Evaluación citotóxica y genotóxica de metabolitos secundarios de cultivos de bacterias aisladas en la región noroccidental de Cuba
Palabras clave:
microorganismos marinos, actinomicetos, citotoxicidad, mutagenicidad, genotoxicidadResumen
Los organismos marinos producen metabolitos secundarios bioactivos y son fuentes para la obtención de nuevos bioproductos de uso humano. Sin embargo, estos compuestos pudieran representar un riesgo para el hombre, por lo que resulta imprescindible realizar estudios que permitan descartar aquellos con efectos perjudiciales. En el presente trabajo, se evaluó el potencial de toxicidad in vitro de dos extractos secos (M1061 y M1063), obtenidos a partir de las cepas bacterianas del grupo de actinomicetos CBM-1061 y CBM-1063, aisladas de sedimentos de manglar de la península de Guanahacabibes, Cuba. Para ello, se evaluó el potencial citotóxico de los extractos en diferentes líneas celulares: MDCK, J774 (células derivadas de tejidos sanos) y CT26, 4T1, MCF-7 (de origen tumoral), mediante el ensayo de reducción de bromuro de dimetiltiazol-difeniltetrazolio (MTT) y en el modelo bacteriano Caulobacter crescentus a través del ensayo de sobrevivencia bacteriana. Se evaluaron, también, los posibles efectos sobre el material genético en C. crescentus (Ensayo SOS colorimétrico y resistencia a Rifampicina). Los extractos no fueron tóxicos en el rango de concentraciones evaluadas (1-2000 µg/mL) en C. crescentus ni en las líneas celulares
hasta 1000 µg/mL después de 48 h de exposición. Tampoco resultaron genotóxicos (50-2000 µg/mL) ni mutagénicos (50-1000 µg/mL) en C. crescentus. Los resultados obtenidos muestran la no toxicidad de los extractos M1061 y M1063 bajo las condiciones de ensayo.
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Bellan, D., Mazepa, E., Biscaia, S., Gonçalves, J., Oliveira, C., Rossi, G., Duarte, M. (2020). Non-cytotoxic sulfated heterorhamnan from Gayralia brasiliensis green
seaweed reduces driver features of melanoma metastatic progression. Mar. Biotechnol., 22 (2), 194-206.
Blunt, J. W., Carroll, A. R., Copp, B. R., Davis, R. A., Keyzers, R. A. y Prinsep, M. R. (2018). Marine natural products. Nat. Prod. Rep., 35 (1), 8-53.
Campbell, E. A., Korzheva, N., Mustaev, A., Murakami, K., Nair, S., Goldfarb, A. y Darst, S. (2001). Structural mechanism for rifampicin inhibition of bacterial RNA polymerase. Cell. 104 (6), 901-912.
Davies-Bolorunduro, O. F., Adeleye, I. A., Akinleye, M. O. y Wang, P. (2019). Anticancer potential of metabolic compounds from marine actinomycetes isolated from Lagos Lagoon sediment. JPA. 9 (3), 201-208.
Ely, B. (1991). Genetics of Caulobacter crescentus. Methods in enzymology, 204, 372-384.
Feling, R. H., Buchanan, G. O., Mincer, T. J., Kauffman, C. A., Jensen, P. R. y Fenical, W. (2003). Salinosporamide A: a highly cytotoxic proteasome inhibitor from a novel microbial source, a marine bacterium of the new genus Salinospora. Angew. Chem.-Int. Edit., 42 (3), 355-357.
Fenical, W. y Jensen, P. (2006). Developing a new resource for drug discovery: marine actinomycete bacteria. Nat.Chem. Biol., 2 (12), 666-673.
Fernández, F. D. (2012). Uso potencial de las especies vegetales de la Reserva de la Biosfera Península de Guanahacabibes. Revista ECOVIDA, 3 (1), 60-73.
Fuentes-León, F., García-Fernández, F., Aguilera-Roque, K. B., da Silva Galhardo, R., Menck, C. F. M. y SánchezLamar, Á. (2017). Fotoprotección del DNA ejercida por fracciones obtenidas de Cymbopogon citratus (Poaceae)/DNA photoprotection exerted by chemical fractions obtained from Cymbopogon citratus (Poaceae). Rev. Cub.Cienc. Biol. 5 (3), 9.
Galeano, E., Rojas, J. J. y Martinez, A. (2011). Pharmacological developments obtained from marine natural products and current pipeline perspective. Nat. Prod. Commun., 6 (2), 287-300.
Galhardo, R. S., Rocha, R. P., Marques, M. V. y Menck, C. F. (2005). An SOS-regulated operon involved in damage-inducible mutagenesis in Caulobacter crescentus. Nucleic Acids Res., 33 (8), 2603-2614.
Groll, M., Huber, R. y Potts, B. (2006). Crystal structures of salinosporamide A (NPI-0052) and B (NPI-0047) in complex with the 20S proteasome reveal important consequences of β-lactone ring opening and a mechanism for irreversible binding. J. Am. Chem. Soc., 128 (15), 5136-5141.
Gunter, B. R., Butler, K. A., Wallace, R. L., Smith, S. M., & Harirforoosh, S. (2017). Non-steroidal anti-inflammatory drug induced cardiovascular adverse events: a metaanalysis. J. Cli. Pharm. Ther., 42(1), 27-38.
Hernández-Balmaseda, I., Rodeiro, I., Ortiz, E., Núñez, R. R., Fernández, M. D., Riera, M., Rodríguez, G. (2019). Informe anual de resultados. Proyecto P211LH005-016: Evaluación de las propiedades farmacológicas de metabolitos obtenidos a partir de microorganismos de ecosistemas marinos con potencialidades de aplicación en enfermedades crónicas no trasmisibles, 2016-2018. Agencia de Medio Ambiente (AMA) (Ed.): Instituto de Ciencias del Mar (ICIMAR).
