Estratègies químiques per sobreviure als fons marins
Els opistobranquis són un grup dʼinvertebrats marins ben coneguts com a font de productes bioactius dʼorigen marí. LʼScaphander lignarius és un mol·lusc bentònic de lʼordre Cephalaspidea —els opistobranquis més primitius— que viu sobre substrats tous o bé enterrat als fons marins. Aquest opistobranqui, que es nodreix de foraminífers, poliquets o petits bivalves marins, és habitual en les captures dels vaixells de pesca dʼarrossegament. En estudis dʼecofisiologia marina, és un model dʼestudi dʼestratègies químiques de defensa —amb metabòlits secundaris— per compensar la pèrdua o reducció de la protecció mecànica (closca).
Tal com assenyala la professora Conxita Àvila, que també és directora del projecte de recerca antàrtic Actiquim-II dʼestudi de productes naturals dʼorigen marí amb potencial ús farmacològic, «les lignarenones són metabòlits secundaris que actuen com a potencials feromones dʼalarma en els ecosistemes naturals». «Els metabòlits secundaris —continua— són compostos molt diversificats al llarg del llinatge filogenètic dels éssers vius, i són molècules que intervenen en les interaccions ecològiques entre els organismes, i entre ells i el medi ambient».
Síntesi de lignarenones: un pont entre bacteris i opistobranquis
Els éssers vius presenten un ampli rang dʼadaptacions fisiològiques al seu hàbitat natural. Lʼestudi publicat a la revista ChemBioChem revela per primer cop que aquest opistobranqui és capaç de sintetitzar lignarenones, una funció biològica que fins ara sʼhavia associat exclusivament al món procariota. Les lignarenones, en concret, són sintetitzades mitjançant una ruta de policètids a partir de lʼàcid benzoic (un àcid carboxílic aromàtic) al citoplasma cel·lular. A més dʼidentificar aquesta ruta biosintètica en lʼScaphander lignarius, lʼarticle també determina la localització cel·lular dʼaquesta via, que està associada a les glàndules Blochmann, un conjunt de cèl·lules especialitzades amb funció secretora que es troben al mantell del mol·lusc.
El nou estudi amplia la perspectiva científica sobre el paper dels invertebrats marins en la biosíntesi dels productes naturals amb funcions ecològiques. «És la primera evidència directa —detalla Conxita Àvila— que confirma la capacitat biològica dʼaquests invertebrats marins per sintetitzar aquest tipus de productes naturals amb un paper rellevant en les interaccions ecològiques. Aquest llinatge dels gasteròpodes, per tant, té la base genètica per produir aquests metabòlits, que són útils per a la seva supervivència». Segons lʼexperta, «aquesta capacitat no és el resultat dʼuna relació simbiòtica amb bacteris sinó que apunta al concepte més global de convergència de rutes metabòliques en diferents grups biològics de lʼescala evolutiva».
Però sintetitzar lignarenones no és lʼúnica capacitat que lʼScaphander lignarius comparteix amb el món procariota. Lʼestudi també aporta la primera verificació de lʼactivitat enzimàtica de la fenilalanina amoni liasa (PAL) —un enzim que participa en la síntesi de metabòlits importants per a la defensa química— en un grup biològic diferent dels bacteris.
A la recerca de futurs fàrmacs dʼorigen marí
Els ecosistemes marins són una de les noves fronteres de la recerca internacional per trobar noves molècules dʼinterès farmacològic (agents antitumorals, etc.). En lʼactualitat, hi ha més de 20.000 substàncies de macro i microorganismes dʼorigen marí però encara sʼignoren les potencials propietats dels productes naturals dʼorigen marí. Tal com alerta la professora Conxita Àvila, que és experta en lʼestudi de lʼecologia química dʼinvertebrats marins, «a més de lʼesforç dels grups de recerca, és imprescindible la participació de les empreses farmacèutiques per trobar noves biomolècules dʼorigen marí que aportin solucions dins lʼàmbit de la biomedicina».
