Sustancias aisladas de esponjas marinas muestran potencial para tratar la malaria

En ensayos preclínicos realizados en la Universidad de São Paulo, compuestos denominados batzelladinas fueron eficaces incluso contra cepas de Plasmodium resistentes a los antimaláricos convencionales

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Investigadores brasileños descubrieron compuestos químicos presentes en esponjas marinas con potencial para eliminar el parásito causante de la malaria, incluso en cepas resistentes a los antipalúdicos convencionales. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista ACS Infectious Diseases.

Causada por protozoarios y transmitida por picaduras de mosquitos del género Anopheles, la malaria es una de las enfermedades infecciosas más mortales del mundo. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), solo en 2023 hubo cerca de 600 mil víctimas, siendo el 75 % de ellas niños menores de 5 años.

Los dos compuestos (batzelladinas F y L) recién descubiertos mostraron una acción rápida contra los parásitos causantes de la malaria: tanto el Plasmodium falciparum, el más letal y predominante en África, como el Plasmodium vivax, principal agente causante de la malaria en América del Sur. La eficacia de las sustancias fue comprobada mediante pruebas realizadas en muestras de sangre de pacientes y en ratones infectados.

“Se trata de resultados sólidos, que nos dan esperanza de un nuevo tratamiento. Aunque los compuestos no eliminaron por completo a los protozoarios, pueden servir de inspiración para la síntesis de nuevas estructuras químicas con una acción potencializada”, evalúa Rafael Guido, profesor del Instituto de Física de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IFSC-USP) y coautor del estudio.

El trabajo involucró a un equipo multidisciplinario proveniente de la USP, del Museo Nacional, de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) y del Centro de Investigación en Medicina Tropical de Roraima. Contó con el apoyo de FAPESP a través de diez proyectos (13/07600-3, 24/04805-8, 15/01017-0, 19/17721-9, 22/01063-5, 21/03977-1, 22/01066-4, 23/09209-1, 22/15947-2, 20/01229-5), además de financiamiento del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y de la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior (Capes, por sus siglas en portugués).

Para Roberto Berlinck, profesor del Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP) que también firma el paper, el hallazgo evidencia la importancia de la biodiversidad brasileña, que está en riesgo.

“No solemos relacionar el impacto negativo del cambio climático con el descubrimiento de nuevos fármacos o, más específicamente, con la cura de enfermedades. Las esponjas Monanchora arbuscula viven en un entorno que está amenazado por el calentamiento de los océanos. Por lo tanto, un producto natural que recién estamos comenzando a investigar podría desaparecer”, advierte el investigador.

Del mismo modo, resalta Berlinck, el cambio climático ha favorecido el aumento de los casos de malaria en el mundo.

Metodología

Para investigar los mecanismos de acción de las batzelladinas, el grupo de investigadores las aisló de los demás compuestos presentes en la esponja marina y caracterizó su estructura química. Este trabajo fue realizado por Anderson L. Noronha, del Instituto de Química de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IQSC-USP).

Los investigadores observaron que las batzelladinas actúan de forma rápida y eficaz incluso en los parásitos jóvenes, inhibiendo su capacidad de multiplicación dentro de los eritrocitos del hospedador. Según Guido, esta acción rápida es determinante para que los parásitos tengan menos posibilidades de desarrollar resistencia a un tratamiento.

“Observamos que el parásito muere en cuanto entra en contacto con los compuestos químicos. Eso es importante, ya que las moléculas que matan al parásito lentamente permiten que pueda adaptarse y generar resistencia”, explica Giovana Rossi Mendes, del IFSC-USP, responsable de la realización de los ensayos con muestras de sangre y con los ratones.

Además de combatir la malaria, las sustancias extraídas de esponjas marinas también han mostrado actividad antiparasitaria contra otras enfermedades, como la leishmaniasis y el mal de Chagas.

“A primera vista, puede parecer inusual que una sustancia con potencial para curar la malaria, una enfermedad asociada a bosques tropicales, esté presente en un microorganismo marino, que no necesitaría protegerse de ese patógeno. Pero esa aparente desconexión, en realidad, es algo común en estudios de prospección de productos naturales con actividad biológica”, comenta Guido.

Estas sustancias son lo que los científicos llaman de metabolitos secundarios, compuestos orgánicos que desempeñan funciones adaptativas para los organismos que los producen o acumulan, como defensa contra enemigos, atracción sexual, repulsión de depredadores u ocupación de espacio físico, entre otras.

“Así como los agentes causantes de la malaria, las esponjas marinas son organismos muy antiguos, que han ido acumulando estos metabolitos secundarios a lo largo de años de evolución para asegurar su supervivencia en el ambiente en el que se encuentran, los océanos”, explica Guido.

El artículo Marine Guanidine Alkaloids Inhibit Malaria Parasites Development in In Vitro, In Vivo and Ex Vivo Assays puede ser leído en: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsinfecdis.4c00714.