RESUMEN Los péptidos antimicrobianos son pequeñas moléculas catiónicas presentes en casi todos los organismos vivos. Muestran actividad directa o indirecta (inmunomodulación) en una amplia gama de microorganismos patógenos como miembros del arsenal humoral de la inmunidad innata. En los mamíferos juegan un papel importante en las vías respiratorias. Los péptidos antimicrobianos más abundantes en el tracto respiratorio son lisozima, lactoferrina, histatinas, defensinas y catelicidinas. Las infecciones respiratorias y pulmonares son combatidas, principalmente, por péptidos antimicrobianos como LL-37 contra bacterias gramnegativas, histatina 5 contra Candida albicans y péptidos humanos de neutrófilos contra adenovirus, influenza y parainfluenza. Este artículo proporciona una revisión sobre los péptidos antimicrobianos más importantes en el tracto respiratorio y su empleo en la búsqueda de nuevos agentes eficaces contra microorganismos causantes de infecciones respiratorias teniendo en cuenta la información publicada al respecto en MedLine, Web of Science y Scopus en los últimos años.

ABSTRACT Antimicrobial peptides are small cationic molecules present in almost all living organisms. They show direct or indirect (immunomodulation) activity in a wide range of pathogenic microorganisms as members of the humoral arsenal of innate immunity. In mammals they play a significant role in respiratory airways. The most abundant antimicrobial peptides in the respiratory tract of mammals are lysozymes, lactoferrin, histatins, defensins and cathelicidins. Respiratory and pulmonary infections are combated, primarily, by antimicrobial peptides like LL-37 against Gram-negative bacteria, histatin 5 against Candida albicans and human peptides from neutrophils against adenovirus, influenza and parainfluenza. This paper provides a review of the most important antimicrobial peptides in the respiratory tract and their use in the search for new effective agents against microorganisms that cause respiratory infections based on information published in MedLine, the Web of Science and Scopus in recent years.

El aumento en la incidencia de las enfermedades infecciosas en los últimos años se ha favorecido por diferentes causas. Entre estas se destacan las inmunodeficiencias adquiridas (sida, trasplantes de órganos, quimioterapia oncológica), la migración de personas que trae consigo la posibilidad de importar enfermedades hacia poblaciones susceptibles, así como el excesivo empleo de antibióticos. Debido a esta situación se ha incrementado la búsqueda de nuevos candidatos terapéuticos para el desarrollo de terapias más efectivas. En este sentido los péptidos antimicrobianos constituyen una opción promisoria, pues presentan un amplio espectro de actividad frente a varios microorganismos patógenos. Además, se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza, desde organismos unicelulares hasta mamíferos. Algunos péptidos antimicrobianos ya están siendo evaluados en estudios clínicos aunque muchos de ellos no han tenido resultados favorables in vivo debido a su poca estabilidad metabólica y toxicidad, entre otros. Con el fin de optimizar estas propiedades de los péptidos antimicrobianos se han trazado diferentes estrategias como la modificación química de su estructura y la conjugación con nanopartículas magnéticas. Es por eso que este artículo tiene el objetivo de revisar las potenciales aplicaciones terapéuticas de estas moléculas, teniendo en cuenta la información publicada al respecto en MedLine, Web of Science y Scopus en los últimos años

The growing incidence of infectious disease in recent years may be attributed to several causes, among them acquired immunodeficiencies (AIDS, organ transplant, oncological chemotherapy), human migration and the consequent import of diseases into susceptible populations, and the excessive use of antibiotics. This situation has fostered the search for new therapeutic candidates for the development of more effective treatments. Antimicrobial peptides are a promising alternative in this respect, due to their broad spectrum of activity against several pathogenic microorganisms. Moreover, they are widely distributed in nature, from unicellular organisms to mammals. Some antimicrobial peptides are already being evaluated in clinical studies, though many of them have not produced any favorable results in vivo due to their low metabolic stability and their toxicity, among other factors. Several strategies have been developed to overcome the above mentioned drawbacks, among them conjugation of microbial peptides with magnetic nanoparticles and chemical modification of their structure. The present study is aimed at reviewing the potential therapeutic applications of these molecules based on information published in MedLine, the Web of Science and Scopus in recent years.