Hernández-Balmaseda, I., Guerra, I. R., Declerck, K., Herrera Isidrón, J. A., Pérez-Novo, C., Van Camp, G., & Vanden Berghe, W. (2021). Marine seagrass extract of Thalassia testudinum suppresses colorectal tumor growth, motility and angiogenesis by autophagic stress and immunogenic cell death pathways. Marine Drugs, 19(2), 52.
Jagannathan, S. V., Manemann, E. M., Rowe, S. E., Callender, M. C. y Soto, W. (2021). Marine actinomycetes, new sources of biotechnological products. Mar. Drugs, 19 (7), 365.
Jain, R., Zaidi, K. U., Verma, Y., & Saxena, P. (2012). L-asparaginase: A promising enzyme for treatment of acute lymphoblastic leukiemia. People’s Journal of Scientific Research, 5(1), 29-35.
Kekuda, T. P., Shobha, K. y Onkarappa, R. (2010). Fascinating diversity and potent biological activities of Actinomycete metabolites. J. Pharm. Res., 3 (2), 250-256.
Kirkland, D., Henderson, L., Marzin, D., Müller, L., Parry, J., Speit, G., Tweats, D.J., Williams, G. M. (2005). Testing strategies in mutagenicity and genetic toxicology: an appraisal of the guidelines of the European Scientific Committee for Cosmetics and Non-Food Products for
the evaluation of hair dyes. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen., 588 (2), 88-105.
León, J., Liza, L., Soto, I., Torres, M. y Orosco, A. (2010). Bacterias marinas productoras de compuestos antibacterianos aisladas a partir de invertebrados intermareales. Rev. Peru Med. Exp. Salud Publica, 27 (2), 215-221.
León, J., Aponte, J. J., Rojas, R., Cuadra, D., Ayala, N., Tomás, G. y Guerrero, M. (2011). Estudio de actinomicetos marinos aislados de la costa central del Perú y su actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus meticilina resistentes y Enterococcus faecalis vancomicina resistentes. Rev. Peru Med. Exp. Salud Publica, 28 (2), 237-246.
Lin, Y., Chen, Y., Ukaji, T., Okada, S. y Umezawa, K. (2019). Isolation of ketomycin from Actinomycetes as an inhibitor of 2D and 3D cancer cell invasion. The J. Antibiot., 72 (3), 148-154.
Lopes-Kulishev, C. O., Alves, I. R., Valencia, E. Y., Pidhirnyj, M. I., Fernandez-Silva, F. S., Rodrigues, T. Guzzo, C., Galhardo, R. (2015). Functional characterization of two SOS-regulated genes involved in mitomycin C resistance in Caulobacter crescentus. DNA repair. 33, 78-89.
Mayer, A., Rodríguez, A. D., Taglialatela-Scafati, O. y Fusetani, N. (2017). Marine pharmacology in 2012–2013: Marine compounds with antibacterial, antidiabetic, antifungal, anti-inflammatory, antiprotozoal, antituberculosis, and antiviral activities; affecting the immune and nervous systems, and other miscellaneous mechanisms of action. Mar. drugs, 15 (9), 273.
Mosmann, T. (1983). Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Methods., 65 (1-2), 55-63.
Nathan, J. y Kannan, R. (2020). Antiangiogenic molecules from marine actinomycetes and the importance of using zebrafish model in cancer research. Heliyon, 6 (12), e05662.
Newman, D. J. y Cragg, G. M. (2017). Current status of marine-derived compounds as warheads in anti-tumor drug candidates. Mar. drugs, 15(4), 99.
Pan, R., Bai, X., Chen, J., Zhang, H. y Wang, H. (2019). Exploring structural diversity of microbe secondary metabolites using OSMAC strategy: a literature review. Front. Microbiol., 10, 294.
Parker, R. M. y Browne, W. (2014). The place of experimental design and statistics in the 3Rs. ILAR journal, 55 (3), 477-485.
Quillardet, P., Huisman, O., D'ari, R. y Hofnung, M. (1982). SOS chromotest, a direct assay of induction of an SOS function in Escherichia coli K-12 to measure genotoxicity. Proc. Natl. Acad. Sci., 79 (19), 5971-5975.
Rodeiro, I., Hernández, I., Herrera, J. A., Riera, M., Donato, M. T., Tolosa, L., ... & Lopes, M. (2018). Assessment of the cytotoxic potential of an aqueous-ethanolic extract from Thalassia testudinum angiosperm marine grown in the Caribbean Sea. J. Pharm. Pharmacol.,
(11), 1553-1560.
Rudrapati, P., & Audipudi, A. V. (2015). Characterization and bioprocessing of oncolytic enzyme—L-asparaginase isolated from marine Bacillus AVP 14. Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 30, 195-201.
Sripriya, N., Ranjith, M., Ashwin, N., Bhuvaneswari, S., Udaya, K. (2019). In silico evaluation of multispecies toxicity of natural compounds. Drug. Chem. Toxicol., 44 (5), 480-486.
Sharma, P., Dutta, J. y Thakur, D. (2018). Future Prospects of Actinobacteria in Health and Industry. In New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering. (305-324).
Stopper, H., Schmitt, E., Kobras, K. (2005). Genotoxicity of phytoestrogens. Mutat. Res. -Fundam. . Mol. Tech. Mutagen., 574 (1-2), 139-155.
Yamada, M., Honma, M. J. G. y Environment. (2018). Summarized data of genotoxicity tests for designated food additives in Japan. Genes Environ., 40 (1), 1-28.
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