Química de líquenes



Introducción

Desde la antigüedad los líquenes han tenido un amplio uso medicinal en las distintas regiones del mundo y por distintas culturas. Así mismo los indios del Amazonas del ecuador lo han utilizado como alucinógenos en rituales chamanicos. Actualmente los líquenes han tenido gran atención no solo por sus potenciales usos en la medicina y farmacología, sino también tienen gran interés en la industria de la perfumería de calidad, farmacéutica, bromatológica, como alimento, en trabajos de floristería y decoración (Illana C. 2012)

Se han descrito más de 700 metabolitos secundarios exclusivos de líquenes, denominados como sustancias liquénicas. Entre ellos se incluyen ácidos grasos alifáticos, ácidos débiles con anillos fenólicos, derivados de las series orcinol y del ß-orcinol: paradepsidos, metadepsidos; esteres bencílicos, ácidos úsnicos, xantonas, terpenoides y derivados del ácido pulvínico.

Existen dos vías principales de síntesis de compuestos: la del ácido shikímico y la del acetato polimalonato, siendo esta ultima la más utilizada. Además, algunas sustancias proporcionan colores específicos: el ácido úsnico da una coloración verde amarillenta (Usnea, Xanthoparmelia, Ramalina), la parietina desde amarillo anaranjado a rojo ferruginoso (Caloplaca, Xanthoria) y el ácido rizocárpico es amarillo vivo (Rhizocarpon, Acarospora, Pleopsidium) (Barreno & Ortega, 2003).

¿Qué son los líquenes?

Los líquenes son el resultado de asociaciones simbióticas entre al menos un hongo heterótrofo (micobionte) y un socio fotosintético (Fotobionte) unicelular, que es el que sintetiza los azucares necesarios para el metabolismo (Barreno & Ortega, 2003). Mientras los hongos se encargan del abastecimiento del agua y de las sales minerales, las algas proveen de los productos fotosintéticos, tales como los glúcidos (Castro, 2010).

Según Manrique (1989) una de las características que conlleva la interacción entre un hongo y un alga para constituir un talo liquénico es la aparición de una serie de productos del metabolismo secundario que se depositan en grandes cantidades, en forma de diminutos cristales, sobre las hifas del micobionte. Hasta donde se conoce, parece ser el componente fúngico el responsable de la síntesis de tales productos secundarios, aunque hay quien ha sugerido la idea de que el alga también tendría algo que aportar a la hora de la definición última en la composición química del talo liquénico.

Dépsidos

Los depsidos son considerados como metabolitos secundarios típicos de los líquenes. Son ésteres de policétidos aromáticos que pueden a su vez sufrir acoplamientos con C-O (depsidonas) y C-C (depsonas).

En este grupo se encuentra el ácido lecanorico (depsido), el ácido variolarico (depsidona), el ácido picroliquenico (depsona), entre otros (Marcano & Hasewaga 2002).

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Fig. 1 Compuestos químicos del grupo de los dépsidos.

Se ha reportado que los dépsidos y las depsidonas actua como agente citotoxico obtenidos de líquenes y probados en cultivos celulares de linfocitos (Correche et. al. 2002).

Así mismo los líquenes se protegen del estrés oxidativo por medio de depsidos y depsidonas ya que tienen un alta capacidad antioxiodante (M. E. Hidalgo et al. 1994).

Ácido úsnico

El ácido úsnico es un metabolito frecuente en líquenes, variando su concentración según la especie. Es producido por Cladonia, Usnea, Lecanora, Ramalina, Evernia, Parmelia, entre otros (Luzina & alakhutdinov, 2015).

Esta sustancia es un pigmento que se acumula en la coteza superior del talo, teniendo como función la protección del estrato algal, absorbiendo o dispersando las radiaciones luminosas consiguiendo de esta manera limitar su penetración (Quilhot W. et. al. 1987)

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fig. 2 Acido Úsnico.

De acuerdo con Castro (2010), el compuesto liquénico más estudiado es el ácido úsnico porque sus isómeros ópticos muestran un amplio espectro de actividad fisiológica frente a neumococos, estreptococos y estafilococos; además, tienen actividad antibiótica frente a diferentes tipos de Mycobacterium. Así mismo, se ha conseguido ampliar considerablemente el espectro de antibiosis de estos ácidos por la obtención de derivados.

