Actividad de Lisozima (1)- ene 2021

Actividad de Lisozima

Generalidades

  • Lisozima: Enzima presente en diversas secreciones y fluidos corporales, conocida por su capacidad antibacteriana natural.

  • Tipos de Inmunidad:

    • Inmunidad no específica: Protección general que no está dirigida a patógenos específicos.

    • Inmunidad innata: Primera línea de defensa que incluye barreras físicas y celulares como la lisozima.

  • Función: Actúa como barrera contra infecciones al destruir las paredes celulares de bacterias Gram positivas y algunas Gram negativas mediante la hidrólisis del peptidoglicano.

  • Historia: Descubierta por Alexander Fleming en 1922, quien también es conocido por su descubrimiento de la penicilina, lo que revolucionó el tratamiento de infecciones bacterianas.

Presencia de Lisozima

Localización

  • Órganos donde se encuentra:

    • Bazo: Importante en la respuesta inmune y la producción de lisozima.

    • Pulmones: Ayuda a proteger contra patógenos inhalados.

    • Cartílago: Presente en tejidos donde la lisozima puede actuar como un agente protector.

  • Concentración en fluidos:

    • Clara de huevo: aproximadamente 3%, utilizada en la industria alimentaria por su capacidad antimicrobiana.

    • En la industria: Control de bacterias lácticas en la producción de vinos y fabricación de quesos, previniendo alteraciones por Clostridium.

  • Secreciones abundantes:

    • Lágrimas: Protegen los ojos de infecciones.

    • Saliva: Contribuye a la defensa oral y digestiva.

    • Calostro: Proporciona inmunidad pasiva a los recién nacidos.

    • Leche materna: Fuente crucial de inmunidad para lactantes.

    • Mucosidad: En las vías respiratorias, ayuda a atrapar patógenos.

    • Plasma: Contiene lisozima, actuando como parte del sistema inmunológico.

    • Gránulos de neutrófilos: Contienen lisozima que se libera durante la respuesta inmune.

Concentraciones de Lisozima

Ubicación

Concentración (µg/ml)

Lágrimas

1.3

Orina

0.5 - 1.0

Jugo gástrico

43 - 106

Leche materna

55 - 75

Suero

7 - 13

Saliva

10 - 200

Funciones de la Lisozima

Mecanismo de Acción

  • Opsonina innata: Se adhiere a la superficie bacteriana, facilitando la fagocitosis por células inmunitarias.

  • Enzima: Actúa atacando específicamente los peptidoglicanos en la pared celular de las bacterias.

Lisozima como Muramidasa

  • Producción: Lisozima cataliza la hidrólisis de la pared celular a través de enlaces 1,4 entre ácido N-acetil murámico (NAM) y N-acetil glucosamina (NAG).

  • Efectividad: Muy efectiva contra bacterias Gram positivas debido a su estructura celular. Sin embargo, no se utiliza como medicamento debido a su tamaño y estabilidad química.

Bacterias Gram + y Gram -

  • Estructura bacteriana:

    • Gram positivas: Poseen una capa gruesa de peptidoglicano, que es susceptible a la lisozima.

    • Gram negativas: Tienen una membrana externa que dificulta la acción de la lisozima, lo que reduce su efectividad contra este tipo de bacterias.

Efectos de la Lisozima

  • Transformación de bacterias patogénicas: Causa que las bacterias Gram positivas se transformen en esferoplastos o protoplastos, que son sensibles a cambios osmóticos y, en consecuencia, más vulnerables a eutanasia celular.

Estructura de la Lisozima

Características Estructurales

  • Estructura Primaria: Compuesta de 130 a 129 residuos de aminoácidos en lisozima humana y de pollo, respectivamente.

  • Aminoácidos Esenciales: Aspartato-52 y Glutamato-35 son cruciales para la estabilidad y actividad enzimática.

  • Estructura Terciaria: Compacta y globular con una hendidura para el sitio activo, lo que le permite interactuar eficazmente con bacterias.

Estructura del Peptidoglicano

  • Composición: Formado por cadenas de N-acetil glucosamina y N-acetil ácido murámico unidas por enlaces β (1-4).

  • Resistencia de Bacterias Patogénicas: Algunas bacterias desarrollan modificaciones en su peptidoglicano para evadir la acción de la lisozima, lo que presenta un reto en el tratamiento de infecciones.

Acción de la Lisozima

Mecanismo

  • Cataliza la hidrólisis de enlaces beta 1,4 en el peptidoglicano, dañando la integridad de la pared celular bacteriana y provocando la lisis celular.

Métodos Experimentales

Materiales

  • Equipo: Espectrofotómetro de luz visible, pipetas, cubetas, parafina, guantes para manejo seguro de cultivos.

  • Cultivos bacterianos: Se utilizan para investigar la efectividad de la lisozima, incluyendo Micrococcus luteus, Bacillus cereus, Bacillus subtilis y Escherichia coli.

Procedimiento Experimental

  1. Preparación Inicial: Calentar el espectrofotómetro y preparar el blanco calibrando a 540 nm.

  2. Mezcla de Muestras: Utilizar cubetas y técnica aséptica para mezclar cultivos bacterianos con lisozima.

  3. Lecturas: Realizar lecturas cada 5 minutos durante 40 minutos para observar cambios

  4. Análisis de Resultados: Una disminución en la absorbancia indica susceptibilidad a la lisozima, mientras que la estabilidad en la absorbancia sugiere resistencia.