Produtos Naturais de Fungos Endofíticos

Antibióticos produzidos por microrganismos são definidos como produtos naturais orgânicos de baixo peso molecular, ativos em baixas concentrações contra outros microrganismos (Demain, 1999). Os fungos endofíticos, freqüentemente, são fontes desses antibióticos. Produtos naturais de fungos endofíticos inibem ou matam uma variedade de agentes causadores de doenças nocivas, incluindo fitopatógenos, bem como, bactérias, fungos, vírus e protozoários que afetam a população humana, os animais e as plantas (Demain, 1999).

Como exemplo, em um estudo in vitro realizado com o fungo Cryptosporiopsis

apresentou atividade antifúngica contra alguns patógenos humanos, tais como, Candida

albicans e Trichophyton spp. A partir do estudo químico deste fungo, a substância

criptocandina (2) foi isolada (Figura 4) (Strobel et al., 1999). Esse composto tem um número peculiar de aminoácidos hidroxilados e também um novo aminoácido: 3-hidroxi 4-hidroximetil prolina (Strobel et al., 1999).

N H₂ N H N H O O O OH O H O N N OH O OH OH (CH2)14 O N H OH O H HN O O H 3,4-Dihidroxi-homotirosina 4-Hidroxi-prolina Treonina Ácido palmítico 4,5-Dihidroxi- omitina Glutamina 3-Hidroxi-4-hidroxi metil-prolina

Figura 4. Criptocandina, substância antifúngica isolada de Cryptosporiopsis quercina (Strobel et al., 1999).

Sette e colaboradores, (2006), isolaram 39 fungos de Coffea arabica e C.

robusta. Os autores mostraram que os gêneros Aspergillus, Bionectria, Bipolaris,

Cladosporium, Fusarium, Oxysporum, Glomerella, Guignardia, Phomopsis,

Talaromyces e Trichoderma inibiram pelo menos uma das sete bactérias testadas: Salmonella choleraesuis, S. aureus, Pseudomonas aeruginosa e mais quatro sorotipos

diferentes de E. coli (Sette et al., 2006).

A produção de metabólitos voláteis por fungos endofíticos confere a estes microrganismos uma nova aplicação. Em estudos realizados com os fungos endofíticos do caule da planta Cinnamomum zeylanicum, o fungo Muscodor albus apresentou atividade fungicida e bactericida contra uma variedade de microrganismos por meio da produção de uma mistura de metabólitos voláteis (Strobel et al., 2001). Os metabólitos

voláteis foram identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A classe de metabólitos que apresentou maior inibição dos microrganismos alvo foram os ésteres, sendo o acetato de isoamila o mais ativo (Strobel et al., 2001). Com o mesmo objetivo anterior, Worapong e colaboradores, (2002), verificaram que o endofítico Gliocladium sp., produziu compostos voláteis com atividade antimicrobiana. Esta atividade biológica verificada foi inédita para este fungo. Embora sejam estudos semelhantes, os metabólitos encontrados são totalmente diferentes daqueles encontrados em M. albus, além disso, a bioatividade de Gliocladium sp., não está bem definida quanto à do M. albus (Worapong et al., 2002).

Outra aplicação dos produtos naturais dos fungos endofíticos é a inibição de agentes virais. Dois novos inibidores de uma protease de citomegalovírus foram isolados a partir do cultivo em meio sólido do fungo Cytonaema sp. As estruturas do ácido citônico A e B foram elucidadas por espectrometria de massa e ressonância magnética nuclear - RMN (Guo et al., 2000). O potencial para a descoberta de endofíticos com atividade antiviral ainda é incipiente. De fato alguns metabólitos encontrados são promissores, mas a principal limitação para a descoberta de moléculas antivirais está provavelmente relacionada à ausência de um sistema efetivo de triagem antiviral (Guo et al., 2000).

