ACYL-COA CARBOXILASAS COMO BLANCOS PARA LA IDENTIFICACION DE NUEVOS COMPUESTOS ANTIMICOBACTERIANOS

MICAELA FIORITO, FACUNDO COLLACCINI, JULIA LARA, AGOSTINA CROTTA ASIS, GABRIELA GAGO Y HUGO GRAMAJO

Congreso; SAMIGE; 2019

La tuberculosis es una enfermedad que continúa siendo una de las principales causas de muerte por enfermedades infecciosas en el mundo, principalmente debido a cepas de {Mycobacterium tuberculosis} multiresistentes a los antimicobacterianos de uso clínico. Por consiguiente, es necesario identificar y desarrollar nuevos compuestos antimicobacterianos. {M. tuberculosis} presenta una envoltura celular rica en lípidos complejos, que resulta esencial para la virulencia, viabilidad y supervivencia de las mismas en ambientes hostiles. Los complejos acil-CoA carboxilasa (ACCasa) son los encargados de proveer los precursores utilizados tanto en la biosíntesis de los ácidos grasos de membrana citoplasmática, como a la de los lípidos de la membrana externa, que incluyen tanto a los ácidos micólicos, como a los tiocerol dimicocerosato (PDIM), diaciltrealosas (DAT) y fenol glicolípidos (PGL), que poseen en su estructura ácidos grasos multimetilramificados. Los complejos ACCasa, si bien tienen una especificidad de sustrato relajada, pueden clasificarse en acetil-CoA carboxilas (ACC), producen fundamentalmente malonil-CoA, y propionil-CoA carboxilasa (PCC) sintetizan fundamentalmente metilmalonil-CoA. Con el objetivo de evaluar la posibilidad que dichas carboxilasas sean buenos blancos para descubrir nuevos antimicobacterianos, en este trabajo utilizamos dos ensayos enzimáticos para identificar inhibidores de la PCC. Se implementó un cribado de alto rendimiento para probar millones de compuestos pertenecientes a Glaxo SmithKline (GSK) y se encontraron varias moléculas que inhibían más del 85% la actividad de esta enzima a una concentración de 10 uM. Cinco de estos compuestos inhibieron el complejo enzimático PCC con concentraciones inhibitorias medias (IC50) entre 1 y 20 uM. Al adicionar estas moléculas en cultivos de {M. smegmatis} y de {M. tuberculosis} H37Ra, todas presentaron actividad antimicobacteriana. Para continuar con la caracterización de los compuestos, se evaluó tanto el crecimiento como la biosíntesis de ácidos grasos y ácidos micólicos de {M. tuberculosis} H37Ra, mediante experimentos de marcación con 14C-acetato, utilizando 3 y 4 veces las concentraciones inhibitorias mínimas correspondientes. Dos de estos compuestos, DC12 y DJ9, generaron una importante inhibición del crecimiento bacteriano, con una concomitante disminución en la biosíntesis tanto de ácidos grasos como de ácidos micólicos, con respecto a la muestra no tratada. En conclusión, a partir de millones de compuestos pertenecientes a GSK, se logró identificar 5 moléculas con actividad antimicobacteriana, clasificando a dos de estas como las más potentes de toda la biblioteca ensayada. Como perspectiva a futuro, se trabajará buscando cepas resistentes a dichos antibióticos, para evaluar en que región del ADN se encuentra la mutación que genera la resistencia y así confirmar su blanco de acción.