Bioprospección de las sustancias liquénicas. (Salvador González Carcedo. Curso avanzado en Bioquímica del Suelo. La naturaleza de los aportes naturales. Los líquenes 6.d.2.c)

Como bien dice mi amigo Régulo, los líquenes (esos expertos colonos frecuentemente olvidados) tienen mucho que enseñarnos todavía.  Por ello quiero exponer una sucinta bioprospección de las actividades biológicas de los líquenes y de sus metabolitos,en esta vuelta de vacaciones para luego finalizar en último post con una indicación de las rutas bioquímicas en las que se sintetizan y agrupan estos metabolitos y otro, de los líquenes como bioindicadores.

De acuerdo con los conocimientos farmacológicos actuales, las sustancias liquénicas testadas pueden clasificarse por su:

• actividad antibiótica (Ingolfsdottir et al., 1985), Los primeros estudios cuantitativos los desarrolló Burkholder et al. (1948) enredado en su lucha contra el Staphylococcus aureus y Bacillus subtilis; el 52% de ellas inhibían el crecimiento de uno, o de ambos. Hoy se sabe que la acción antibiótica se ejerce preferentemente sobre bacterias Gram-positivas y que esta se relaciona con la presencia de derivados fenólicos. 

Destaca el ácido úsnico y sus derivados, por su capacidad para modificar la estructura de las proteínas bacterianas, lo que lleva a la alteración de determinadas capacidades de las células infectivas (cambios de la permeabilidad de la pared y membrana, pérdida de actividades enzimáticas y capacidad metabólica…). Así el ácido (-)-úsnico interfiere los procesos asociados a la fosforilación oxidativa y en la conformación de la estructura espacial de las paredes bacterianas. También presenta una capacidad para inhibir la fusión nuclear del DNA en las células animales.

Químicamente, la esterificación de éste compuesto con acético en los hidroxilos libres de los anillos A y B permitió alcanzar un 50% de efectividad contra el Mycobacterium tuberculosis avium.  Otros derivados como el hidróxido de benzilidimetil-(2-[2[9p-1,1,3,3) tetrametilbutil-fenoxietoxi] etilamonio consigue buenos resultados contra la mastitis (veterinaria). En Alemania se comercializan mezclas de ácidos úsnico y evérnico o ácidos úsnico, fisódico y fisodálico para tratamientos dérmicos. 

 Los dibenzofuranos, estructuralmente relacionados con los ácidos úsnicos, muestran una capacidad de amplio espectro frente a  bacterias.  Así el ácido dídimico  funciona bien frente a Staphylococcus aureus y M. tuberculosis.

• Capacidad antitumoral-mutagénica. Depsidonas tales como los ácidos fumar-protocetrárico, protocetrárico, cetrárico, protoliquestérico, liquestérico y usneico obtenidos a partir de Cetraria y Usnea. Takai et al., 1979; Shibamoto et al., 1984 resumen esta actividad.  Hirayama et al., 1980 trabajando con el ácido polipórico y otros ácidos liquénicos y sus productos de degradación encontraron su capacidad antitumoral frente a distintos carcinomas. En especial, los ácidos nefrosterínico y protoliquesterínico (lactonas metilénicas) se mostraron como los más eficaces frente al carcinoma de Erlich. También la vernolepina y la elefantopina muestran la citada actividad antitumoral.  
• inhibidor del VIH de inmunodeficiencia humana, de gran interés actual. Nakanishi et al., 1998; Neamati et al., 1997; Hirabayashi et al., 1989, inician su investigación al final de los años 60. Actualmente se centran en el estudio de los polisacáridos liquénicos y su posible actividad antitumoral.  Hirabayashi et al. nos muestra que un polisacárido sulfatado, el GE-3-S, tiene una capacidad inhibidora, “in vitro” de la replicación del VIH. 
• inhibidores enzimáticos y del crecimiento (Umezawa et al., 1983; García et al., 1980; Shibuya et al., 1983; Higuchi et al., 1992).  Es el caso de la atranorina (mas efectivo) y del ácido difractárico, que afectan a la membranas mitocondrial de la Leishmania chagasu, (agente etiológico del Kala-azar en América) inhibiendo su crecimiento (Jota et al.  1998). 
• con actividad analgésica y antipirética Es el caso del ácido úsnico y ciertos derivados del mismo con acción similar al paracetamol o al ibuprofeno (Hüneck, 1978).

