Aislamiento de metabolitos secundarios y actividad inhibidora del melanoma del hongo endofítico Chaetomium Globosum S10
Los endofitos son un grupo de microorganismos que viven en los tejidos sanos de las plantas, pero que no causan infecciones ni enfermedades. No sólo promueven la resistencia de las plantas al estrés, como la tolerancia a la sal, a la sequía, al frío y a los insectos, sino que también contienen ricos grupos de genes de síntesis de metabolitos secundarios, que se han convertido en una fuente importante para el cribado de productos naturales estructuralmente diversos. El arroz salvaje de Dongxiang (Oryza rufipogon Griffith.) es el arroz salvaje más septentrional del mundo y sólo se encuentra en el condado de Dongxiang, provincia de Jiangxi. Debido a su estado silvestre a largo plazo y a la selección natural, presenta excelentes rasgos como resistencia al estrés, resistencia a enfermedades y plagas, resistencia al frío, tolerancia a la sequía y alto rendimiento. Nuestro grupo de investigación llevó a cabo un estudio sistemático sobre la diversidad de hongos endofíticos en el arroz silvestre de Dongxiang en la fase inicial, y descubrió que no sólo contiene abundantes hongos endofíticos de plantas, sino que también la detección del gen PKS y los resultados del cribado de la actividad de inhibición de patógenos de plantas muestran que contiene abundantes metabolitos secundarios activos. Es necesario seguir investigando.
Este estudio se centra en una cepa endofítica de Chaetomium globosum S10 aislada de arroz silvestre en Dongxiang, y lleva a cabo un cultivo de fermentación de la misma. Se descubrió de forma preliminar que su caldo de fermentación tiene cierta actividad inhibidora sobre las células tumorales. Según los informes de la literatura, la chaetoglobosina es la principal sustancia que utiliza para inhibir las células tumorales. Para investigar más a fondo los compuestos con actividad inhibidora de tumores en el caldo de fermentación de S10, aislamos y purificamos sus metabolitos secundarios, identificamos las estructuras de los compuestos aislados y realizamos pruebas de actividad inhibidora de melanomas para descubrir posibles compuestos activos. Esto es de gran importancia para enriquecer los metabolitos secundarios y la diversidad funcional de Sphingomonas.

C. Globosum es un hongo perteneciente a la familia Trichomycteridae y al género Trichomycetes. Se ha clasificado como tal desde 1973, cuando Sekita fue transferido de C Desde el aislamiento de Sphingomonas A y B de Globosum, se han descubierto más de 400 metabolitos secundarios activos estructuralmente novedosos en el género Sphingomonas. Estos compuestos incluyen principalmente Sphingomonas, cetonas que contienen nitrógeno, terpenos, ésteres, flavonoides, isocumarinas, etc. Entre ellos, los compuestos de Sphingomonas y azonas representan la gran mayoría, mientras que otros compuestos como las isocumarinas rara vez se aíslan. Sólo Yan et al. aislaron el compuesto isocumarínico prochaetoviridina A a partir de Sphingomonas derivadas de Ginkgo biloba. En este estudio, se aislaron de la bacteria en 108 tres compuestos de azona, chaetomugilina D (3), chaetomugilina S (4) y chaetoviridis A (5), así como un compuesto alcaloide común, la cumarina A (6). Al mismo tiempo, se aislaron por primera vez del hongo del género Trichoderma el compuesto isocumarínico 6-hidroximelina (2) y el compuesto naftoquinona 6-O-demetil-5-deoxifusarubina (7). La 6-hidroximelina (2) es un intermediario biosintético común, y los microorganismos pueden sintetizar numerosos análogos estructurales utilizándola como precursor. Esto sugiere que el genoma de S10 puede contener grupos de genes de policétidos sintasa (PKS) relacionados. Una mayor exploración de los metabolitos secundarios de S10 podría conducir al aislamiento de nuevas estructuras y actividades de los compuestos.
Este estudio se centra en el hongo C De Globosum S10 se aislaron y purificaron siete compuestos, cuyas actividades biológicas han sido ampliamente descritas. Entre ellos, los compuestos 3 y 4, que son compuestos de azona como chaetomugilin D (3), chaetomugilin S (4), y chaetoviri dins A (5), pueden inhibir eficazmente el crecimiento de las plántulas. Por ejemplo, los compuestos 3 y 4 aislados por Wang et al. a partir de un hongo derivado del Ginkgo biloba tienen un efecto inhibidor significativo sobre el crecimiento de las plántulas, y su IC50 es inferior al del herbicida de amplio espectro glifosato. Por lo tanto, es necesario desarrollarlos como herbicidas naturales y respetuosos con el medio ambiente. El compuesto 5 muestra una buena actividad antifúngica y tiene un buen efecto inhibidor sobre las bacterias del disco nuclear. Sus efectos preventivos y terapéuticos son comparables a los del fungicida de amplio espectro carbendazim. La globulina A (6) también ha mostrado una buena actividad anticancerígena. Knudsen et al. descubrieron que el compuesto 6 aislado de Penicillium puede utilizarse como fármaco potencial para tratar la leucemia linfocítica crónica (LLC). En condiciones simuladas de cultivo de tejido linfoide, también presenta una inducción significativa de la apoptosis de las células CLL. En la actualidad, no existen informes sobre la actividad de la 6-O-demetil-5-deoxifusarubina (7), pero su análogo de la línea de células falciformes tiene el efecto de inhibir la proliferación de las líneas celulares tumorales sanguíneas y aumentar la apoptosis celular. En este estudio se evaluaron los efectos inhibidores de los compuestos sobre las células B16 del melanoma. Los resultados mostraron que, a excepción del compuesto 2, los otros seis compuestos no tenían ningún efecto inhibidor sobre las células de melanoma B16.
Hasta ahora, la 6-hidroximelina (2) sólo se ha aislado de los hongos endofíticos Daldinia Eschscholtzii y Aspergillus terreus de los manglares, y se ha descubierto que tiene efectos inhibidores sobre el desarrollo del polen de Arabidopsis. Además, Yang et al descubrieron que el compuesto 2 no tiene ningún efecto inhibidor sobre la línea celular de cáncer de mama humano MDA-MB-231 y la línea celular de cáncer de páncreas humano PANC-1, pero sólo una débil actividad inhibidora sobre la línea celular de cáncer de pulmón de células no pequeñas A549 y la línea celular de cáncer de hígado humano BEL-7402, con IC50 de 170,6mg/L y 315,0mg/L respectivamente. Este estudio descubrió por primera vez que la 6-hidroximelina (2) tiene una buena actividad inhibidora sobre las células de melanoma B16, con una IC50 de 2,24 μ mol/L. El melanoma, como tumor maligno cutáneo común en clínica, tiene un alto grado de malignidad, es fácil de metastatizar y la tasa de incidencia tiene una tendencia creciente año tras año. Por lo tanto, el descubrimiento de la nueva actividad de la 6-hidroximelina (2) es útil para la investigación y el desarrollo de fármacos terapéuticos para el melanoma, y proporciona una nueva idea para el desarrollo de fármacos para el tratamiento del melanoma.