Estudio de toxinas y otros metabolitos secundarios de origen marino

Abstract

Estudio de los metabolitos producidos por la microalga Prorocentrum belizeanum en cultivos artificiales a gran escala. Se obtiene un extracto de acetona a partir del que se aislan dos metabolitos ya conocidos, Ácido Okadaico y Metil-Okadaato, junto con cuatro nuevos derivados del Ácido Okadaico: diol éster C10 del Ácido Okadaico, DTX-5c, Ácido epi-Okadaico y Ácido Belizeánico. El diol éster C10 del Ácido Okadaico es el primer ejemplo con una cadena diol de diez carbonos. El compuesto DTX-5c resultó ser la primera toxina del grupo de toxinas solubles en agua aislada de una especie distinta al P. maculosum, ya que hasta el momento todos los compuestos de este grupo (DTX-4a, DTX-4b, DTX-5a y DTX-5b) sólo se habían encontrado en la especie P. maculosum. Por otro lado, el Ácido 19-epi-Okadaico, presentó como modificación con respecto al Ácido Okadaico epimerización en el carbono C-19, lo cual leva asociado un cambio en la conformación del compuesto. Por lo tanto, realizamos un estudio conformacional de este metabolito combinando métodos computacionales y de RMN, que llevan a proponer una conformación para este nuevo metabolito diferente a la que presenta el Ácido Okadaico. Debido a esta observación también se realizan ensayos de inhibición enzimática del Ácido 19-epi-Okadaico tanto con PP1 como con PP2A, y los porcentajes de inhibición fueron similares a los del Ácido 19-epi-Okadaico en le caso de la PP2A, mientras que con la PP1 observamos ligeras deiferencias. Los valores que se obtuvieron nos llamaron la atención si se tiene en cuenta el cambio conformacional del Ácido 19-epi-Okadaico con respecto al Ácido Okadaico, por lo que se realiza un análisis termodinámico para el complejo Ácido 19-epi-Okadaico-PP1, de cuyos resultados se desprende que el ligando no se une a la proteína de la forma propuesta ya que el valor de Kd difiere bastante del estimado para Ki. De los metabolitos que se aislan, el Ácido Belizeánico es el que más ha variado su esqueleto con respecto al Ácido Okadaico, ya que en este compuesto no se ha formado el anillo oxolano C ni el oxano D. La modificación que presenta el Ácido Belizeánico viene unida de la formación de dos nuevos carbonos quirales, C-16 y C-19. Para intentar proponer la estereoquímica de estos a la vez que la conformación del metabolito se combinan nuevamente métodos computacionales con RMN. A raíz de este estudio se propone una configuración S* para C-16, mientras que para C-19 no fue posible obtener una propuesta. Sin embargo, la conformación de esta molécula en disolución es similar independientemente de que el carbono C-19 sea S* o R*. El aislamiento de este metabolito resulta ser de gran interés ya que apoya la propuesta de Murata, según la cual los anillos C, D y E se forman por una ciclación nucleofílica a partir del intermedio epóxido. Sin embargo, en el Ácido Belizeánico la reducción del grupo carbonilo en C-19 evita la formación del sistema espiro en este carbono, lo cual está de acuerdo con la estereoquímica en C-16 (S*) opuesta a la del Ácido Okadaico debido a que no ocurre la ciclación. Por último, en una muestra concentrada de Ácido Okadaico (30 mM) observamos la presencia de una especie agregada formada por cuatro unidades de Ácido Okadaico, y ante los datos de masas y de RMN proponemos que se encuentra formada por dos dímeros de Ácido Okadaico. Por lo que mediante la utilización del método propuesto por Comeu y col. se propone una conformación para el agregado que encaja con los datos experimentales.