Se ha utilizado como ungüento para heridas y quemaduras, con mayor efectividad que la penicilina (Daymara 2014), alto potencial leishmanicida in vitro, como un modulador inmunológico (Riveros et al., 2012), El ácido úsnico se utilizó inicialmente en el tratamiento de la tuberculosis pulmonar, como analgésico y antipirético, antiinflamatorio, contra el parásito Trypanosoma cruzi, depresivo mitocondrial y efectos antimitóticos (O"Neill et al., 2010).

Se ha comprobado que extractos de líquenes y el ácido úsnico aislado tienen efectos citotóxicos sobre células cancerígenas.

En un estudio realizado por Nguyen y colaboradores se encontró que el extracto de acetona de Flavocetraria cucullata y su subcomponente, el ácido úsnico, ejercen citotoxicidad selectiva sobre las células cancerosas a través de la inducción de apoptosis en concentraciones letales, además inhiben in vivo e in vitro la tumorigenesis y la motilidad de las células cancerosas a concentración subletales (Nguyen et al., 2014).

Así mismo extractos de Alectoria samentosa, Flavocetraria nivalis, alectoria ochroleuca, y Usnea florida mostraron actividad inhibitoria significativa frente a la motilidad de las células de cáncer de pulmón humano. Resultados de HPLC mostraron que el ácido úsnico es el compuesto principal en estos líquenes, el cual mostró actividad inhibidora similar al que tiene el extracto crudo ya que disminuye los niveles de  GTP-Rac1 y RhoA, proteínas encargadas de la motilidad y crecimiento celular, además podría tener actividad potencial en la inhibición de la metástasis de las células del cáncer (Yang et al., 2016).

Los líquenes desarrollaron compuestos químicos con los que se defiende del medio, ofreciéndole a estos organismos protección frente a patógenos o factores externos, por esta razón, son una fuente importante de productos naturales, ofreciendo una gran variedad de compuestos químicos con múltiples actividades biológicas, dando de esta manera, posibles opciones para la cura de enfermedades con alto impacto en la sociedad humana como el cáncer, enfermedades causadas por el estrés oxidativo, entre otras.

Bibliografía

Marcano Deanna & Hasewaga masashisa (2002). Fitoquimica organica. Universidad central de Venezuela consejo de desarrollo científico y humanístico. Caracas, Venezuela.

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Quilhot, W.,G. Leighton, E. Flores, E. Fernández, W. Peña y G. Guzman (1987). Factores Exógenos y Endógenos determinantes de la Acumulación de Ácido Usnico en Líquenes. Acta Farmacéutica Bonaerense - Vol. 6, No 1

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Riveros González, Claudia L., Sosa Tordoya, Fernando, Ruiz Pinell, Grace, Avila Illanes, Juan Antonio, Mollinedo Portugal, Patricia, & Vila Castro, José Luis. (2012). EVALUACIÓN DEL EFECTO INMUNOMODULADOR DEL ÁCIDO ÚSNICO SOBRE LA CAPACIDAD FAGOCÍTICA, ADHERENCIA, QUIMIOTAXIS CELULAR Y CITOTOXICIDAD SOBRE MONOCITOS Y POLIMORFONUCLEARES. Revista Boliviana de Química, 29(1), 39-54. Recuperado en 13 de junio de 2016, de http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0250-54602012000100004&lng=es&tlng=es

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Yang, Y., Nguyen, T. T., Jeong, M.-H., Crisan, F., Yu, Y. H., Ha, H.-H., … Kim, H. (2016). Inhibitory Activity of (+)-Usnic Acid against Non-Small Cell Lung Cancer Cell Motility. PLoS ONE, 11(1), e0146575. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0146575

ILLANA-ESTEBAN, C. (2012). Lichens used in traditional medicine. Bol. Soc. Micol. Madrid 36: 163-174

Barreno rodriguez eva & Pérez Ortega Sergio (2003). Líquenes de la reserva natural integral de Muniellos Asturias. Cap 5 Biologia de los líquenes.

 

 

Autor:

Miguel Angel Torres Rubio

Gerson Zambrano

Giovanny Giraldo

Presentado A: Liliana Francis Torner

Metodología de la Investigación

Facultad de ciencias

Biología – UT

Ibagué

2016