Nuevos productos naturales clorados con actividad antimicrobiana procedentes de microalgasClorosphaerolactilatos y Clorosulfolípidos

Resumen

Hace algo menos de un siglo que se describió la Penicilina y con ella se dio paso a la era de los antibióticos. Sin embargo, el uso indiscriminado que se ha hecho de estas moléculas, unido a la correspondiente presión selectiva, han hecho que los microorganismos hayan evolucionado hasta hacerse resistentes. La inminente era post-antibiótica que acecha a la sociedad ha apremiado la búsqueda de nuevas fuentes biológicas de agentes antibacterianos cuyo buque insignia ha sido históricamente el género Streptomyces, aunque en los últimos años la tasa de descubrimiento de nuevas moléculas antimicrobianas se ha estancado. Por todas estas razones, cada vez se están dedicando más esfuerzos a la búsqueda de nuevas fuentes biológicas capaces de producir novedosas moléculas antibióticas. La presente Tesis Doctoral toma su inspiración en la biotecnología azul y plantea el objetivo global de caracterizar el potencial antimicrobiano de las microalgas, un grupo de microorganismos fotosintéticos que no ha sido demasiado estudiado en este sentido. Las biomasas de un total de 399 especies de microalgas (tanto eucariotas como procariotas) han sido sometidas a un proceso de extracción orgánica en tres pasos (hexano, acetato de etilo y metanol) y los cerca de 1.300 extractos generados se enfrentaron mediante un ensayo de microdilución a microorganismos que comúnmente generan complicaciones postoperatorias en artroplastias, tales como Staphylococcus aureus, Escherichia coli o Candida parapsilosis. Aquellas cepas cuyos extractos mostraron una actividad antimicrobiana de interés (CMBs/CMFs inferiores a 1 mg/mL), fueron escaladas a mayores volúmenes de cultivo (56 ó 50 L) y sometidas a un fraccionamiento asistido mediante LC-UV/vis semipreparativo guiado por bioactividad, revelándose en un elevado número de ocasiones la presencia de lípidos conocidos cuyas estructuras químicas fueron establecidas mediante RMN y/o LC-HRESIMS. En algunas ocasiones estos lípidos pueden ser decorados con interesantes modificaciones y en este sentido destacaron las moléculas aisladas a partir de la cianobacteria Sphaerospermopsis sp. LEGE 00249, la cual se seleccionó como prometedora por su importante actividad antibiótica frente a S. aureus en los estudios de cribado, siendo sometida a un fraccionamiento guiado por bioensayo. Estas nuevas moléculas se denominaron Clorosphaerolactilatos A-D y se definen como ésteres de ácido láurico clorado y ácido láctico, presentando características estructurales poco comunes como la presencia de gem-dicloraciones sobre la cadena alifática. El estudio de las señales minoritarias presentes en el extracto celular permitió asignar de forma tentativa otros congéneres con una diferente longitud de la parte hidrocarbonada o incluso versiones esterificadas a una unidad adicional de ácido hidroxipropanoico (Clorosphaerolactilatos A2-D2). Diferentes evidencias biosintéticas y bibliográficas permitieron relacionar estas últimas moléculas con la Nocuolina B, otra nueva molécula incluida en esta Tesis Doctoral y aislada a partir de la cianobacteria Trichormus variabilis ACOI 20 en base a sus propiedades antibiofilm frente a C. parapsilosis. Finalmente, se identificó una nueva familia de moléculas dentro de los clorosulfolípidos, un raro grupo de lípidos hiperclorados cuya biosíntesis y función en las cepas productoras aún no es del todo conocida. Los resultados generados serán depositados y defendidos bajo la modalidad de protección de datos al encontrarse pendientes de protección bajo patente. Sin duda alguna, las microalgas son una interesante fuente de nuevas moléculas antimicrobianas con esqueleto lipídico, al cual se le pueden incluir interesantes decoraciones químicas tales como cloraciones.