Introducción: los moluscos marinos constituyen un reservorio natural de moléculas con potencialidades terapéuticas para el tratamiento de enfermedades infecciosas en momentos en que se han descrito numerosas cepas resistentes a los antibióticos convencionales. Objetivo: comparar 3 soluciones: ácido acético 30 %, metanol 50 % y salina-ácida (NaCl 0,6 mol/L, HCl 1 %) atendiendo a sus capacidades extractivas de moléculas con actividad antibacteriana del molusco marino Cenchritis muricatus. Métodos: para el procesamiento del material biológico se utilizaron las 3 soluciones de extracción y se analizaron los extractos obtenidos de acuerdo con la concentración de proteínas totales y la inhibición del crecimiento bacteriano de cepas de Staphylococcus aureus y Escherichia coli, mediante un bioensayo turbidimétrico en microplacas de 96 pocillos en medio Luria-Bertani. Resultados: se obtuvo mayor concentración de proteínas totales (7,8 mg/mL) con el extracto total de C. muricatus obtenido con la solución salina-ácida. Además con 200 mg/mL de proteínas totales del extracto se obtuvo inhibición significativa (p< 0,001) del crecimiento de S. aureus (12,64 %) y E. coli (12,1 %) respecto al control positivo de inhibición del crecimiento por cloranfenicol. Conclusiones: de acuerdo con los resultados de la comparación entre las soluciones, la solución salina-ácida resultó ser la más eficiente en la extracción de moléculas antibacterianas, probablemente péptidos antimicrobianos de C. muricatus.

Introduction: marine mollusks are natural reservoirs of molecules with therapeutic potential for the treatment of infectious diseases, at a time when many antibiotic-resistant strains are being described. Objective: to compare three solutions: 30% acetic acid, 50% methanol and saline-acid (NaCl 0.6 mol/L, 1% HCl) according to their capacities to extract molecules with antimicrobial activity from the marine mollusk Cenchritis muricatus. Methods: the three extraction solutions were used to process the biological material, and then, the obtained extracts were analyzed in terms of total protein concentration and the bacterial growth inhibition of Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains by means of a turbidimetric bioassay using 96 well microplates in Luria-Bertani (LB) culture medium. Results: the highest total protein concentration (7.8 mg/mL) was found in the C. muricatus extract from the saline-acid solution. Additionally, 200 mg/mL of total proteins from the extract caused significant growth inhibition (p<0.001) of S. aureus (12.64 %) and E. coli (12.1 %) compared to the positive control of growth inhibition using chloramphenicol. Conclusions: according to these results, the saline-acid solution proved to be more efficient in extracting molecules with antibacterial activity that are likely to be antimicrobial peptides from C. muricatus.

Introducción: las frecuencias de recaídas y elevada letalidad de la criptococosis se mantienen altas, lo cual incentiva la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas. Objetivos: evaluar el efecto del anticuerpo monoclonal 4B3 sobre la infección criptocócica en ratones BALB/c. Métodos: se determinó la cinética de la concentración sérica del anticuerpo monoclonal para su administración intraperitoneal (500 µg), que fue medida por ELISA cuantitativo de doble anticuerpo. La capacidad protectora se observó mediante el registro de supervivencia de ratones BALB/c administrados con 500 µg de anticuerpo monoclonal 4B3 e inoculados con 2 x 10(2,2) células/mL de Cryptococcus neoformans, así como por evaluación de la diseminación de la levadura a los principales órganos diana. Se identificó el efecto del anticuerpo monoclonal 4B3 sobre la fagocitosis y lisis del microorganismo por células de la línea de macrófagos P338.D1. Resultados: la dosis empleada fue suficiente para mantener valores séricos elevados del 4B3 (38 µg/mL) durante al menos 46 d. Se determinó que el 4B3 no confiere protección, lo cual potencia la diseminación del microorganismo y disminuye el tiempo de vida de los animales. El ensayo de fagocitosis mostró que el anticuerpo evaluado incrementa la actividad fagocítica de los macrófagos sin lograr un efecto fungicida. Conclusiones: el anticuerpo monoclonal 4B3 estimula la fagocitosis de C. neoformans por macrófagos, pero sin efecto fungicida. Con ello favorece la diseminación de la levadura y disminuye el tiempo de vida de los ratones a la infección.

Introduction: frequent relapses and high lethality of criptococcosis has encouraged the search for new therapeutic strategies. Objectives: to evaluate the effect of the monoclonal antibody 4B3 on the cryptococcal infection in Balb/c mice. Methods: the kinetics in serum concentration of the studied monoclonal antibody was determined for intraperitoneal administration (500 µg) by quantitative sandwich ELISA. In order to assess its protective capability, were administered 500 µg of 4B3 and innoculated 2 x 10(2.2) cells/mL of Cryptococcus neoformans. The survival of mice was recorded and the yeast dissemination to the main target organs was evaluated. Macrophages P338.D1 cell lines were used to measure the effect of the monoclonal antibody 4B3 on the phagocytosis and lysis of the microorganism. Results: the used dose helped to keep high values (38 µg/m) of 4B3 in serum for at least 46 days. It was found that the monoclonal antibody does not give protection, which makes the microorganism dissemination possible, along with the reduction in the survival of mice. Finally, the phagocytosis test showed that 4B3 increased the phagocytic activity of macrophages without any fungicidal effect. Conclusions: the monoclonal antibody 4B3 stimulates C. neoformans phagocytosis by macrophages without fungicidal effect, thus favoring yeast dissemination and decreasing the survival of mice due to cryptococcal infection.

