Mecanismos biológicos relacionados con actividad anticancerígena mediados por péptidos antimicrobianos de cocodrilos

Abstract

Se ha postulado que ciertas moléculas encontradas en los tejidos de cocodrilos, se relacionan con su poderoso sistema inmune (1). Una fuente de dichas sustancias sería la microbiota, la cual produce metabolitos y péptidos que se vinculan con la longevidad de la especie y la protección inmune contra ciertas patologías como infecciones y cáncer (2). Por su lado, otras sustancias que son secretadas en la piel o circulantes en sangre de los cocodrilos, poseen actividad antimicrobiana y anticancerígena. En este grupo se encuentran péptidos bioactivos, que son cadenas cortas de aminoácidos, con propiedades anticancerígenas, antimicrobianas y anti fúngicas. (3) En particular, aquellos que tienen actividad antimicrobiana reciben el nombre de Péptidos antimicrobianos (AMPs), algunos de los cuales tienen también actividad anticancerígena (ACPs). Por ejemplo, se han descrito péptidos catiónicos como KT2 y RT2 del extracto de leucocitos de cocodrilos de agua dulce, los cuales tienen actividad anticancerígena. En estudios in vitro, se ha descrito que dichos ACPs interactúan con componentes de la membrana de células cancerosas, como fosfolípidos, en un reconocimiento no mediado por receptores. (4,5) Una vez endocitados, los ACPs inducen la apoptosis en la célula cancerosa, y también afectan el potencial de membrana mitocondrial, que da inicio a la cascada de caspasas. (6) En este sentido, sería ventajoso emplear ACPs contra el cáncer, ya que su interacción con células cancerosas no depende de receptores en membrana, siendo menos probable de desarrollar resistencia en comparación con las inmunoterapias. Recientemente se ha predicho, mediante inteligencia artificial, la presencia de más de 200 AMPs de tejidos de cocodrilo (Crocodylus porosus) que tendrían actividad anticancerígena. Sin embargo, sus propiedades y potenciales mecanismos biológicos regulados por ellos aún no han sido explorados (7). En este estudio, buscamos determinar los mecanismos biológicos asociados con actividad anticancerígena que podrían regular estos AMPs, aplicando métodos bioinformáticos que consideren sus propiedades fisicoquímicas y estructurales. En un futuro, aquellos AMPs podrían ser evaluados in vitro y validar su acción anticancerígena experimentalmente.

It has been postulated that certain molecules found in crocodilian tissues are related to their powerful immune system (1). One source of these substances would be the microbiota, which produces metabolites and peptides that are linked to the longevity of the species and immune protection against certain pathologies such as infections and cancer (2). On the other hand, other substances that are secreted in the skin or circulate in the blood of crocodiles, have antimicrobial and anticancer activity. In this group are bioactive peptides, which are short chains of amino acids, with anticancer, antimicrobial and antifungal properties. (3) In particular, those that have antimicrobial activity are called antimicrobial peptides (AMPs), some of which also have anticancer activity (ACPs). For example, cationic peptides such as KT2 and RT2 from freshwater crocodile leukocyte extract have been described as having anticancer activity. In in vitro studies, it has been described that these ACPs interact with components of the membrane of cancer cells, such as phospholipids, in a recognition not mediated by receptors. (4,5) Once endocytosed, ACPs induce apoptosis in the cancer cell, and also affect the mitochondrial membrane potential, which initiates the caspase cascade. (6) In this sense, it would be advantageous to use ACPs against cancer, since their interaction with cancer cells does not depend on membrane receptors, being less likely to develop resistance compared to immunotherapies. Artificial intelligence has recently predicted the presence of more than 200 AMPs from crocodile tissues (Crocodylus porosus) that would have anticancer activity. However, their properties and potential biological mechanisms regulated by them have not yet been explored (7). In this study, we seek to determine the biological mechanisms associated with anticancer activity that could regulate these AMPs, applying bioinformatic methods that consider their physicochemical and structural properties. In the future, those AMPs could be evaluated in vitro and their anticancer action experimentally validated.