- Foto: UAM
Ciudad de México, DF, México, 12 de noviembre de 2015, México Ambiental.- Investigadores de la Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) trabajan en la producción de la molécula lovastatina para prevenir la ocurrencia de infartos y embolias.
El doctor Javier Barrios González, investigador del Departamento de Biotecnología, explicó en entrevista que su grupo de investigación se ha dedicado a la producción de metabolitos secundarios microbianos, moléculas producidas por microbios a los que se les ha encontrado una impresionante variedad de actividades farmacológicas, gracias a los cuales se han obtenido fármacos como antibióticos.
A lo largo de la investigación –enfocada a la obtención de antibióticos- se ha observado que estos metabolitos pueden desempeñar otras actividades como plaguicidas y como reguladores de las contracciones del útero o las pulsaciones del corazón.
En la UAM se estudia un metabolito secundario llamado lovastatina, cuya actividad consiste en bajar el colesterol en sangre, lo que permite prevenir embolias e infartos.
“Utilizamos la lovastatina como modelo de metabolito secundario de hongo, y una de las cuestiones que estudiamos, en nuestro laboratorio, es el desarrollo de sistemas de cultivo novedosos en los que el hongo, Aspergillus terreus produzca más lovastatina”, explicó.
Señaló que en el sistema en poliuretano que recientemente patentó la casa de estudios, se produce 30 veces más lovastatina que por los métodos convencionales con base en cultivos en medio líquido utilizados en la industria. Con esto, la investigación busca establecer por qué se producen más metabolitos secundarios microbianos en un medio sólido que en un medio líquido.
“Es lógico que, por ejemplo, los hongos y actinomicetos que son productores de metabolitos secundarios evolucionaron para vivir ‘afuera’; es decir, en una cáscara de melón, en una hoja podrida, en un tronco, no en un medio líquido”.
En el artículo propuesto para el Premio de la Investigación de la UAM, el académico señala que si el hongo está en un medio sólido, tiene que adaptarse y en ese proceso “enciende unos genes y apaga otros” además, se observó que “el contacto directo con el aire era un estímulo ambiental importantísimo para desatar la fisiología (del organismo) en el medio sólido.
Otro factor importante fue el denominado “estímulo del soporte”: cuando el hongo encuentra un soporte “se agarra, explora a su alrededor y empieza a ver qué hay para comer; en cambio en un reactor normal de medio líquido, está dando vueltas y el hongo no tiene necesidad de explorar ni de adherirse; entonces vimos que esto lo tenía en el medio sólido y lo hacía producir más, aunque su efecto no es tan grande como el del contacto con el aire”.
Una vez establecido el efecto del contacto con el aire, se pensó que dicho efecto puede estar mediado por especies reactivas de oxígeno, llamadas radicales libres. Si la concentración de éstos es alta, las moléculas oxidantes pueden dañar las células, pero si son bajas, pueden servir como señales metabólicas.
“Logramos medir las especies reactivas de oxígeno dentro del hongo y creímos que iba a haber una explosión de especies reactivas de oxígeno que encendiera los genes y luego disminuirían rápidamente. Pero no, lo que sucedió y que está publicado en el artículo, es que hubo una gran acumulación de estas especies reactivas de oxígeno (EROs) durante toda la etapa de producción” apuntó.
El incremento de especies reactivas de oxígeno coincide con la mayor producción y con el encendido del gen “maestro” de los genes de biosíntesis de lovastatina, agrupados en el genoma del hongo. Los niveles de EROs no son tan altos como para matar al hongo, sino que envían señales al hongo para que comiencen a producir.
“Así, se demuestra que los genes de biosíntesis de lovastatina son regulados por las EROs a nivel transcripcional, es decir que mandan la señal para encender los genes y aparentemente es necesaria (el alto nivel de EROs) para mantenerlos encendidos durante toda la fase de producción. Esto es muy importante porque se trata de un mecanismo que regula el metabolismo secundario”.
Este conocimiento puede formar la base para diseñar y desarrollar sistemas de cultivo de lovastanina, así como para aplicarse al mejoramiento genético y construir cepas que sean superproductoras de lovastanina u otro metabolito.