Se hizo una valoración del impacto de los ensayos inmunoenzimáticos en la analítica de base inmunoquímica en las últimas 4 décadas, en la detección de agentes infecciosos o los productos asociado a su presencia y(o) actividad patogénica. Además se hace una incursión en algunos diseños y formatos que han tenido estos inmunoensayos desde los métodos electroquímicos de detección, los ensayos para detectar actividad proteolítica de origen microbiano y sus inhibidores como posibles blancos terapéuticos, los inmunoensayos directos de triple anticuerpo para lograr mayor sensibilidad, reveladores alternativos de la actividad enzimática, ensayos para el estudio de la serología viral con un mínimo de determinaciones, así como ensayos de competencia para evaluar la efectividad de candidatos vacunales basados en combinaciones peptídicas seleccionadas. Se concluyó con una rápida visión del futuro inmediato de este tipo de inmunoensayos a la luz de las tecnologías analíticas emergentes de detección.

This paper assessed the impact of the immunoenzymatic assays on the field of the immunochemistry-based analytics for the last 40 years, and on the detection of infectious agents or the products related to their presence and/or pathogenic activity. It also addressed some designs and formats of these immunoassays from electrochemical methods of detection, assays to determine proteolytic microbial activity and their inhibitors as possible therapeutical targets, more sensitive direct triple antibody systems, alternative enzymatic activity detectors, assays for viral serology of minimal determinations to competitive assays for evaluation of vaccinal candidate effectiveness based on selected peptide combinations. Finally, it provided a rapid overview of the near future of this type of immunoassays in the light of the emerging detection analytical technologies.

En este trabajo se presentó la historia y evolución, desde el descubrimiento, de los anticuerpos, así como la elucidación de su compleja estructura y función que ha servido de base metodológica para crear paradigmas inimaginables en su momento, como la fina especificidad de reconocimiento; también derrumbar otros, aparentemente inamovibles, como la invariabilidad y universalidad del genoma celular. Se revisó la evolución de los sistemas analíticos basados en la reacción antígeno-anticuerpos para llegar al estado actual y problemática de las enfermedades infecciosas y el determinante papel que desempeñan en su control la detección y el monitoreo de agentes infecciosos. La extraordinaria capacidad de los anticuerpos para discriminar estructuras antigénicamente similares, les permite ser parte fundamental de los inmunoensayos como herramientas básicas de lo que es hoy día una disciplina productiva muy bien establecida: la inmunotecnología.

This paper presented the history and evolution of the antibodies since their discovery. It also elucidated their complex structure and function that have served at a given time as methodological basis for creating unimaginable paradigms such as fine recognition specificity, and also for destroying other apparently immutable ones as invariability and universality of the cellular genome. A review was made of the evolution of antigen-antibody reaction-based analytical systems up to the present, the situation of infectious diseases and the determining role that detection and monitoring of infectious agents play in their control. The extraordinary capability of antibodies to discriminate antigenically similar structures allows them to be fundamental tools in immunoassays and also in a well-established discipline at present, that is, immunotechnology.

Se estudió la capacidad del anticuerpo monoclonal 4B3, obtenido mediante inmunización de ratones BALB/c con el polisacárido capsular de Cryptococcus neoformans, para reconocer a dicha estructura como parte de la célula intacta de esta levadura. Con este propósito el anticuerpo 4B3 fue evaluado mediante ELISA celular e inmunofluorescencia indirecta empleando como antígeno una suspensión de células de la cepa 028 LMIPK de Cryptococcus neoformans. Se usó como control positivo suero del ratón empleado en la fusión para la obtención del anticuerpo monoclonal 4B3 y como control negativo un anticuerpo monoclonal anti-dengue. Ambos métodos demostraron que este anticuerpo monoclonal es capaz de reconocer al antígeno nativo, lo que permitirá su posterior evaluación con fines diagnósticos y terapéuticos.

