Propiedades biológicas de escleroglucanos obtenidos a partir de sustratos convencionales y derivados de la agroindustria

Abstract

Los escleroglucanos son β-glucanos producidos por hongos del género Sclerotium. Variaciones en los parámetros de producción o métodos de purificación de estos exopolisacáridos (EPS)s pueden inducir cambios en su estructura y por ende en sus propiedades biológicas. En este trabajo se evaluaron mediante ensayos in vitro la actividad antibacteriana, antitumoral y antiviral de variantes de escleroglucano producidas a escala biorreactor, por cultivo sumergido con Sclerotium rolfsii ATCC 201126. Las mismas se obtuvieron bajo condiciones operativas estandarizadas, utilizando fuentes de carbono convencionales (C-sacarosa: EPSMOPT, EPSII, EPSi, EPSMP20) o derivados agroindustriales (C-almidón: EPSAlm y C-melaza: EPSMel). También se estudió un escleroglucano comercial, EPSLSCL. Para evaluar el efecto antibacteriano, células RAW 264.7 fueron sembradas en placas de cultivo celular e incubadas a 37 °C en estufa gaseada con concentraciones crecientes (10, 25, 50 y 100 μg/mL) de las distintas variantes de EPS, hasta alcanzar confluencia. Luego las células se lavaron y se desafiaron con S. Typhimurium 14028s (relación macrófago-bacteria 1:10). Las muestras se tomaron a los 20 min (% de fagocitosis) y a las 2, 4 y 6 h (% de supervivencia intracelular de Salmonella). La actividad antitumoral se evaluó mediante valoración del efecto citotóxico directo de variantes de EPS sobre células Caco-2 (cáncer de colon humano) y células 4T1 (cáncer de mama de ratón). Células sembradas en placas de 96 pocillos con 80% de confluencia, fueron tratadas con los biopolímeros en estudio (100 y 200 μg EPS/mL). También se incubaron células con combinaciones de EPS más 5- fluoruracilo (5-FU, droga anticancerígena), para estudiar el potencial adyuvante del EPS sobre esta droga. El efecto citotóxico se reveló mediante la técnica de MTT, utilizando como control positivo células incubadas sólo con 5-FU. También se determinó el porcentaje de inhibición de la replicación del virus Herpes simplex 1 (HSV-1) y de la estomatitis vesicular (VSV) en células Vero incubadas con los distintos EPSs. El tratamiento con las variantes de EPS a las concentraciones ensayadas no indujo aumentos significativos en el porcentaje de fagocitosis, ni en la actividad microbicida de las células RAW 264.7 frente a S. Typhimurium 14028s, en comparación al Control de infección (células desafiadas con bacteria, no tratadas con EPS). No se observó capacidad citotóxica directa sobre células Caco-2 ni células 4T1 con ninguno de los EPSs. En células Caco-2, ningún polisacárido mostró capacidad adyuvante y en células 4T1, los EPSs antagonizaron el efecto antitumoral del 5-FU. Con excepción de EPSi y EPSLSCL, las variantes de EPS inhibieron la replicación de HSV-1 y sólo EPSMP20 inhibió VSV. Estos resultados sugieren que, de forma similar a otros -glucanos, la actividad antimicrobiana y antitumoral podría ejercerse de forma indirecta, orquestando una serie de respuestas vinculadas a la activación del sistema inmunológico del huésped, lo que se estudiará con modelos in vivo. Ello permitirá vislumbrar posibles aplicaciones biotecnológicas y biomédicas.