Tolypocladium inflatum es un hongo ascomicetooriginalmente aislado de unamuestra de suelo noruego que, bajo ciertas condiciones, produce el fármaco inmunosupresor ciclosporina . [5] En su etapa sexual ( teleomorfo ) es un parásito de los escarabajos . Forma un pequeño ascocarpio compuestoque surge del cadáver de su escarabajo huésped. En su etapa asexual ( anamorfo ) es un moho blancoque crece en el suelo. Se encuentra mucho más comúnmente en su etapa asexual y esta es la etapa a la que originalmente se le dio el nombre Tolypocladium inflatum . [5]
Tolypocladium inflatum | |
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clasificación cientifica ![]() | |
Reino: | Hongos |
División: | Ascomycota |
Clase: | Sordariomicetos |
Pedido: | Hypocreales |
Familia: | Ophiocordycipitaceae |
Género: | Tolipocladio |
Especies: | T. inflatum |
Nombre binomial | |
Tolypocladium inflatum W. Gams (1971) | |
Sinónimos [1] [2] [3] [4] | |
Pachybasium niveum O. Rostr. (1916) |
Historia
En 1969, una muestra de suelo que contiene microhongos de Noruega , encontrada por Hans Peter Frey. [6] fue traído a Suiza [5] de donde se aisló un hongo identificado erróneamente como Trichoderma polysporum . [7] En 1971, el micólogo austríaco, Walter Gams, volvió a identificar el aislado como un microhongos previamente desconocido afiliado a la orden Hypocreales. [8] Erigió el género Tolypocladium para acomodar el aislado al que llamó T. inflatum Gams. [8] El taxón se caracteriza por fialides hinchados , conidióforos escasamente ramificados y conidios unicelulares pequeños que nacen en cabezas viscosas. [8] El micólogo canadiense John Bissett volvió a examinar la cepa en 1983 y encontró que coincidía con la especie Pachybasium niveum , un hongo descrito antes del trabajo de Gams. De acuerdo con las reglas de prioridad de publicación para la nomenclatura botánica , Bissett propuso la combinación Tolypocladium niveum . [8] Sin embargo, debido a la importancia económica del hongo para la industria farmacéutica y al hecho de que el nombre incorrecto ya se había afianzado bien, se hizo y aceptó una propuesta para conservar formalmente el nombre T. inflatum frente a nombres anteriores, estableciendo el nombre correcto del moho que produce ciclosporina como Tolypocladium inflatum .
Crecimiento y morfología
Tolypocladium inflatum ocurre con mayor frecuencia en el suelo o en la hojarasca, particularmente en latitudes altas en suelos fríos. [8] La especie se caracteriza por fialides esféricamente hinchados que terminan en cuellos estrechos con conidios subglobosos . [8] T. inflatum es muy tolerante al plomo y se ha descubierto que domina la micota de suelos contaminados con plomo. [9] Un estudio realizado por Baath et al . encontraron que el 35% de los hongos aislados recuperados de suelos cargados de plomo eran T. inflatum . [9]
En 1996, Kathie Hodge de la Universidad de Cornell y sus colegas determinaron que el moho T. inflatum era el estado asexual de lo que entonces se conocía como Cordyceps subsessilis . [10] Cordyceps subsessilis se trasladó más tarde al género Elaphocordyceps . Sin embargo, según el principio de " un hongo, un nombre " del ICN de 2011 , los hongos no pueden tener nombres diferentes para sus etapas anamórfica y teleomórfica si se descubre que son la misma especie, por lo que Elaphocordyceps subsessilis se convirtió en sinónimo de Tolypocladium inflatum. [1] [11]
El genoma de la T. inflatum cepa / NRRL aislado de 8044 (ATCC 34921) fue secuenciado y publicado en 2013 por Bushley y colegas. [12] Esta fue la misma cepa de la que se aisló por primera vez la ciclosporina.
