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ProductosNaturalesMarinos: los “pepinosdemar”,
un recurso renovable poco conocido en México
Dr. Leovigildo Quijano
C
uando hablamos de productos naturales
(PN) en química, nos referimos general-
mente a moléculas pequeñas, con un peso
molecular inferior a 3000 Da, producidos
por organismos vivos tales como plantas,
animales y microorganismos. Su ocurren-
cia puede limitarse a una determinada fa-
milia taxonómica, género, especie o incluso
organismo. También son llamados metabo-
litos secundarios (MS), ya que no son sinte-
tizados por las vías metabólicas generales
y no tienen ninguna función primaria en el
crecimiento, desarrollo o reproducción de
un organismo. Los MS generalmente cum-
plen funciones relacionadas con el control
de relaciones ecológicas como la defensa
contra la depredación, la competencia por
espacio y alimento, la comunicación entre
especies para fines de apareamiento o la
señalización, entre otras funciones. Los PN
han sido durante mucho tiempo una fuente
tradicional de medicamentos, y aún hoy en
día se consideran la mayor fuente de fár-
macos potenciales con más de un millón
de nuevas entidades químicas descubier-
tas hasta la fecha. Ejemplos históricos de
PN son, sin duda, la morfina aislada de la
amapola
Papaver somniferum
, en 1803, y
el descubrimiento en 1929 por Flemming
del primer antibiótico penicilina a partir del
hongo
Penicillium notatum
. Desde enton-
ces, se han aislado e identificado un gran
número de PN, de tal manera que el 60%
de los fármacos en el mercado son de ori-
gen natural o inspirado en algún producto
natural. Los PN se caracterizan por presen-
tar varias ventajas: alta diversidad química,
especificidad bioquímica, eficacia de unión
y la propensión a interactuar con blancos
biológicos, ventajas que los hacen estruc-
turas líder en el descubrimiento de nuevos
fármacos.
1
Las fuentes naturales para el descubri-
miento de PN potencialmente bioactivos
son numerosas, pero el medio marino, que
alberga una enorme variedad de organis-
mos que difieren en su capacidad fisioló-
gica y de adaptación, es hoy en día una
inagotable fuente para el descubrimiento
de nuevas drogas. De los más de 33
phyla
animales descritos hasta la fecha, 32
están representados en el medio acuá-
tico, siendo 15 de ellos exclusivamente
marinos. Sin embargo, a pesar de que
los océanos cubren más del 70% de la
superficie de la tierra, la exploración
de los ecosistemas marinos comenzó
hasta mediados de la década de 1970,
con el estudio químico de organismos
marinos como las algas rojas, esponjas
y corales blandos, que producen una
gran variedad de compuestos con es-
tructuras químicas muy singulares.
1
Muchos de los productos naturales o
metabolitos secundarios producidos por
animales y plantas marinas funcionan
como antimutagénicos y anticarcinogé-
nicos, y pueden inhibir una o más eta-
pas de la carcinogénesis previniendo o
retrasando el desarrollo del cáncer. En
una revisión hecha en 2007 se estima
que unos 14 000 compuestos farmaco-
lógicamente activos han sido aislados
de plantas y animales marinos, lo que
indica la existencia de una gran diver-
sidad existente en el medio marino y la
riqueza química para descubrir nuevos
compuestos líderes para el desarrollo
de nuevos fármacos y nutracéuticos
preventivos contra el cáncer. Estudios
sobre la actividad farmacológica reali-
zados durante un período de 15 años
por el Instituto Nacional del Cáncer de
, demostraron que el 4% de las
especies marinas estudiadas (principal-
mente animales) contienen compues-
tos antitumorales.
2
Por otra parte, los invertebrados com-
prenden aproximadamente el 60% de
los animales marinos de los que se han
aislado más de 11 000 PN nuevos en-
tre 1990-2009. Como resultado de la
continua exploración del medio mari-
no, la atención también se ha dirigido
hacia los microorganismos tales como
cianobacterias, hongos y otros gru-
pos de bacterias marinas, debido a su
enorme diversidad biológica y una gran
capacidad de producir metabolitos con
estructuras incomparables. En efecto,
muchos compuestos aislados a partir
de organismos marinos, como espon-
jas y tunicados, son producidos por
microorganismos asociados. Debido a
su amplio espectro de bioactividades,
tales como, antitumoral, antiprolifera-
tiva, fotoprotectora, antibiótica, antiin-
fecciosa, etc., los productos naturales
marinos (PNM) han adquirido un alto
valor para la industria farmacéutica y
en los países desarrollados cada vez
más empresas están invirtiendo en
este campo. Siguiendo esta misma
tendencia, la industria cosmética está
dirigiéndose hacia el mar en la búsque-
da de nuevos ingredientes.
1
El aislamiento y la identificación de los
nucleósidos spongotimidine y spon-
gouridine a principios de 1950 aislados
de la esponja marina
Cryptotethya crip-
ta
, recolectada en el Mar Caribe, alla-
naron el camino de los PNM como una
fuente prometedora de entidades quí-
micas con potencial valor terapéutico.
Desde entonces, varios otros agentes
terapéuticos se han obtenido de fuen-
tes marinas.
3
En el proceso más tradicional para el
descubrimiento de un producto natural
bioactivo, este se aísla en primera ins-
tancia de la fuente y se prueba contra
blancos específicos, o bien se aísla de
manera biodirigida, es decir evaluando
su actividad biológica en cada etapa
de purificación, hasta obtener un com-
puesto puro biológicamente activo. A
pesar de su uso generalizado, el mé-
todo tradicional para el descubrimiento
de productos naturales bioactivos es
lento, laborioso, poco eficiente y sin
garantía de éxito. Actualmente, el des-
cubrimiento PN requiere de detección,
identificación y procesos de desarrollo
más rápidos, siendo necesario explorar
nuevos enfoques con el fin de competir
con éxito con otros métodos alternati-
vos de descubrimiento de fármacos.
Parte 1
