Estudio químico y bioactividad de los polisacáridos de la ascidia marina Microcosmus exasperatus

Abstract

RESUMEN: La presencia de marcadores de inflamación en la circulación sanguínea, el proceso de coagulación y la pérdida de la hemostasia han sido relacionados con la patogénesis de diferentes tipos de cáncer. Los carbohidratos, siendo las biomoléculas más abundantes en la naturaleza, poseen propiedades que benefician la salud humana. Dentro de éstos, los polisacáridos sulfatados presentes en organismos marinos han mostrado ser sustancias bioactivas que pueden ser aprovechadas en el desarrollo de nuevos agentes antioxidantes, antibacterianos, antivirales, inmunomoduladores, anticoagulantes, antitumorales, entre otros. Con el propósito de caracterizar los polisacáridos presentes en la túnica de la ascidia Microcosmus exasperatus y evaluar su bioactividad, se obtuvieron tres fracciones a partir del extracto de polisacáridos sulfatados mediante el uso de membranas de diálisis de diferente tamaño de exclusión y ciclos de hielo-deshielo. La fracción el peso molecular más alto 1000RS (439.5 kDa) fue químicamente analizada a través de electroforesis en gel, cromatografía de exclusión de tamaño, cromatografía gaseosa, espectrometría de masas, espectroscopía del infrarrojo y resonancia magnética nuclear. Este análisis permitió determinar que esta fracción contiene un polisacárido que a su vez está constituido por monómeros de Galp unidos mediante enlaces glicosídicos α(1→4), los cuales pueden presentar sulfataciones en la posición O-3 y ramificaciones en las posiciones O-3 y O-6. Finalmente, la citotoxicidad, el efecto anticoagulante y antiinflamatorio de 1000RS fueron evaluados. Este polímero muestra ser un potencial agente anticoagulante y antiinflamatorio a dosis no tóxicas, demostrando una vez más que este tipo de compuestos poseen propiedades farmacológicas de alta importancia en el tratamiento de enfermedades como el cáncer.

ABSTRACT: Circulating inflammatory markers, the coagulation process and the loss of hemostasis have been implicated in the pathogenesis of several cancers. Carbohydrates, the most abundant biomolecules in nature, possess properties that benefit human health. Within these compounds, sulfated polysaccharides of marine organisms, have shown different bioactivities that can be used to develop new antioxidant, antibacterial, antiviral, immunomodulatory, anticoagulant and antitumor agents. With the purpose of characterizing the polysaccharides present in the tunic of the ascidia Microcosmus exasperatus and evaluating their bioactivity, three fractions were obtained from the extract of sulfated polysaccharides by using dialysis membranes with different molecular weight cut-off and freeze-thaw cycles. The fraction with the highest molecular weight 1000RS (439.5 kDa) was chemically analyzed through gel electrophoresis, size exclusion chromatography, gas chromatography, mass spectrometry, infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopy. This analysis permitted to determinate that this fraction contains a polysaccharide that is mainly composed by (1→4)-linked α-Galp monomers with sulfation at O-3 position and branches at O-3 and C-6 positions. Finally, cytotoxic, anticoagulant and anti-inflammatory effect of 1000RS were evaluated. This polymer shows to be a potential anticoagulant and anti-inflammatory agent at non-toxic doses. Once again, these results demonstrate the pharmacological properties of this type of compounds, which are very important in the treatment of some diseases like cancer.