Les symbiotes d’algues révèlent un trésor de composés médicamenteux potentiels

Dans une étude récente publiée dans Médicaments marinsLes scientifiques étudient les composés bioactifs naturels produits par Bacillota à partir de macroalgues marines et leurs propriétés pharmacologiques.

Étude: Produits naturels et propriétés pharmacologiques du Bacillota symbiotique (Firmicutes) de macroalgues marines. Source de l’image : Créé avec le soutien de DALL·E 3

arrière-plan

Les macroalgues marines constituent une riche source de nouveaux composés bioactifs dotés de propriétés pharmacologiques potentielles. Cependant, contrairement aux composés bioactifs produits par les micro-organismes terrestres, peu d’études ont porté sur les propriétés chimiques et biologiques des micro-organismes marins.

Les macroalgues marines ou algues abritent diverses espèces bactériennes. La connexion entre les algues hôtes et les symbiotes tels que les bactéries ou d’autres micro-organismes dépend du type de nutriments fournis par l’hôte. Les symbiotes bactériens soutiennent également leur hôte en produisant des métabolites essentiels ainsi que des agents antimicrobiens et antisalissure qui protègent l’hôte des organismes et substances nuisibles.

Bacillota a été identifié comme le phylum bactérien le plus souvent associé aux macroalgues marines. De plus, Bacillota contient généralement des bactéries à Gram positif.

Les bacillotes utilisent plus de 9 % de leur génome pour coder des groupes de gènes biosynthétiques et produire de nouveaux composés bioactifs appartenant à diverses classes chimiques, notamment les terpènes, les polycétides, les peptides non ribosomiques, les peptides lasso, les bactériocines, les thiopeptides, l’ectoïne et la mélanine.

Métabolites produits par Bacillota bioactif

Les macroalgues marines constituent une riche source de bacillote bioactive. La culture en laboratoire de Bacillota, apparentée aux macroalgues marines, a abouti à la production de plusieurs composés bioactifs, dont la plupart sont des polycétides.

Les macrolides sont des lactones polycétides macrocycliques avec différentes tailles d’anneaux. Ces polyènes hautement oxygénés présentent un large spectre d’effets antibactériens contre les bactéries pathogènes.

Un total de 25 macrolides ont été identifiés à partir de Bacillota liés aux macroalgues marines, notamment des dérivés de macrolactine, de bacvalactone, d’élansolide, de difficidine et de macrobrévine. En plus de leurs propriétés antibactériennes, ces macrolides sont connus pour avoir des propriétés anticancéreuses, antidiabétiques, anti-inflammatoires et neuroprotectrices.

Divers nouveaux dérivés d’esters hétérocycliques et aliphatiques ont été isolés de la macroalgue Bacillota. Certaines connexions isolées de B. subtilis depuis Sargasses myriocystum Il s’agit notamment des analogues du pyranyl benzoate synthétisés via les voies de condensation, de déshydratation et de cétoréduction de Claisen.

B. amyloliquefaciens isolé de Padina gymnospora, une algue brune, produit des polykétides via le groupe de gènes polykétide synthase-1. Les autres produits du gène polykétide synthase-1 comprennent les esters hétérocycliques, qui sont des métabolites secondaires d’algues rouges isolées. b. amyloliquefaciens.

Furanoterpénoïdes (terpénoïdes) isolés de la macroalgue Bacillotab. subtile issus d’algues rouges) possèdent des propriétés antimicrobiennes et anti-inflammatoires. Cependant, ces composés sont connus pour être toxiques chez l’homme en produisant des intermédiaires électrophiles réactifs qui peuvent se lier aux macromolécules cellulaires et les endommager.

Les amicoumacines sont des dérivés de dihydroisocoumarines produites par des groupes de gènes bactériens de la peptide synthétase non ribosomique. Ces composés sont connus pour avoir des propriétés antibactériennes, antiulcéreuses, anti-inflammatoires et cytotoxiques.

Propriétés pharmacologiques des métabolites dérivés des macroalgues Bacillota

bacille L’espèce est l’espèce la plus commune de Bacillota marin, apparentée aux macroalgues. Ces espèces utilisent plus de 7 % de leur génome pour produire des composés bioactifs dotés de propriétés antimicrobiennes.

Les composés isolés de la macroalgue Bacillota présentent une puissante activité antimicrobienne contre les bactéries pathogènes qui infectent les humains. Analogues de difficidine isolés d’algues rouges B. amyloliquefaciens ont l’activité antimicrobienne la plus élevée contre un large spectre de bactéries pathogènes, y compris celles résistantes à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) et résistant à la vancomycine Enterococcus faecalis.

De même les connexions isolées B. velezensis depuis Laurencia papilleuse (algues rouges) ont un effet antimicrobien contre le SARM et Vibrio hémolytique. Chacun de ces composés présente des effets antimicrobiens à des concentrations micromolaires.

En plus de leurs propriétés antimicrobiennes, les propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes, antidiabétiques, antihypercholestérolémiantes, antihyperglycémiques et cytotoxiques des extraits et fractions de macroalgues Bacillota ont été largement étudiées.

In vitro Des études ont rapporté l’activité antifongique d’une fraction volatile de B. amyloliquefaciens isolé de Zonaria tournefortii. De même, un extrait acétonique d’un bacille Les espèces isolées d’une algue brune se sont révélées avoir des effets cytotoxiques contre les cellules cancéreuses du côlon.

Signification

Les Bacillota, apparentées aux macroalgues marines, constituent une riche source de nouveaux composés bioactifs dotés de diverses propriétés pharmacologiques. À ce jour, seule une petite proportion des populations de macroalgues marines a été étudiée. in vitro Et in silico essais biologiques antibactériens pour les composants chimiques de leur Bacillota.

Pour la découverte de nouveaux agents thérapeutiques à partir de la macroalgue Bacillota in vivo Des études utilisant différents modèles animaux sont nécessaires pour évaluer la sécurité, la biodisponibilité et la thérapie. Efficacité de Composés dérivés de Bacillota. Des essais biologiques plus diversifiés sont également nécessaires pour élargir les profils de bioactivité de ces nouveaux composés au-delà de leurs propriétés antibactériennes connues.