Científicos exploran la microbiota de hormigas en busca de nuevos fármacos

El proyecto reúne a investigadores de la Universidad de São Paulo y de Harvard, y fue aprobado en el marco de la primera convocatoria conjunta de la FAPESP y de los NIH

Por Karina Toledo

Agência FAPESP – Tal como los habitantes de las grandes ciudades lo saben fehacientemente, los ambientes en donde hay una gran concentración de individuos son favorables a la propagación de patógenos y, por ende, requieren de cuidados para evitar enfermedades.

Si los humanos podemos contar con vacunas, medicamentos y desinfectantes para protegernos, los insectos sociales –tales como las abejas, las hormigas y las termitas– también han desarrollado en el transcurso de miles de años de evolución sus propias “armas químicas”, que ahora empiezan a erigirse en objetos de la investigación científica.

“Una de las estrategias que emplean los insectos que viven en colonias consiste en la asociación con microorganismos simbiontes –la mayoría de éstos son bacterias– capaces de producir compuestos químicos con acción antibiótica y fungicida”, comentó Monica Tallarico Pupo, docente de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) de la Universidad de São Paulo (USP).

En el marco de un proyecto que fue aprobado recientemente dentro de la primera convocatoria conjunta a la presentación de propuestas de la FAPESP y los National Institutes of Health (NIH), de Estados Unidos, el equipo de Pupo se unirá al grupo de Jon Clardy, de la Harvard University, para explorar la microbiota existente en los cuerpos de hormigas brasileñas en busca de moléculas naturales que puedan dar origen a nuevos fármacos.

“Nos concentraremos inicialmente en las especies de hormigas cortadoras como las del género Atta, pues su relación de simbiosis es la que mejor ha sido descrita en la literatura científica”, dijo Tallarico Pupo.

De acuerdo con la investigadora, las hormigas cortadoras se comportan como verdaderas agricultoras, al llevar fragmentos de plantas hacia el interior del nido con la intención de nutrir a los cultivos de hongos con los cuales se alimentan. “Esto crea un ambiente rico en nutrientes y susceptible al ataque de microorganismos oportunistas. Para mantener la salud del hormiguero, resulta importante que cuenten con los simbiontes asociados”, explicó Tallarico Pupo.

Los investigadores saldrán a cazar hormigas en parques nacionales localizados en diferentes biomas brasileños: el Cerrado, el Bosque Atlántico, la Amazonia y la Caatinga. También formará parte del área de recolección el Parque Estadual Vassununga, situado en el municipio de Santa Rita do Passa Quatro (estado de São Paulo).

La meta del grupo consiste en aislar alrededor de 500 linajes de bacterias por año, lo que se estima que dará origen a unos 1.500 extractos distintos. “El primer paso consistirá en recolectar los insectos y fragmentos de nidos para su análisis en laboratorio. Luego aislaremos los linajes de las bacterias existentes y emplearemos métodos de morfología y secuenciación de ADN para efectuar la caracterización de los microorganismos”, comentó Pupo.

Una vez que las bacterias se encuentren adecuadamente preservadas y catalogadas, añadió la investigadora, será posible cultivar los linajes para, entonces sí, extraer el caldo de cultivo. “Nuestra estimación indica que cada linaje dará origen a tres diferentes extractos, de acuerdo con el nutriente empleado en el cultivo y con la técnica de extracción escogida”, dijo.

Estos extractos ser probarán in vitro a los efectos de evaluar si son capaces de inhibir el crecimiento de hongos, células cancerígenas y los parásitos causantes de la leishmaniasis y la enfermedad de Chagas. De los más prometedores se aislarán los principios activos y se los estudiará con mayor profundidad.

“En este tipo de investigaciones es común que existan redundancias, es decir, que se aíslen compuestos que ya se conocen de acuerdo con la literatura. Para agilizar el descubrimiento de nuevas sustancias activas, emplearemos herramientas de desreplicación y de secuenciación genómica”, dijo Tallarico Pupo.

También formarán parte del equipo el bacteriólogo Cameron Currie (University of Wisconsin – Madison), Fabio Santos do Nascimento (Facultad de Filosofía, Ciencias y Letras de Ribeirão Preto de la USP), André Rodrigues (Universidade Estadual Paulista de Rio Claro), Adriano Defini Andricopulo (Instituto de Física de São Carlos, de la USP), James E. Bradner (Harvard Medical School), Dana-Farber (Cancer Institute), Timothy Bugni (University of Wisconsin – Madison) y David Andes (University of Wisconsin – Madison).

La convocatoria FAPESP/ NIH está vinculada al programa International Biodiversity Cooperative Groups (ICBG), del cual Brasil participa por primera vez.

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Según Tallarico Pupo, este proyecto colaborativo constituye una ampliación del trabajo que se lleva adelante en el marco de una Ayuda Regular aprobada a mediados de 2013, que también cuenta con la colaboración de Clardy y de Currie.

“Estamos estudiando una especie de abeja [Scaptotrigona depilis] y una especie de hormiga [Atta sexdens], ambas encontradas en el campus de la USP de la localidad paulista de Ribeirão Preto. En ese caso, exploramos toda la microbiota de los insectos, tanto bacterias como hongos, y algunos compuestos que aislamos exhiben potencial antibacteriano y antimicótico bastante acentuado”, comentó.

El trabajo se está desarrollando durante los doctorados de Eduardo Afonso da Silva Júnior y Camila Raquel Paludo, ambos con beca de la FAPESP. También cuenta con la participación de Taise Tomie Hebihara Fukuda, becaria de iniciación científica.