Dépsidos y depsidonas de líquenes antárticos : estudios antioxidantes y evaluación como posibles inhibidores de la agregación de la proteína Tau

Abstract

Los líquenes son el grupo vegetal de mayor diversidad presentes en el Continente Antártico. Con temperaturas extremas, altos niveles de radiación ultravioleta y tiempos prolongados de oscuridad, hacen de este territorio, el lugar ideal para la búsqueda de nuevos metabolitos con mejores propiedades farmacológicas. El presente trabajo se centra en el estudio de las especies Umbillicaria antarctica y Ramalina terebrata. A partir de sus extractos metanólicos se lograron aislar 5 metabolitos de U. antarctica (ácido girofórico, ácido úsnico, ácido lobarico, metil orselinato y tenuiorina) y 6 metabolitos de R. terebrata (parietina, atrarato de metilo, inositol, ácido girofórico, ácido úsnico y el ácido lobarico). El análisis realizado por UHPLC-Q/Orbitrap/ESI/MS/MS a los mismos extractos, permitió por primera vez, identificar 15 metabolitos para U. antarctica y 22 metabolitos para R. terebrata. Además el derivado de la emodina (4,5-dihidroxi-9,10-dioxo-9,10- dihidroantraceno-2,7-dicarbaldehido), el derivado del ácido crustínico, el ácido 3-((4- ((2,4-dihidroxi-6-methilbenzoil)oxi)-2-hidroxi-6-methilbenzoil)oxi)-5 hidroxibenzoico y el isómero del ácido girofórico, resultaron ser nuevos en U. antarctica. Mientras que los 22 metabolitos de R. terebrata ya habían sido reportados individualmente. Por otro lado los ensayos antioxidantes demostraron que para el caso de ORAC-FL solo 4 de los 8 metabolitos testeados tuvieron actividades. El orden decreciente de las actividades fue: ácido girofórico, ácido lobarico, tenuiorina e inositol. Igualmente, el extracto metanólico de R. terebrata fue superior al extracto metanólico de U. antarctica. Del mismo modo, el ensayo del DPPH arrojó que solo 6 de los 8 metabolitos presentaron actividad. El orden decreciente de las actividades para este caso fue: ácido girofórico, tenuiorina, ácido lobarico, parietina y ácido úsnico. Por otro lado el extracto metanólico de U. antarctica fue superior al extracto metanólico de R. terebrata. Por último en las dos metodologías empleadas los dépsidos demostraron tener mejores actividades antioxidantes que las depsidonas. Finalmente del screening realizado por el ensayo ThT a los metabolitos, solo la parietina y la tenuiorina lograron inhibir la agregación de la proteína tau en base a efectos positivos de dosis/respuesta. De ellas la parietina fue la que tuvo los mejores resultados. Del mismo modo, el extracto metanólico de R. terebrata fue superior al extracto metanólico de U. antarctica (e inclusive a los dos metabolitos aislados).

Lichens are the most diverse vegetative group present in the Antarctic Continent. Extreme temperatures, high levels of ultraviolet radiation and prolonged hours of darkness, transform this territory into the ideal place for the search of new metabolites with improved pharmaceutical properties. The following work is focused on the study of the Umbillicaria antarctica and Ramalina terebrata species. Five metabolites were successfully isolated from the methanolic extracts of the U. antarctica (gyrophoric acid, usnic acid, lobaric acid, methyl orselinate and tenuiorin), and six metabolites of the R. terebrata (parietin, methyl atrarate, gyrophoric acid, usnic acid, inositol and lobaric acid). The analysis carried out by UHPLC-Q/Orbitrap/ESI/MS/MS upon the aforementioned extracts, for the first time, made possible the identification of fifteen and twenty-two metabolites for the U. antarctica and the R. terebrata respectively. Additionally, the emodin derivative (4,5-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroanthracene-2,7- dicarbaldehyde), crustinic acid, the 3-((4-((2,4-dihydroxy-6-methylbenzoyl)oxy)-2- hydroxy-6-methylbenzoyl)oxy)-5-hydroxybenzoic acid and the gyrophoric acid isomer, turned out to be new in the U. antarctica. However, the twenty-two metabolites of the R. terebrata had been individually reported previously. On the other hand, antioxidant testing demonstrated that in the case of ORAC-FL, only four ofthe eight tested metabolites show activities. The descendant order of activities was as follows: gyrophoric acid, lobaric acid, tenuiorin and inositol. Likewise, the methanolic extract of the R. terebrata was superior to that of the U. antarctica. In the same manner, the DPHH testing cast only six of the eight metabolites showing activity. The descendant order of activities for this case was as follows: gyrophoric acid, tenuiorin, lobaric acid, parietin and usnic acid. On the other hand, the methanolic extract of the U. antarctica was superior to that of the R. terebrata. Finally, the dépside demonstrated superior antioxidant activity than that of the depsidones during both assay applied. Finally, from the screening applied to the metabolites (ThT assay), only the parietin and the tenuiorin were able to inhibit the aggregation of the tau protein based on the positive dose/response correlation. Among these the parietin obtained the best results. Likewise, the methanolic extract of the R. terebrata was superior that of the U. antarctica (even to that of both metabolites isolated).