Porinas

Porinas

    Como es sabido, las bacterias Gram negativas están cubiertas por una membrana externa, membrana interna y una capa de peptidoglicanos. La membrana externa es la primera línea de defensa en contra de compuestos tóxicos, comprende una bicapa lipídica y tienden a excluir compuestos lipofílicos y no mayores a 600 Da. (Vásquez, 2016).

    En la membrana externa residen proteínas de membrana externa (OMPs), entre ellas se encuentran las porinas. Estas proteínas controlan principalmente la entrada de compuestos y la salida de productos de desecho, forman canales acuosos y permite la entrada pasiva de moléculas hidrofílicas. Diferentes tipos de porinas se han caracterizado y clasificado de acuerdo con su actividad (canales no específicos o canales específicos), su estructura funcional (monomérica o trimérica), su regulación y expresión (Vásquez, 2016).

 

Figura 1. Envoltura celular de una bacteria Gram negativa.

(Fuente: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/U2.AntigenosSuperficie_21175.pdf)

    Existen las llamadas porinas clásicas, los miembros de esta familia se pueden clasificar de acuerdo con sus filtros selectivos con respecto a la carga y tamaño de los solutos, las porinas OmpF y OmpC muestran una preferencia hacia los cationes. (Stanier y col., 1992).

    Las porinas OmpF y OmpC participan en el transporte de solutos en la translocación de grupos en Escherichia coli. (Stanier y col., 1992).

 

Figura 2. Participación de OmpC y OmpF en la translocación de grupos en bacterias Gram negativas.

(Fuente: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/U2b_Transporte_19597.pdf)

    Las porinas clásicas OmpC y OmpF de E. coli, forman trímeros estables. Las porinas OmpC forman poros pequeños (1,1 nm), mientras que las porinas OmpF forman poros mayores que OmpC (1,2 nm), siendo las OmpF reprimidas por temperatura elevada y alta presión osmótica (Stanier y col., 1992).

 

Figura 3. Estructura de una porina trimérica. 

(Fuente: https://docplayer.es/95259671-Teoricos-de-estructura-y-funcion.html)

     Las mutaciones que afectan la expresión y/o función de las porinas tienen un impacto directo en la susceptibilidad de la bacteria a antimicrobianos. Estas mutaciones pueden tener diferentes efectos, así como pérdida de porinas, una modificación del tamaño o conductancia del canal de la porina, o una baja expresión del nivel de porina (Vásquez, 2016).

 

Figura 4. Diferentes mecanismos de adquisición de resistencia asociada a mutaciones en las porinas. Las esferas azules representan los antibióticos, y las cruces rojas indican que los antibióticos no pueden atravesar la membrana externa. 

(Fuente: https://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1007/659/1/244391.pdf)

Bibliografía:

Vásquez, M. (2016). Función de las porinas de Salmonella enterica serovar Typhimurium en el proceso de desintoxicación con nanopartículas de plata. CICESE. (pp. 3-8). Recuperado el 03 de noviembre de 2020, sitio web: https://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1007/659/1/244391.pdf 

Stanier, R., Ingraham, J., Wheelis, M. y Painter, P. (1992). Microbiología. 2da edición. (pp. 167). Editorial Reverté. España.