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
Preparación Inicial: Calentar el espectrofotómetro y preparar el blanco calibrando a 540 nm.
Mezcla de Muestras: Utilizar cubetas y técnica aséptica para mezclar cultivos bacterianos con lisozima.
Lecturas: Realizar lecturas cada 5 minutos durante 40 minutos para observar cambios
Análisis de Resultados: Una disminución en la absorbancia indica susceptibilidad a la lisozima, mientras que la estabilidad en la absorbancia sugiere resistencia.