Productos naturales

De la naturaleza a su hogar

actualidad — por el 09/12/2016 a las 16:20

Ciertos organismos marinos, algunas plantas y otras especies suelen producir compuestos que los protegen de sus predadores o los ayudan en la competencia con otras especies. Son los llamados metabolitos secundarios o productos naturales. Investigadores dirigidos por Jorge Palermo estudian las actividades farmacológicas o biotecnológicas que también pueden tener estos metabolitos y que resultan importantes para el hombre.

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Errina antártica. Foto Diana Martinez Llaser

Hidrocoral Errina antártica. Foto Diana Martinez Llaser

Cumplen la función de proteger a los organismos que los producen, pero también podrían ser útiles para el ser humano. Los productos naturales son los llamados metabolitos secundarios, compuestos orgánicos producidos por ciertas especies con funciones que van más allá de las específicas y necesarias para su vida. Su utilidad radica en la supervivencia a largo plazo de una especie en su medio ambiente.

“En general, cuanto más evolucionada es una especie, menos necesita de estos metabolitos”, explica Jorge Palermo, director del Grupo de Investigación en Productos Naturales y sus Aplicaciones. “Los mamíferos podemos escapar ante el ataque de un predador y tenemos un sistema inmunológico para defendernos de infecciones, pero un organismo que se encuentra fijo (como una planta o un coral) y no tiene defensas físicas como un caparazón, puede recurrir a las defensas químicas, es decir a la producción de sustancias tóxicas o que le den mal sabor. A su vez, al no tener sistema inmunológico, deben producir sus propias sustancias para defenderse de virus y hongos. Por eso es que se encuentran metabolitos secundarios en invertebrados (tanto marinos como terrestres), plantas, hongos y bacterias, pero no en vertebrados y mucho menos en el ser humano”, agrega.

Hay en la naturaleza numerosos ejemplos de interacciones mediadas por metabolitos secundarios. “Las sustancias que le dan sabor amargo a las plantas para que no sean comidas por el ganado, los insecticidas naturales o toxinas como la de la marea roja. Los metabolitos secundarios también pueden servir para combatir el crecimiento de una especie competitiva o impedir el asentamiento de sus larvas (frecuente entre invertebrados marinos, como esponjas, corales, etcétera)”, explica Palermo. Los metabolitos secundarios actúan también como verdaderos antioxidantes ya que defienden a las plantas de los rayos UV.

Pero más allá de la función que cumplen para la especie que los produce, los metabolitos secundarios pueden tener actividades farmacológicas o biotecnológicas importantes para el hombre. “En muchos casos, las actividades biológicas se encuentran conceptualmente relacionadas. Por ejemplo, matar larvas de una especie competidora no es muy distinto de matar células que se reproducen aceleradamente (como un tumor). Por eso existen muchos productos naturales marinos con actividad antitumoral (por más que los organismos marinos no tienen cáncer)”, ejemplifica Palermo.

(De izq. a der.) Romina Ronchi, Julián Fernández, Marianela Sánchez (sentada), María Belén Valdez, Ivan Prieto, Cristian Pis Diez, Jorge Palermo.

(De izq. a der.) Romina Ronchi, Julián Fernández, Marianela Sánchez (sentada), María Belén Valdez, Ivan Prieto, Cristian Pis Diez, Jorge Palermo.

Entre las diversas líneas de investigación que lleva a cabo el equipo se encuentra el aislamiento e identificación de productos naturales tanto de plantas como de organismos marinos (corales, esponjas, tunicados, bryozoos), con el objetivo de buscar compuestos nuevos y estudiar su actividad biológica. También realizan modificaciones que introducen cambios en la estructura. “La idea es poder producir a partir de un producto natural conocido y abundante, sustancias con actividad biológica más potente o diferente a la del compuesto de partida”, relata Palermo.

Otra línea consiste en la búsqueda de productos naturales con actividad antiincrustante para utilizar en el desarrollo de pinturas de uso marino (en colaboración con el CIDEPINT, La Plata).

Para realizar su trabajo, los investigadores deben proveerse de las muestras. Los invertebrados marinos son capturados en campañas de muestreo en diferentes localidades patagónicas realizadas con la colaboración de buzos. También reciben muestras colectadas desde el buque “ARA Puerto Deseado” (INIDEP-CONICET) por Laura Schejter y plantas aportadas por colegas de distintas provincias. “Recientemente comenzamos a colaborar con la fundación Bosques Nativos Argentinos para la Biodiversidad, lo cual nos permitió acceder a la flora de Misiones”, cuenta el científico.

En el laboratorio se aíslan los productos a partir de los extractos, utilizando técnicas cromatográficas. Luego de purificarlos, se los identifica mediante técnicas espectroscópicas, especialmente resonancia magnética nuclear y espectrometría de masa. “Esto nos permite averiguar si los compuestos aislados son sustancias conocidas o nuevas, o mejor aún, novedosas; es decir, que no se parezcan a otras sustancias conocidas”, afirma.

Todos los compuestos con los que trabaja el grupo son enviados a otros grupos de investigación con los cuales colaboran para realizar pruebas de actividad biológica. Mantienen colaboraciones con grupos que ensayan la actividad antitumoral, antiparasitaria, antibiótica, antifúngica y antiviral, y siempre estamos dispuestos a incluir nuevas colaboraciones.

“El hecho de generar resultados científicos de interés a partir del estudio de los metabolitos secundarios es un argumento muy fuerte a la hora de luchar por la preservación de los ecosistemas naturales, ya que la desaparición de especies provocaría que muchas potenciales medicinas del futuro nunca fueran descubiertas. Es un argumento más económico que naturalista, pero que suele ser más efectivo para lograr el interés y apoyo de políticos y gobiernos”, culmina.

 

Grupo de productos naturales y sus aplicaciones

(Departamento de Química Orgánica)

Laboratorio L12, DQO, 3er piso, Pabellón II,

4576-3385

Dirección: Dr. Jorge A. Palermo

Investigadora: Marianela Sánchez

Tesistas de doctorado: Cristian Pis Diez, Romina Ronchi, Elisabeth Zambrano (UN Salta), Iván Prieto

Tesistas de grado: María Belén Valdez, Juan B. Robirosa, Julián Fernández

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