The capacity of the 4B3 monoclonal antibody, previously obtained by immunization of BALB/c mice with the capsular polysaccharide of Cryptococcus neoformans was studied to recognize this structure as part of the intact cell of this yeast. With this aim, 4B3 was evaluated by cellular ELISA and indirect immunofluorescence, using as an antigen a cell suspension of the 028 LMIPK C. neoformans strain. Serum from the mouse used in the fusion for obtaining 4B3 monoclonal antibody was used as a positive control, whereas an anti-dengue monoclonal antibody was used as a negative control. Both methods demonstrated that the above mentioned monoclonal antibody is capable of recognizing the native antigen, which will allow its future evaluation for diagnostic and therapeutic purposes.

Se estableció como objetivo la obtención de anticuerpos monoclonales (AcM), mediante la tecnología de fusión celular, capaces de reconocer a la fracción glucuronoxilomanano (GXM), serotipo A. Cryptococcus neoformans es un hongo levaduriforme rodeado por una cápsula polisacarídica y agente de micosis profundas en el hombre, que afecta particularmente a los pacientes con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida. Fueron inmunizados 3 grupos de ratones Balb/c con GXM acoplado a eritrocitos de carnero con una dosis de 10 µg de GXM vía subcutánea, 50 µ g de GXM vía subcutánea y 50 µ g de GXM vía intraperitoneal. Se obtuvieron 2 hibridomas secretores de AcM murinos contra el polisacárido capsular de Cryptococcus neoformans, de la clase IgG 1 , cadena ligera k , los sobrenadantes de cultivo fueron evaluados por ELISA utilizando el polisacárido capsular sin conjugar. Estos anticuerpos serán utilizados en estudios de protección y fagocitosis in vitro.

Twenty-six human respiratory syncytial virus strains (subgroup A) isolated from three outbreaks in Havana City during the period 1994/95, 1995/96 and 1996/97 were analyzed to determine their antigenic and genetic relationships. Analyses were performed by monoclonal antibodies and restriction mapping (N gene) following amplification of the select region of the virus genome by polymerase chain reaction. All isolated strains were classified as subgroup A by monoclonal antibodies and they showed a restriction pattern NP4 that belonged to subgroup A. Thus the results obtained in this work, showed a close relation (100%) between antigenic and genetic characterization of the isolated strains in our laboratory. These methods permit the examination of large numbers of isolates by molecular techniques, simplifying the researchs into the molecular epidemiology of the virus.

A pesar de los avances en el diagnóstico y la intervención temprana con antibióticos, es alta la morbilidad y mortalidad asociada con la sepsis por bacterias gramnegativas. Los mediadores responsables de la patogénesis de la sepsis son componentes derivados de las propias bacterias (endotoxinas) y de las células de la respuesta inmune del hospedero (factor de necrosis tumoral y algunas interleuquinas). El tratamiento que tradicionalmente se ha utilizado en la sepsis, está dirigido sobre todo contra el microorganismo, mediante el uso de antibióticos cada vez más potentes. Sin embargo, está claro que los antibióticos no constituyen una solución definitiva, ya que aun si provocan la muerte bacteriana, no tienen efectos sobre la endotoxina y pueden aumentar su liberación cuando ocurre la lisis celular. A partir de la década de los 80 se han probado nuevos y exitosos tratamientos para la sepsis, que incluyen el uso de anticuerpos policlonales y monoclonales de origen murino y humano, dirigido contra el lípido A de la endotoxina, así como anticuerpos monoclonales contra el factor de necrosis tumoral. Si bien en todos los casos no se puede hablar de una total eficacia de estas moléculas para interrumpir la cadena de acontecimientos indeseables provocados por la endotoxina, sí es válido celebrar el advenimiento de inmunoterapias como tratamiento adjunto para una condición que amenaza la vida.

In spite of the advances attained in the diagnosis and early intervention with antibiotics, morbidity and mortality associated with sepsis caused by Gram-negative bacteria are high. The mediators responsible for the pathogenesis of the sepsis are components derived from the own bacteria (endotoxins) and from the cells of the immune response of the host (tumor necrosis factor and some interleukins). The treatment traditionally used in sepsis is mainly directed against microorganisms by the use of increasingly potent antibiotics. However, it is clear that antibiotics are not a definitive solution, since even when they cause bacterial death, they have no effects on endotoxin and may increase their liberation when cellular lysis occurs. New and successful treatments for sepsis have been tried since the 1980´s, including the use of polyclonal and monoclonal antibodies of murine and human origin, directed against the lipid A of the endotoxin, as well as monoclonal antibodies against the tumor necrosis factor. Although these molecules are not completely efficient for the interruption of the chain of undesirable events provoked by the endotoxin, it is valid to accept the appearance of immunotherapies as an adjuvant treatment for a condition that threatens life.

