAP18 no se corta dentro del fagolisosoma tras la fagocitosis, sino en el material exocitado, y que de las tres serina proteasas de los gránulos azurófilos solo la proteinasa 3 era responsable de ese corte. Las catelicidinas bovina y porcina se procesan por elastasa, de modo que la generación del péptido activo a partir de un precursor común ocurre de forma distinta en especies emparentadas 4. Fabisiak y colaboradores, en Pharmacological Reports en 2016, repasan ese carácter pleiotrópico —antimicrobiano, quimiotáctico e inmunomodulador— en los sistemas inmunitario, respiratorio, digestivo y cutáneo 5.

Dos matices importan al leer esa literatura. El primero es que la actividad antimicrobiana directa de LL-37 se mide in vitro, y su relevancia fuera del tubo de ensayo depende de la fuerza iónica y de las proteínas del medio, que la reducen de forma sustancial; el segundo es que buena parte de los efectos descritos en células del huésped sí pasan por un receptor, el receptor de formil-péptido 2, lo que hace de LL-37 una molécula con dos farmacologías distintas en una misma secuencia. La ficha de referencia de LL-37 resume esa doble naturaleza.

Lo que midieron los estudios: in vitro, animales y tres ensayos tópicos

Hancock y Sahl resumen el estado de la clase en 2006 con una frase que sigue vigente: los péptidos antimicrobianos de acción directa pueden ser rápidos, potentes y de espectro inusualmente amplio, «aunque los ensayos clínicos hasta la fecha han mostrado eficacia solo como agentes tópicos». Los obstáculos que enumeran —toxicidad potencial, degradación por proteasas, semivida sérica corta y fabricación a gran escala a costo razonable— explican por qué, veinte años después, la evidencia en personas sigue siendo tópica 2. La literatura de LL-37 en personas encaja en ese patrón: tres ensayos aleatorizados con aplicación sobre úlceras cutáneas.

El primero es el de Grönberg y colaboradores, en Wound Repair and Regeneration en 2014: 34 participantes con úlceras venosas de pierna de difícil cicatrización, un periodo abierto de tres semanas con placebo, cuatro semanas aleatorizadas a doble ciego con LL-37 sintético en solución a 0.5, 1.6 o 3.2 mg/mL o placebo, en dos aplicaciones tópicas semanales, y cuatro semanas de seguimiento. Las constantes de velocidad de cicatrización con 0.5 y 1.6 mg/mL fueron aproximadamente seis y tres veces mayores que con placebo (p = 0.003 y p = 0.088), el área media de la úlcera se redujo 68 % y 50 % en esos dos grupos, y no hubo diferencia frente a placebo con 3.2 mg/mL ni señales de seguridad locales o sistémicas 6.

El segundo ensayo, de fase IIb, es el que pone a prueba ese resultado. Mahlapuu y colaboradores, en la misma revista en 2021, aleatorizaron a 148 pacientes con úlceras venosas de difícil cicatrización —edad media 67.6 años, duración mediana de la úlcera 20.3 meses, área media 11.6 cm²— a LL-37 a 0.5 o 1.6 mg/mL o placebo, todos con terapia de compresión. En la población completa el análisis de eficacia no identificó ninguna mejora significativa de la cicatrización frente a placebo; un análisis post hoc encontró mejoras estadísticamente significativas en varios parámetros relacionados en el subgrupo con úlceras de al menos 10 cm², y el producto fue bien tolerado en ambas concentraciones 7. Un ensayo de 34 participantes positivo y uno de 148 negativo en su variable principal es la secuencia completa, y la segunda cifra pesa más que la primera.

El tercero cambia de población. Miranda y colaboradores, en Archives of Dermatological Research en 2023, compararon una crema de LL-37 con una crema placebo durante cuatro semanas en úlceras de pie diabético con infección leve. El índice de granulación aumentó más en el grupo de LL-37 en los días 7, 14, 21 y 28 (p = 0.031, 0.009, 0.006 y 0.037), pero los niveles de IL-1α y TNF-α en el exudado no disminuyeron y la reducción de la colonización por bacterias aerobias no difirió de forma significativa entre grupos 8. Es decir: en el único ensayo en heridas infectadas, el efecto medido fue sobre el tejido de granulación, no sobre las bacterias.

El contexto: resistencia a los antibióticos

El interés por esta clase no es académico. El análisis de los Antimicrobial Resistance Collaborators, publicado en The Lancet en 2022, estimó para 2019 unos 4.95 millones de muertes asociadas a resistencia bacteriana a antimicrobianos en el mundo (intervalo de incertidumbre de 95 % 3.62 a 6.57 millones), de las cuales 1.27 millones (0.911 a 1.71) fueron directamente atribuibles a la resistencia; seis patógenos —Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii y Pseudomonas aeruginosa— concentraron 929 000 de las muertes atribuibles, y una sola combinación, S. aureus resistente a meticilina, causó más de 100 000 9.

Los péptidos antimicrobianos se estudian como respuesta a ese problema por dos razones que Zasloff y Hancock formulan de maneras complementarias: su mecanismo de membrana es más difícil de eludir por mutación puntual que la diana enzimática de un antibiótico clásico, y su segunda función —modular la respuesta innata para resolver la infección sin amplificar la inflamación— abre una vía terapéutica distinta de matar al microbio 12. Ninguna de esas dos promesas se ha traducido todavía en un péptido antimicrobiano de uso sistémico aprobado, y los obstáculos de 2006 siguen siendo los mismos. Qué sepa un lector sobre estos péptidos debería incluir esa distancia entre la lógica del mecanismo y la evidencia disponible.

