Compuestos bioactivos en bacterias y hongos marinos.

Actualmente, se aprecian nuevas facetas de la biodiversidad marina que van desde las profundidades y las regiones polares, hasta los niveles jerárquicos de organización biológica más bajos, constituidos por la diversidad inexplorada de las comunidades microbianas (bacterias, hongos, levaduras, protozoos, virus y algas) (Ortíz et al. 2004).

La edad de oro de los antibióticos comprende el período de los años 40 a los 70, que comenzó con el aislamiento de la penicilina del hongo filamentoso Penicillium notatum, por Fleming, en 1929.. En 1948, se produjo otro gran descubrimiento, la cefalosporina C, un antibacteriano de amplio espectro, producido por Cephalosporium acremonium, un hongo marino (Manzi  y Mayz, 2003).      

Diversas bacterias marinas exhiben actividad antibiótica. Entre las bacterias marinas que muestran actividad antimicrobial, una variante de Psedomona piscidia muestra marcado antagonismo a varios microorganismos. Una bacteria coloreada de rojo, proveniente de Puerto Rico se encontró por excretar en el medio acuático sustancias antibacterianas. Las bacterias y hongos marinos también están reportadas por producir sustancias, que afectan el sistema nervioso central, sistema respiratorio, sistema neuromuscular, sistema cardiovascular y en el sistema gastrointestinal. Algunas de las sustancias son conocidas por producir efectos locales tales con dolor, necrosis, parestesia, prurito, entre otros. 

Distintas bacterias marinas producen toxinas. La tetraodontocina uno de las toxinas marinas más conocidas, esta a menudo involucrada en fatales comidas envenenadas. Esta toxina tiene una acción especifica que bloquea los canales de sodio de las membranas excitables. Recientemente se ha rastreado que la fuente primaria de la toxina es una bacteria simbionte, lo cual requiere futuras confirmaciones (Bhakuni y Rawat, 2005)

La abundancia de productos bioactivos marinos con fines medicinales, específicamente antibacteriales, a partir de bacterias marinas, se infiere en el estudio realizado por León et al. (2010) en invertebrados que sirvieron como fuentes de aislamiento de bacterias inhibitorias de origen intermareal de Playa San Francisco – Ancón (Perú) (Tabla 1). Inicialmente fueron aisladas un total de 102 cepas de bacterias marinas, de las cuales, previa selección de antibiosis frente a Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis y Micrococcus luteus, (cepas indicadoras), resultaron diez cepas con propiedades inhibitorias

Tabla 1.: Tamizaje antibacterial de cepas marinas aisladas de invertebrados intermareales recolectadas en la Bahía de Ancón, Perú.

Fuente: León et al., 2010.

Del mismo modo, Ortíz et al. (2004) divulgan que evaluaron 126 cepas de bacterias y actinomicetos marinos aislados de diferentes regiones de la plataforma Cubana. Los resultados evidencian el potencial biotecnológico de estos microorganismos aislados ya que presentaron actividad contra patógenos considerados como intratables clínicamente y hongos fitopatógenos. Además, se detectaron microorganismos potencialmente productores de antitumorales.

En sus conclusiones informan:

1. El 27% de las cepas estudiadas presentaron actividad antimicrobiana frente al menos uno de los gérmenes sensibles empleados en el tamizado primario.
2. El 55% de los actinomicetos que desarrollaron actividad antibacteriana en el tamizado primario, fueron capaces de inhibir el crecimiento de al menos una de las especies bacterianas indicadoras en el tamizado secundario. De los actinomicetos aislados que mostraron actividad antifúngica en el primer tamizado, el 100% también desarrolló esta actividad en el tamizado secundario frente al menos una de las especies fitopatógenas ensayadas.
3. En el tamizado primario de actividad antimicrobiana, las cepas más sensibles fueron Bacillus subtilis y Candida albicans. En el tamizado secundario los más sensibles fueron la bacteria Staphylococcus aureus y el hongo Fusarium oxysporum. La cepa AM-8 fue la mayor productora de sustancias antimicrobianas.
4. El 5% de los microorganismos aislados produjo sustancias intercalantes de ADN, los que pueden ser interés como posibles agentes antitumorales de bajo peso molecular. La cepa AM-36 fue la más representativa en este ensayo.

Los microorganismos marinos, incluyendo las cianobacterias, han emergido en los últimos años como una fuente importante de nuevos metabolitos secundarios con actividades biológicas de relevancia farmacéutica. El análisis filogenético de varias colecciones de cianobacterias marinas provenientes de diversos lugares alrededor del mundo ha revelado que la diversidad genética entre estos organismos es mucho más grande de lo que inicialmente se había pensado (Pereira et al .2011).

Extracto de seminario sobre biomedicina marina realizado por el biólogo marino Atahualpa Díaz