Terpenoides bioactivos y acetogeninas de algas e invertebrados marinos

Resumen

Se describe el estudio químico de tres especies marinas: un alga roja y dos invertebrados. El alga es Laurencia majuscula (Harvey) Lucas, uno de los invertebrados es el molusco Aplysia dactylomela y el otro es un octocoral del género Pterogorgia. Del conjunto de las tres especies se caracterizaron 68 productos de los cuales 34 son nuevos metabolitos secundarios. Como la mayoría son halogenados, en la Introducción describimos las estrategias de halogenación que utiliza la Naturaleza, así como una recopilación bibliográfica de productos derivados de chamigreno, y de metabolitos gamma-lactónicos derivados de ácidos grasos aislados de octocorales. Los productos nuevos caracterizados de L. majuscula derivan de cuatro esqueletos: gomerano (nuevo esqueleto), rhodolaurano, alfa-chamigreno y esqueleto degradado derivado de chamigreno. Los productos nuevos caracterizados A. dactylomela derivan de seis esqueletos: aplysiano, alfa- y beta-chamigreno, bisaboleno, ciclobisaboleno, esqueleto irregular derivado de bisaboleno y esqueleto degradado derivado de bisaboleno. Las algas del género Laurencia, y determinados géneros de plantas terrestres, tienen en común la capacidad de biosintetizar sesquiterpenos policíclicos por ciclación interna de chamigreno. Sin embargo, dicho proceso transcurre por mecanismos de reacción diferenciados, por lo que hemos propuesto una ruta biogenética que establece la Clase I, para englobar los productos de origen marino, y la Clase II para los de origen terrestre. La caracterización de aplysiadactydiol (A5), producto de biogénesis irregular de Aplysia dactylomela, nos facilitó la vía para proponer una biogénesis coherente para los productos de esqueletos reagrupados y degradados derivados de bisaboleno. La caracterización estructural de C-dilactonas diasteroisoméricas, obtenidas de Pterogorgia sp., nos permitió establecer reglas empíricas, basadas en RMN de 13C, para determinar la estereoquímica relativa de 3-alquil-4-hidroxi-5-metil-2 (5H)-dihidrofuranonas, una unidad gamma-lactona presente en muchos productos naturales y sintéticos bioactivos. Proponemos una ruta biogenética para los sistema dilactónicos vía oxidación de ácidos grasos de cadena larga (C16:0 y C18:0). Hemos extendido el método de Latypov, diseñado para asignar la configuración absoluta de acetogeninas de Annonaceae, para aplicarlo a la determinación de la configuración absoluta de butenolidas quirales, contenidas en diversidad de productos naturales, tales como: sesquiterpenos, diterpenos y di-gamma-lactonas derivados de ácidos grasos de cadena larga. Las gomerolactonas, la chamigrenolactona y un reducido número de derivados chamigrénicos, se caracterizan por ser los únicos ejemplos de metabolitos chamigrénicos desprovistos de halógenos, por lo que sería más preciso establecer el esqueleto chamigreno como marcador taxonómico de Laurencia, más que sus derivados halogenados. La diversidad estructural de metabolitos de L. majuscula y A. dactylomela, nos ha impulsado a explorar su posible actividad biológica en los bioensayos siguientes: Citotoxicidad frente a tres líneas celulares: HeLa (carcinoma humano de útero), Hep-2 (carcinoma humano de laringe) y Vero (células de riñón de mono africano verde). Búsqueda de agentes estabilizadores y desestabilizadores de microtúbulos. Estudio de regeneración de células beta-pancreáticas. Los estudios de toxicidad apoyan la hipótesis de que las liebres de mar utilizan la acetilación, la deshalogenación y la degradación de determinados productos, como una estrategia de destoxificación para almacenar determinados metabolitos que proceden de la dieta, lo que sugiere una mejora evolutiva en su capacidad de adaptación al medio.