Actividad antimicrobiana y antifúngica de las catequinas del téinhibición del ciclo del ácido fólico y su conexión con otras rutas metabólicas

Abstract

Hoy en día el uso terapéutico del té está reservado a la medicina alternativa. Si bien, se conocen sus propiedades antitumorales, antibacterianas y antiinflamatorias desde hace muchos años, la medicina tradicional no ha incorporado al té, ni a sus componentes, en los distintos tratamientos. Sin duda, esto puede ser debido a una falta de conocimiento de los mecanismos exactos de su actuación a distintos niveles. Recientemente, nuestro grupo de investigación ha demostrado que las catequinas del té son inhibidores eficientes de la enzima dihidrofolato reductasa (DHFR), enzima diana de un tipo de fármacos, los antifolatos, que son usados en quimioterapia contra el cáncer, contra infecciones bacterianas y, más recientemente, como anti-inflamatorios. La activad antifolato in vivo de dos de estas catequinas, la epicatequinagalato (ECG) y la epigalocatequina galato (EGCG) también ha sido demostrada. Con el fin de dilucidar su mecanismo de acción, hemos demostrado que la EGCG es un eficiente inhibidor de la dihidrofolato reductasa (DHFR) de S. maltophilia, una enzima considerada como diana farmacológica para el desarrollo de agentes antibacterianos. La inhibición de la DHFR de S. maltophilia mediante este compuesto del té, ha sido estudiada y comparada con el mecanismo de acción de un antifolato denominado no-clásico, la trimetoprima. Igual que sucede con otros antifolatos, la acción de la EGCG fue sinérgica con el sulfametoxazol, un fármaco que bloquea el metabolismo del ácido fólico en la bacteria. De igual manera, la inhibición del crecimiento bacteriano fue atenuada al incluir leucovorin en el medio de cultivo. Concluimos, por tanto, que el mecanismo de acción de la EGCG en S. maltophilia está relacionado con su actividad antifolato. Aunque algunos antifolatos como la trimetoprima son usados para el tratamiento clínico de las infecciones causadas por Stenotrophomonas maltophilia, las características cinéticas de la dihidrofolato reductasa (DHFR) de este microorganismo son poco conocidas, debido a que no se han conseguido preparaciones puras de esta enzima. En esta Memoria, describimos la purificación de esta DHFR y caracterizamos cinéticamente su inhibición por el metotrexato (MTX). Los resultados demuestran que el MTX es un inhibidor que forma un complejo enzima-NADPH-MTX de disociación lenta. El análisis cinético permite demostrar este mecanismo de acción y el cálculo de las constantes cinéticas. Se discuten los posibles mecanismos de unión del MTX a la DHFR de S. maltophilia. La EGCG es un eficiente inhibidor de la DHFR de C. albicans. Como con otros antifolatos, los efectos de EGCG en C. albicans pueden ser atenuados cultivando la levadura en presencia de leucovorin. EGCG mostró sinergia con inhibidores de la ruta de biosíntesis del ergosterol en C. albicans como los antifúngicos azólicos y la terbinafina. Demostramos que al alterar el metabolismo del ácido fólico, la EGCG puede inhibir la producción de ergosterol. Se discute a su vez la conexión molecular entre las rutas. El hallazgo de que la EGCG bloquea el ciclo del ácido fólico y que acta sineérgicamente con los antifúngicos azólicos podría tener importantes aplicaciones clínicas, ya que la combinación de azoles con la EGCG podría representar una alternativa atractiva en el tratamiento de las infecciones por C. albicans. En esta Memoria también demostramos que el antifolato no clásico pirimetamina muestra sinergia con azoles antifúngicos, e interfiere con la ruta de biosíntesis del ergosterol en C. albicans. Mediante la alteración del metabolismo del ácido fólico en esta levadura, la pirimetamina puede inhibir la producción del ergosterol. Se discute la conexión molecular entre el ciclo del ácido fólico y la ruta de biosíntesis del ergosterol y demostramos que la forma filamentosa de este hongo es más susceptible al metotrexato que la forma levaduriforme ya que el fármaco se transporta de manera más efectiva a través de la membrana de la primera. Cuando se usó metotrexato para el tratamiento de la forma de hifa, esta droga mostró sinergia con otros antifúngicos como los azoles y la terbinafina. Este hallazgo podría tener importantes aplicaciones clínicas, ya que la combinación de azoles con antifolatos y/o inhibidores de la síntesis del ácido fólico podría representar una alternativa atractiva en el tratamiento de las infecciones por C. albicans.