Se purificó una inmunoglobulina G de ratón a partir de suero por cromatografía de afinidad en proteína A. Con esta preparación se inmunizaron los conejos cuyos sueros fueron capaces de reconocer al antígeno inyectado mediante inmunodifusión doble. Los anticuerpos fueron precipitados del suero de conejo y purificados mediante cromatografía de intercambio iónico. Esta preparación fue conjugada a isotiocianato de fluoresceína según la tecnología convencional. El conjugado obtenido fue evaluado con las cepas de referencia de virus Parainfluenza 1, 2, 3; Adenovirus; virus sincitial respiratorio y virus influenza A y B, por una técnica de inmunofluorescencia indirecta y muestras positivas de VIH mediante citometría de flujo. En ambos casos se utilizaron anticuerpos monoclonales específicos. Se evaluaron muestras clínicas de pacientes con infección respiratoria aguda.

An immunoglobulin G of mouse was purified from sera by affinity chromatography in protein A. The rabbits whose sera were able to recognize the antigen injected by double immunodiffusion were immunized with this preparation. The antibodies were precipatated from the rabbit's serum and purified by ion exchange chromatography. This preparation was conjugated to fluorescin isothiocyanate according to the conventional technique. The conjugated obtained was evaluated with the reference strains of Parainfluenza virus 1, 2, 3; Adenovirus; respiratory syncytial virus; and influenza virus A and B, by an indirect immunofluorescence technique and HIV positive samples by flow citometry. Specific monoclonal antibodies were used in both cases. Clinical specimens of patients with acute respiratory infection were evaluated.

The aim of this study was to develop a polymerase chain reaction (PCR) for the detection of respiratory syncytial virus (RSV) genomes. The primers were designed from published sequences and selected from conserved regions of the genome encoding for the N protein of subgroups A and B of RSV. PCR was applied to 20 specimens from children admitted to the respiratory ward of "William Soler" Pediatric Hospital in Havana City with a clinical diagnosis of bronchiolitis. The PCR was compared with viral isolation and with an indirect immunofluorescence technique that employs monoclonal antibodies of subgroups A and B. Of 20 nasopharyngeal exudates, 10 were found positive by the three assayed methods. In only two cases, samples that yielded positive RNA-PCR were found negative by indirect immunofluorescence and cell culture. Considering viral isolation as the "gold standard" technique, RNA-PCR had 100% sensitivity and 80% specificity. RNA-PCR is a specific and sensitive technique for the detection of the RSV genome. Technical advantages are discussed

Se logró normalizar un procedimiento que combinaba un ensayo de ultramicroELISA indirecto con una curva patrón y que permitió estimar el título de anticuerpos IgG a Adenovirus en muestras de suero humano utilizando una sola dilución de éstos. Basándose en el título a punto final previamente determinado para un panel de 117 muestras de suero, se seleccionaron 90 de éstas (r² = 0,98) para construir 4 curvas patrones que relacionaron el logaritmo natural de las respuestas de fluorescencia y el logaritmo natural del título a punto final para un rango amplio de diluciones del suero (1:40 hastra 1:320). Se seleccionó la curva correspondiente a la dilución 1:40 del suero (r² = 0,81), la cual posibilitó una óptima utilización de los accesorios diseñados para la manipulación de los volúmenes en el rango ultramicro y, por tanto, la automatización de todo el procedimiento. Los resultados obtenidos con respecto a la técnica de fijación del complemento (100 % de sensibilidad y 97,3 % de especificidad) respaldan la utiización de este método como una herramienta complementaria en la ejecución de estudios seroepidemiológicos a gran escala y con fines diagnósticos.

It was possible to standardize a procedure which combined an indirect microELISA assay with a standard curve and that allowed to estimate the titre of IgG antibodies to Adenovirus in samples of human serum, using only one dilution of these. Based on the end-point titre previously determined for a panel of 117 serum samples, we selected 90 of these samples (r² = 0,98) to build 4 standard curves that related the natural logarithm of the fluorescence responses to the natural logarithm of the end-point titre for a wide range of serum dilutions (1:40=1:320). It was selected the curve corresponding to serum dilution 1:40 (r² = 0,81), which made possible an optium utilization of those accessories designed to handle the volumes in the ultramicro range and, therefore, the automation of the whole procedure. The results obtained as regards the complement fixation test (100 % of sensitivity and 97,3 % of specificity) support the use of this method in our laboratory as a complementary tool to carry out seroepidemilogical studies on a large scale and with diagnostic ends.