Iridoides como aleloquímicos e inhibidores de DNA polimerasa

PUNGITORE C.R.; JURI M.; GARCÍA M.; SOSA M. E.; CIUFFO G.; GIORDANO O. S.; TONN C. E.

Rosario-Santa Fé

Congreso; Congreso XIV SINAQO; 2003

SINAQO

Iridoides (ciclopentano-[C]-piranterpenoides) glicosilados están presentes en 57 familias de plantas y forman una colección de aproximadamente 600 estructuras con un importante rol en la quimiotaxonomía y en interacciones planta/insecto e insecto/predador-insecto. La actividad de la enzima DNA polimerasa puede ser modificada por diversos productos naturales. Por medio de la utilización de técnicas de PCR es posible desarrollar un modelo para el estudio de la inhibición de esta actividad por parte de metabolitos secundarios. Como parte de un programa interdisciplinario de estudio de las actividades biológicas de productos naturales de plantas de la región semi-árida del centro-oeste de nuestro país, se reporta aquí la bioactividad exhibida por los iridoides Catalpol (1) y sus derivados (4-7), 8-O-Acetil-Harpagida (2) y Harpagida (3) (Figura 1), frente a larvas de  Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae), el que produce graves pérdidas económicas como consecuencia de la contaminación de granos almacenados. Cuando se aplicaron soluciones de iridoides en la superficie ventral de los segmentos toráxicos de larvas del quinto estadio, se observó que los compuestos 1, 2 y 3 producían una importante mortalidad y anormalidades morfológicas. Cuando se realizaron ensayos de inhibición de DNA polimerasa, estos últimos con el objetivo de elucidar el mecanismo molecular implicado en la bioactividad observada "in vivo", se obtuvo que los compuestos 1 (IC50: 47.8 µM), 2 (IC50: 213.8 µM) y 3 (IC50: 416.9 µM) produjeron inhibición de la actividad de la DNA polimerasa. En conclusión, el estudio de la interacción entre iridoides y el insecto generalista T.castaneum revela que estas moléculas son aleloquímicos. Teniendo en cuenta que la inhibición obtenida sobre DNA polimerasa sólo fue producida por los mismos compuestos que presentaron actividad frente a las larvas de T. castaneum, es posible proponer que el mecanismo molecular implicado en el efecto aleloquímico observado, podría deberse a una desorganización en la síntesis del DNA producida por los iridoides. Esto, además, ha sido soportado por estudios teóricos de modelado molecular. Cuando se aplicaron soluciones de iridoides en la superficie ventral de los segmentos toráxicos de larvas del quinto estadio, se observó que los compuestos 1, 2 y 3 producían una importante mortalidad y anormalidades morfológicas. Cuando se realizaron ensayos de inhibición de DNA polimerasa, estos últimos con el objetivo de elucidar el mecanismo molecular implicado en la bioactividad observada "in vivo", se obtuvo que los compuestos 1 (IC50: 47.8 µM), 2 (IC50: 213.8 µM) y 3 (IC50: 416.9 µM) produjeron inhibición de la actividad de la DNA polimerasa. En conclusión, el estudio de la interacción entre iridoides y el insecto generalista T.castaneum revela que estas moléculas son aleloquímicos. Teniendo en cuenta que la inhibición obtenida sobre DNA polimerasa sólo fue producida por los mismos compuestos que presentaron actividad frente a las larvas de T. castaneum, es posible proponer que el mecanismo molecular implicado en el efecto aleloquímico observado, podría deberse a una desorganización en la síntesis del DNA producida por los iridoides. Esto, además, ha sido soportado por estudios teóricos de modelado molecular.