Diversidad y bioprospección de actinobacterias de Cuatro Ciénegas, Coahuila con potencial farmacéutico

Arocha Garza, Héctor Fernando (2018) Diversidad y bioprospección de actinobacterias de Cuatro Ciénegas, Coahuila con potencial farmacéutico. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Las actinobacterias son uno de los más grandes Phylum en el dominio de las bacterias Gram positivas, se encuentran ampliamente distribuidos en el planeta tierra, son habitantes de suelo, agua, simbiontes de plantas, animales, patógenos humanos, etc. tienen una amplia plasticidad metabólica con capacidad de producir metabolitos con actividad de interés industrial, agrícola y farmacéutico como enzimas, surfactantes, insecticidas, promotores de crecimiento vegetal, antifúngicos, antibióticos, antitumorales, etc. En nuestro estudio se lograron cultivar 268 actinobacterias morfológicamente diversas provenientes de pozas del valle de Cuatro Ciénegas, Coahuila, a partir de nueve medios de cultivo y dos técnicas de aislamiento (tradicional y con pretratamientos). 95 actinobacterias fueron secuenciadas mediante el gen 16S ARNr, clasificándolas en 10 géneros: Streptomyces, Nocardiopsis, Blastococcus, Microbacterium, Micrococcus, Glycomyces, Verrucosispora, Arthrobacter, Kocuria, Modestobacter, de los cuales, el género Streptomyces, fue el más abundante y ubicuo, pues fue aislado de las 7 pozas donde se realizaron muestreos, cuyos análisis filogenéticos por la formación de clados únicos y monofiléticos sugieren endemismo. 139 actinobacterias fueron incluidas en el ensayo de doble capa para identificar la producción de metabolitos secundarios con actividad contra S. aureus, C. albicans y E. coli O157:H7, de las cuales, el 50% inhibieron el crecimiento de al menos uno de los patógenos probados. Posteriormente, diez actinobacterias fueron seleccionadas para la extracción de sus metabolitos utilizando acetato de etilo como solvente, para determinar su IC50, en la línea celular de cáncer de mama MCF-7 y Pulmón NCI-H460. Debido a que ninguno de los extractos resultaron activos, se seleccionaron dos actinobacterias del cepario de nuestro laboratorio cuyos extractos ya habían sido reportados como activos en ambas líneas celulares. Se realizó el fraccionamiento por cromatografía flash de los metabolitos secundarios producidos por las cepas de Streptomyces PR33 y PR35. Dos fracciones de cada cepa (PR33-F6, PR 33-F7, PR35-F5 y PR35-F6) resultaron activas según los rangos establecidos por el NCI, con IC50 < 0.6 µg/ml en las líneas celulares de cáncer de mama MCF-7, colon Caco-2, pulmón NCI-H460, melanoma SK-MEL-28, ovario OVCAR-3, Sangre K-562 e inactivas >100 µg/ml en células de fibroblastos. La identificación y determinación estructural de los compuestos de las fracciones biológicamente activas se realizó mediante UPLC-PDA-HRMS-MS/MS, resultando en las 4 fracciones mezcla de compuestos de la familia de las Actinomicinas.

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