Un compuesto elaborado por un coral invasor elimina al parásito causante de la enfermedad de Chagas

Científicos del estado de São Paulo, en Brasil, realizaron pruebas en células de mamíferos. Tras haberse erigido en una amenaza a la biodiversidad de la costa brasileña, esta especie coralina podría convertirse ahora en una aliada en el combate contra esta dolencia que afecta a siete millones de personas y carece de tratamientos eficaces

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – A partir de la década de 1980, comenzó a avistarse la presencia de un animal marino conocido popularmente como coral sol (Tubastraea tagusensis) en la costa brasileña, anclado en las plataformas de petróleo de la Cuenca de Campos, en el estado de Río de Janeiro. En la actualidad, esta especie invasora, originaria del Indo-Pacífico, se ha dispersado a través de más de 3.500 kilómetros (km) del litoral atlántico del país y se la considera una amenaza a la diversidad biológica, ya que destruye a otras especies coralinas, se reproduce rápidamente y carece de predadores naturales.

Al analizar las toxinas producidas por el coral sol para defenderse contra la depredación por peces y otros organismos y competir por espacio y sustratos, científicos del estado de São Paulo, en Brasil, constataron que una de las sustancias que estos animales secretan es capaz de combatir al Trypanosoma cruzi, el parásito causante de la enfermedad de Chagas.

Los resultados de este estudio apoyado por la FAPESP aparecen descritos en un artículo publicado en la revista ACS Omega, de la Sociedad Estadounidense de Química.

“Si bien por una parte el coral sol es un villano para la biodiversidad marina, posee un potencial que podría ser beneficioso para la vida humana, por otra, al producir una sustancia química con capacidad farmacológica de combate contra una enfermedad que afecta a siete millones de personas y carece de tratamientos eficaces”, le dice a Agência FAPESP André Gustavo Tempone Cardoso, del Instituto Adolfo Lutz (IAL), un laboratorio de referencia nacional en epidemiología con sede en el estado paulista. Tempone Cardoso es investigador del laboratorio de nuevos fármacos para enfermedades desatendidas del IAL y coordinador del proyecto, en el cual también trabajan científicos vinculados a la Universidad Federal del ABC (UFABC) y al Centro de Biología Marina de la Universidad de São Paulo (Cebimar-USP).

Tempone Cardoso tuvo su primer contacto con el coral sol en la década de 1990, al bucear en Ilha Grande, una isla situada en el municipio de Angra dos Reis, en el estado de Río de Janeiro.

“En aquel tiempo yo no sabía que ese coral, que es muy lindo, es una especie invasora”, afirma el investigador.

Al referirse a sus impresiones sobre el coral sol en diálogo con Álvaro Esteves Migotto, el investigador del Cebimar-USP y coautor del estudio comentó que el animal producía toxinas que mataban a otros corales existentes en el litoral brasileño, como el llamado coral cerebro (Mussismilia hispida), y que estaba dominando los paisajes marinos.

Con base en esta observación, los investigadores empezaron a recolectar muestras del coral sol en el canal de São Sebastião, en la costa norte del estado de São Paulo, donde se encuentran las instalaciones del Cebimar-USP, para analizar los compuestos químicos que estos animales elaboran.

Este estudio se llevó a cabo durante el doctorado de Maiara Romanelli Silva, autora principal del artículo, bajo la dirección de Tempone Cardoso.

“Existen muchos estudios sobre la biología del coral sol, pero aún no había investigaciones relacionadas con la actividad farmacológica de los compuestos que produce”, afirma el investigador.

Un compuesto posible

Mediante el fraccionamiento guiado por bioactividad, los científicos identificaron compuestos químicos elaborados por el coral sol con potencial acción antiparasitaria. Con técnicas de resonancia magnética nuclear y espectrometría de masas de alta resolución, lograron aislar y caracterizar químicamente una posible sustancia destinada al combate contra el Trypanosoma cruzi.

En tanto, los estudios a cargo del investigador João Henrique Ghilardi Lago, docente de la UFABC, hicieron posible dilucidar la estructura de la molécula e identificarla como un alcaloide indólico 6-bromo-2 de metilaplisoposina.

“Esta sustancia pertenece a un tipo de compuestos sumamente interesante desde el punto de vista farmacéutico por sus actividades biológicas importantes con la mira puesta en el tratamiento de enfermedades humanas”, explica Tempone Cardoso.

Los investigadores pusieron a prueba este compuesto químico puro contra el T. cruzi en células de mamíferos (in vitro) en las fases extracelular (tripomastigote) –presente en la fase inicial de la enfermedad de Chagas, en la cual el parásito aún está circulando en la sangre– e intracelular (amastigote), presente en la fase crónica de la enfermedad, cuando el parásito desaparece de la circulación debido a que ya ha invadido las células, fundamentalmente las del corazón y las de los músculos digestivos.

Los resultados de los ensayos indicaron que el compuesto fue capaz de eliminar al parásito durante esas dos fases sin efectos tóxicos para las células incluso en la concentración más alta puesta a prueba.

En tanto, los resultados de los estudios de los mecanismos de acción del compuesto en el T. cruzi mostraron que esta sustancia afecta los niveles de calcio del parásito, con lo cual disminuye en la mitocondria la generación de ATP [trifosfato de adenosina], la fuente de energía celular.

“El compuesto daña a la única mitocondria que el parásito posee y que fabrica el ATP”, explica Tempone Cardoso.

Mediante un estudio computacional (in silico), también se analizó la similitud del compuesto químico con fármacos disponibles en el mercado para el tratamiento de la enfermedad de Chagas, con base en sus propiedades fisicoquímicas y en parámetros farmacodinámicos.

Los análisis indicaron que el compuesto posee una propiedad similar a la de diversos fármacos aprobados existentes en el mercado. Uno de los únicos medicamentos disponibles actualmente para el tratamiento de la enfermedad es el benzinidazol, el cual, aunque baja la carga de T. cruzi en los pacientes crónicos, no evita los daños cardiológicos que la dolencia causa ni tampoco otros síntomas como el crecimiento del colon, aparte de causar graves efectos colaterales.

“Ahora nos encontramos abocados a concretar la síntesis total de compuestos derivados de esta molécula con mayor potencia para probarlos en modelos animales”, dice Tempone Cardoso.

Puede leerse el artículo intitulado Mitochondrial Imbalance of Trypanosoma cruzi Induced by the Marine Alkaloid 6-Bromo-2’-de-N-Methylaplysinopsin en el siguiente enlace: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.2c03395.