Metabolitos secundarios con actividad antiparasitaria de actionobacterias de manglar de la la costa ecuatoriana.
Author
Cartuche Flores, LuisDate
2021Abstract
la bioprospección de actinobacterias marinas aisladas del manglar del archipiélago de
Jambelí.
La cepa identificada como PBLC04 e identificada preliminarmente por sus
características morfológicas como perteneciente al género Streptomyces, fue
seleccionada para su estudio fitoquímico bajo un esquema de fraccionamiento
bioguiado, empleando Acanthamoeba castellanii como modelo biológico guía en base a
las potentes actividades antiparasitarias y antiproliferativas que mostraban sus extractos
iniciales. La identidad taxonómica de la cepa PBLC04 se confirmó mediante análisis de
su secuencia genética (Genbank MK639686) y los estudios filogenéticos permitieron
incluir a la cepa PBLC04 en un solo clado conteniendo la secuencia tipo 219820
Streptomyces sanyensis.
El escalado y fermentación de esta cepa en medio marino hasta un volumen de 30 litros
permitió obtener una biomasa de 12.64 g que representa un rendimiento del 0.042% p/v.
Mediante un fraccionamiento bioguiado, empleando geles de filtración como Sephadex
LH-20, cromatografía flash en RP18 y gel de sílice, y HPLC permitió el aislamiento de
los siguientes indolocarbazoles (ICZs): estaurosporina (STS), con un peso total de 134
mg (1.06% p/p), 7-oxo-estaurosporina (7OSTS, 1.01 mg - 0.008%), 4’-desmetilamino-
4’-oxo-estaurosporina (4’D4’OSTS, 1.13 mg - 0.009%) y streptocarbazol B (SCZ-B, 0.91
mg – 0.007%), cuyas estructuras fueron determinadas mediante un exhaustivo análisis
espectroscópico.
Todos estos compuestos se evaluaron frente a las amebas Acanthamoeba castellanii
Neff, A. griffini, A. polyphaga y Naegleria fowlerii, así como frente a parásitos
kinetoplástidos causantes de leishmaniasis y tripanosomiasis (Leishmania
amazonensis, L. donovani y Trypanosoma cruzi). Los estudios realizados se describen
de manera amplia en cuatro artículos científicos publicados en diferentes revistas
internacionales de alto impacto donde se detallan sus mecanismos de acción,
estableciendo correlaciones entre la actividad biológica observada y la estructura
química de los metabolitos.
Este grupo de ICZs interacciona fuertemente con proteinquinasas (PKs), enzimas
involucradas en el control del ciclo celular y otras funciones esenciales para la
supervivencia de los parásitos, lo que justifica las potentes actividades encontradas. De
la investigación realizada se desprende que el mecanismo de toxicidad observado para
Acanthamoeba castellani y Naegleria fowlerii está íntimamente relacionado con la
activación de mecanismos de muerte celular programada (PCD) sobre todo con los
derivados STS y 7OSTS que presentaron una mayor capacidad amoebicida. Estos
efectos se pudieron justificar por la posible formación de enlaces de hidrógeno en el sitio
activo de PKs. La funcionalización en el anillo de lactama y en el residuo glucosídico
presentes en STS y 7OSTS podrían forzar una conformación adecuada de los ICZs que
facilita una mayor interacción con las PKs. Este hecho justificaría que los derivados
minoritarios 4’D4’OSTS y SCZ-B así como los ICZs comerciales K252c (STS aglicona)
y arcyriaflavin A (7OSTS aglicona) presenten una menor actividad antiparasitaria.
Finalmente, los estudios sobre Leishmania y Trypanosoma ponen de manifiesto
toxicidades selectivas. Así, los amastigotes de L. amazonensis fueron más sensibles a
7OSTS que a STS. Además, 7OSTS generó daño mitocondrial sobre L. amazonensis
que no fue observado en L. donovani y T. cruzi.
En conclusión, se ha establecido una clara correlación entre las potentes actividades
antiparasitarias observadas y los elementos estructurales de los indolocarbazoles,
poniendo de relieve este tipo de estructuras como cabezas de serie para el desarrollo
de futuros fármacos para el tratamiento de infecciones causadas por amebas y
kinetoplástidos.