En cuanto al significado químico-ecológico, las sustancias liquénicas podrían definirse como alomonas.  Las principales acciones que producen ventajas adaptativas para los líquenes, alejando o eliminando a sus predadores o competidores ocupacionales son las siguientes:

• Actividad alelopática. Los líquenes se protegen de otras plantas competidoras, defendiendo su espacio de ocupación potencial, dado su lento crecimiento. Ello lo consiguen excretando las sustancias liquénicas que, por lixiviado, son enviadas a su entorno cercano, donde inhiben el desarrollo de plantas inferiores y superiores (Hess, 1960; Whiton et al., 1982; Whiton et al, 1984; Ingolfsdottir et al., 1985; Nishitoba et al., 1987; Marante et al., 2003; Romagni et al., 2004).  Así encuentran una forma para ampliar su superficie de colonización. 
• Actividad fago-inhibidora. Las sustancias liquénicas actúan como inhibidoras de la masticación en herbívoros (Ahad et al., 1991; Emmerich et al., 1993; Giez et al., 1994; Stuelp-Campelo et al., 1992). Además, saben mal (grado de palatabilidad negativo) y/o son tóxicas para muchos consumidores potenciales.   El ácido vulpínico procedente de Letharia vulpina se ha empleado tradicionalmente en el norte de Europa como veneno para lobos. Pero su acción se hace extensiva a insectos y moluscos.    El ácido secalónico D, es un metabolito teratogénico, que inhibe a la proteína quinasa C, una proteín-quinasa AMPc dependiente.  Provoca peritonitis en ratas y un aumento de la permeabilidad vascular en la cavidad abdominal.  
• Actividad alergénica. Numerosos dépsidos, depsidonas y derivados del ácido úsnico actúan como factores alergénicos (Brasch et al., 1991; Ehret et al., 1992; Hausen et al., 1993) alejando de su presencia a pequeños animales potencialmente predadores. Wennersten y cols. mostraron su capacidad fotosensibilizadora para generar lesiones foto-oxidativas en membranas. La atranorina y el ácido estítico actúan sobre la piel humana, lo que les convierte alergenos de contacto. (Reflexión. ¿Han pensado en la forma de aplicación –generalizada- de las técnicas de limpieza y recuperación de los edificios antiguos, asociada a este apartado?).  Lo que se remueve son fundamentalmente líquenes.  Saquen la lupa y miren de cerca. 
• Actividad fotoprotectora. Las sustancias liquénicas aromáticas absorben las radiaciones UV (Fernández et al., 1996; Rancan et al., 2002; Hidalgo et al., 2002;), con lo que protegen al ficobionte algal de este tipo de iluminación evitando por un lado un excesivo flujo fotónico (al igual que lo desarrollan los b-carotenos en las plantas superiores) y permitiendo la estabilización de las clorofilas dentro de su organización fotocaptadora (Rundel, 1978; Lawrey, 1986). Esto presenta una aplicación farmacológica como fotoprotectores potenciales de nuestra piel.  

Como nota de interés, para quienes los amantes de la cultura del perfume (ahora que pasó el día del padre y se acerca el de la madre) les contaré que los extractos de dos líquenes, Evernia prunastri y Pseudevernia furfuraceae, constituyen una mezcla de aceites esenciales cuyo olor (el de los musgos) nos trae a la cabeza imágenes televisivas y quizás algún recuerdo de aventurillas pasadas.  Constituido por borneol, cineol, geraniol, citronelol, derivados del alcanfor, naftaleno, orcinol, y de ésteres del ácido orselínico.  Jo, hasta la memoria olfativa lleva nombres de sustancias liquénicas. Un amor…

Esto de volver de vacaciones da energía.  El post va dedicado a los que no ven a los líquenes, y para regocijo de sus amantes… seguidores o perseguidores, según sea vea.

Saludos cordiales,