Lo que vende GLP México y lo que no

GLP México no comercializa LL-37. La ficha de LL-37 existe como documentación de referencia de la clase —para que la molécula de la que habla esta nota tenga una página con su definición y su mecanismo— y no como una oferta. El péptido del catálogo más cercano a esta literatura es el KPV, un tripéptido Lys-Pro-Val que reproduce el extremo C-terminal de la hormona estimulante de melanocitos alfa y cuya literatura, de roedor y de cultivo celular, es de inhibición de NF-κB en modelos de inflamación intestinal: no es un péptido antimicrobiano, no actúa sobre membranas y no comparte con LL-37 más que la vecindad de la inmunidad innata. Como el resto del catálogo, se vende como reactivo de uso en investigación, sin registro sanitario de COFEPRIS, sin indicación y sin dispositivo.

Cualquier LL-37 que circule en el mercado mexicano como vial liofilizado es, por tanto, un reactivo de laboratorio de otro proveedor, y las mismas reglas lo describen: no es el producto tópico de los ensayos de Grönberg, Mahlapuu y Miranda, que era una formulación farmacéutica desarrollada para esos estudios y aplicada bajo protocolo y supervisión clínica, y ninguna cifra de esos ensayos lo describe. Para un péptido de 37 residuos, el certificado de análisis debe confirmar la secuencia completa por espectrometría de masas y la pureza por cromatografía; qué documentar y cómo leerlo está en el programa de calidad y en cómo leer un certificado de análisis. Qué separa un medicamento de un reactivo, y qué implica para quien compra, está en ¿son legales los péptidos en México?.

Lo que estos estudios no dicen

La evidencia en personas con LL-37 es tópica, sobre úlceras cutáneas crónicas, de cuatro semanas de tratamiento y con una formulación específica; el ensayo más grande no alcanzó su variable principal 7. No existe ningún ensayo clínico de LL-37 ni de ningún otro péptido antimicrobiano por vía sistémica que respalde un efecto antiinfeccioso general, y los datos de amplio espectro proceden de cultivos bacterianos en condiciones de laboratorio que, como advierten las propias revisiones, no reproducen la fuerza iónica ni las proteínas de un tejido 32. Nada de lo descrito —concentraciones, duraciones, vías— constituye una instrucción de uso ni un protocolo: son parámetros de diseño de estudios ajenos.

Un péptido antimicrobiano sintético plantea además una pregunta que no se hace con otros reactivos: qué conservador lleva el disolvente. El agua bacteriostática contiene alcohol bencílico precisamente por su acción antimicrobiana, y un diseño experimental con un péptido cuya actividad se mide sobre bacterias tiene que controlar ese factor. Es un detalle de laboratorio, pero ilustra la regla general: la literatura explica qué es la molécula y qué se midió con ella; no explica qué hacer con un vial.

Relacionado

Referencias

  1. Zasloff M. Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature. 2002;415(6870):389–395. doi:10.1038/415389a DOI PubMed
  2. Hancock RE, Sahl HG. Antimicrobial and host-defense peptides as new anti-infective therapeutic strategies. Nat Biotechnol. 2006;24(12):1551–1557. doi:10.1038/nbt1267 DOI PubMed
  3. Dürr UH, Sudheendra US, Ramamoorthy A. LL-37, the only human member of the cathelicidin family of antimicrobial peptides. Biochim Biophys Acta. 2006;1758(9):1408–1425. doi:10.1016/j.bbamem.2006.03.030 DOI PubMed
  4. Sørensen OE, Follin P, Johnsen AH, et al. Human cathelicidin, hCAP-18, is processed to the antimicrobial peptide LL-37 by extracellular cleavage with proteinase 3. Blood. 2001;97(12):3951–3959. doi:10.1182/blood.v97.12.3951 DOI PubMed
  5. Fabisiak A, Murawska N, Fichna J. LL-37: Cathelicidin-related antimicrobial peptide with pleiotropic activity. Pharmacol Rep. 2016;68(4):802–808. doi:10.1016/j.pharep.2016.03.015 DOI PubMed
  6. Grönberg A, Mahlapuu M, Ståhle M, et al. Treatment with LL-37 is safe and effective in enhancing healing of hard-to-heal venous leg ulcers: a randomized, placebo-controlled clinical trial. Wound Repair Regen. 2014;22(5):613–621. doi:10.1111/wrr.12211 DOI PubMed
  7. Mahlapuu M, Sidorowicz A, Mikosinski J, et al. Evaluation of LL-37 in healing of hard-to-heal venous leg ulcers: A multicentric prospective randomized placebo-controlled clinical trial. Wound Repair Regen. 2021;29(6):938–950. doi:10.1111/wrr.12977 DOI PubMed
  8. Miranda E, Bramono K, Yunir E, et al. Efficacy of LL-37 cream in enhancing healing of diabetic foot ulcer: a randomized double-blind controlled trial. Arch Dermatol Res. 2023;315(9):2623–2633. doi:10.1007/s00403-023-02657-8 DOI PubMed
  9. Antimicrobial Resistance Collaborators. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. 2022;399(10325):629–655. doi:10.1016/S0140-6736(21)02724-0 DOI PubMed

Solo se citan publicaciones cuyo DOI o registro se comprobó contra la revista. Cómo se eligen y verifican: política editorial y regla de citas.

Fichas de compuestos

Siguiente paso