Producción de metabolitos
Tolypocladium inflatum es similar a otros hongos del orden Hypocreales en la generación de una variedad de metabolitos secundarios biológicamente activos . [13] Dos grupos importantes de metabolitos se producen a partir de T. inflatum : ciclosporinas y efrapeptinas . [10] La ciclosporina exhibe propiedades insecticidas y antifúngicas [10] y es un fármaco inmunosupresor clave que se utiliza para prevenir el rechazo de órganos trasplantados. [13] La ciclosporina A también tiene un uso potencial en el tratamiento de enfermedades autoinmunes . [10] El genoma de T. inflatum filamentoso contiene un grupo de 12 genes asociados con un elemento repetitivo. [13] [14] Las efrapeptinas son inhibidores de la ATPasa procarióticos y mitocondriales que también tienen propiedades insecticidas y antifúngicas. [10] Se sabe poco sobre el papel de estos metabolitos en la ecología del hongo. [10] En 2011, Linn y colaboradores estudiaron extractos crudos de T. inflatum y encontraron que el hongo producía seis nuevos metabolitos secundarios y otros cuatro derivados de clamidosporol. [15]
Patogenicidad
Aunque Tolypocladium inflatum es principalmente un hongo del suelo [13], su estado sexual se ha encontrado como patógeno de insectos, [10] específicamente larvas de escarabajo . [13] Hodge y colaboradores sugirieron que el hongo puede haberse originado como un insecto patógeno, pero evolucionó con el tiempo y sobrevivió asexualmente como un saprobio del suelo facultativo . [10] Aunque no se ha demostrado que T. inflatum afecte a los nematodos , los investigadores Samson y Soares plantearon la hipótesis de que las especies de Tolypocladium pueden tener un hospedador alternativo de nematodos. [10] Tolypocladium inflatum también ha demostrado producir sustancias que inhiben el crecimiento in vitro de varias especies de hongos. [16] Algunos sugieren que T. inflatum también puede tener la capacidad de inhibir que ciertos patógenos fúngicos de las plantas colonicen a sus huéspedes. [16] Por ejemplo, T. inflatum tuvo un efecto pequeño pero significativo en la inhibición de la formación de micorrizas . [16] Además, los metabolitos secundarios aislados del extracto crudo de T. inflatum han mostrado una citotoxicidad moderada contra ocho líneas de células tumorales humanas , incluidas A549 ( adenocarcinoma de pulmón humano ), A375 ( melanoma maligno humano ) y MCF-7 ( cáncer de mama humano ). . [15]
Usos médicos
Tolypocladium inflatum ha sido de interés durante mucho tiempo en biotecnología debido a su producción de un péptido cíclico natural de 11 aminoácidos [17] relativamente no citotóxico [18] llamado Ciclosporina A. [13] La ciclosporina es un fármaco inmunosupresor utilizado en el tratamiento de enfermedades autoinmunes enfermedades y prevención del rechazo en el trasplante de órganos. [5] La ciclosporina A actúa dirigiéndose y uniéndose con la ciclofilina A humana. [13] Esta unión de ciclosporina-ciclofilina inhibe la calcineurina e inhibe eficazmente el sistema inmunológico humano . [13] Sin calcineurina, se bloquea la actividad del factor nuclear de las células T activadas y los reguladores de la transcripción de IL-2 en los linfocitos T. [13] La ciclosporina A altera considerablemente la morfología nuclear de los leucocitos mononucleares de sangre periférica humana in vitro de ovoide a una estructura lobulada radialmente extendida . [17] Los niveles de expresión de la alanina racemasa afectan el nivel de producción de ciclosporina por T. inflatum . [18] La ciclosporina A se introdujo por primera vez para uso médico en la década de 1970 después de un trasplante de órgano para reducir el rechazo del injerto . [19] Este uso se basó en la capacidad de la ciclosporina para interferir con la biosíntesis de linfocinas . [19] La ciclosporina A también tiene capacidades antiinflamatorias , antifúngicas y antiparasitarias . Se ha recomendado para enfermedades autoinmunes y como posible tratamiento para la artritis reumatoide , la diabetes tipo I y el VIH-1 . [18] A pesar de su uso en medicina, la ciclosporina A exhibe nefrotoxicidad , cardiotoxicidad y hepatotoxicidad significativas. [20] Los medicamentos que contienen ciclosporina A producida por T. inflatum son un producto importante de la compañía farmacéutica Novartis . [5]
Referencias
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