Péptido identificado por IA redujo los síntomas de colitis ulcerosa en ratones
Investigadores identificaron mediante aprendizaje automático un péptido antimicrobiano, LR, que redujo la inflamación y mejoró la función de la barrera intestinal en un modelo murino de colitis ulcerosa. El péptido también remodeló el microbioma y superó al ácido 5-aminosalicílico y a ciprofloxacin en este modelo.
Investigadores utilizaron aprendizaje automático para identificar un nuevo péptido antimicrobiano que redujo la inflamación, restauró la función de la barrera intestinal y remodeló el microbioma en la colitis ulcerosa. En un estudio del First Hospital of Jilin University, un péptido denominado LR mostró el equilibrio más favorable entre actividad antibacteriana y baja citotoxicidad, y produjo efectos más intensos que el ácido 5-aminosalicílico y ciprofloxacin en un modelo murino de colitis.
El estudio desarrolló una plataforma de aprendizaje automático que combinó modelos de predicción de péptidos con algoritmos genéticos para analizar las propiedades estructurales y fisicoquímicas de más de 6.000 candidatos potenciales. El estudio destacó 22 secuencias que parecían prometedoras, y se sintetizaron cinco péptidos para su evaluación en laboratorio.
Los experimentos in vitro mostraron que LR tuvo potentes efectos bactericidas contra bacterias patógenas, incluidas Escherichia coli y Staphylococcus aureus, al tiempo que mantuvo una buena biocompatibilidad, con toxicidad mínima y baja actividad hemolítica en comparación con otros candidatos.
Para evaluar el potencial terapéutico, LR se administró a ratones con colitis inducida por dextrano sulfato sódico. El tratamiento redujo la pérdida de peso corporal, mejoró el índice de actividad de la enfermedad y disminuyó el acortamiento del colon, mientras que el análisis histológico mostró menor daño de la mucosa y una menor infiltración de células inflamatorias.
Análisis adicionales hallaron que LR suprimió las respuestas inflamatorias, con niveles marcadamente reducidos de factor de necrosis tumoral-α e interleucina-6 tras el tratamiento. El péptido también incrementó la expresión de las proteínas de uniones estrechas ZO-1, claudin-1 y occludin, lo que sugiere una mejora de la función de la barrera epitelial.
La secuenciación de la microbiota fecal mostró que el tratamiento remodeló la composición microbiana en ratones con colitis. La abundancia de Akkermansia muciniphila aumentó de forma significativa, y la suplementación con A. muciniphila sola alivió parcialmente los síntomas de colitis, lo que sugiere que la modulación de la microbiota contribuye al efecto terapéutico de LR.
Los hallazgos muestran que la integración del cribado computacional con la validación experimental puede identificar péptidos antimicrobianos estables y selectivos con actividad antiinflamatoria en la colitis ulcerosa. El estudio señaló que se necesita más investigación para evaluar la seguridad a largo plazo y su aplicabilidad en humanos.