Em um estudo realizado com o objetivo de encontrar novos produtos naturais contra células tumorais, o fungo endofítico Rhinocladiella sp. foi isolado da planta

Tripterygium wilfodii, pertencente a família Celastraceae (Wagenaar et al., 2000). O

extrato desse fungo exibiu potente atividade contra as três linhagens de células tumorais humanas: A2780s (câncer de ovário), SW-620 (câncer de cólon) e HCT-116 (câncer de cólon). A partir do extrato desse fungo endofítico, foram isoladas quatro substâncias, três novas citochalasinas (3), (4) e (5) e a citochalasina E (6) (Figura 5), previamente relatada (Dagne et al., 1994). Ao serem testadas contra as três linhagens de células tumorais, a citochalasina E (6) foi a que apresentou a maior atividade citotóxica (15-100 vezes) em relação aos compostos (3), (4) e (5) (Wagenaar et al., 2000).

O HN O O OH O O HN O O O O H O O HN O O O H O O O O OH HN O O O O

Figura 5. Citochalasinas, substâncias anticancer produzidas pelo endofítico Rinocladiella sp. (Wagenaar et al., 2000).

Um total de 81 plantas medicinais coletadas nas florestas de quatro regiões geográficas da Tailândia foram estudado para o isolamento de fungos endofíticos com atividade biológica. De 582 isolados obtidos, 360 foram testados contra duas linhagens de células tumorais humanas: KB (câncer de boca) e BC-1 (câncer de mama). Dos 360 isolados, 60 (17%) e 48 (13%) apresentaram inibição das células KB e BC-1 (Wiyakrutta et al., 2004). Em relação a IC50, os extratos dos fungos foram classificados

dentro de três grupos: alta inibição (IC50 0,18-5,0 g mL-1), média inibição (IC50 5,1-

10,0 g mL-1) e baixa inibição (IC50 10,1-20,0 g mL-1). De uma maneira geral, as

células KB foram mais suscetíveis aos extratos dos fungos, quando comparada com as células BC-1 (Wiyakrutta et al., 2004).

Harper e colaboradores, (2003) isolaram duas substâncias bioativas, a pestacina (7) e a isopestacina (8), obtidos de extratos de Pestalotiopsis microspora, um endofítico isolado da planta Terminalia morobensis, que cresce na margem do Rio de Sepik na Papua-Nova Guiné. Ambas exibiram atividade antimicrobiana e antioxidante. Havia suspeitas de que a isopestacina (Figura 6) fosse um antioxidante baseada na sua semelhança estrutural com um flavonoide. Experimentos por "electrospray" confirmaram a atividade antioxidante da isopestacina que mostrou ser capaz de retirar radicais livres e superóxidos da solução. A pestacina (Figura 6) foi descrita

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posteriormente a isopestacina, sendo considerada como um dos componentes da mistura racêmica (constituído por partes iguais dos dois enantiômeros de uma substância quiral) (Harper et al., 2003). Ambas exibiram atividade antioxidante e antimicrobiana, porém a pestacina apresentou atividade antioxidante superior ao trolox, um derivado de vitamina E (Harper et al., 2003). C H3 OH O H O H OH O OH C H₃ O O H O H

Figura 6. Pestacina (7) e isopestacina (8), substâncias com atividade antioxidante e antimicrobiana (Strobel & Daisy, 2003).

Vários endofíticos são capazes de produzir substancias que matam insetos.

Muscodor vitigenus foi recentemente descrito como fungo endofítico da planta Paullinia paullinioides, uma liana de florestas tropicais da Amazônia Peruviana. Por

meio do CG/MS observou-se que as propriedades do composto eram idênticas ao naftaleno. Outros Muscodor spp. produzem substâncias antimicrobianas voláteis mas,

M. vitigenus é o único que produz o naftaleno quase que exclusivamente (Daisy et al.,

2002).

O extrato do fungo endofítico M. vitigenus, isolado da planta P. paullinioides forneceu um novo diterpeno, o ácido nodulispórico que apresentou potente propriedade inseticida contra larvas de moscas (Daisy et al., 2002). O primeiro metabólito nodulispórico isolado foi do fungo endofítico Nodulisporium sp., da planta Bontia

daphnoides. A partir dessa descoberta, iniciou-se uma busca intensiva para encontrar o

fungo Nodulisporium sp. ou outros fungos que produziam análogos do ácido nodulispórico (Demain, 2000).

Nos últimos anos a triagem com fungos tem revelado que eles são fontes potenciais de agentes imunossupressores como, por exemplo, a ciclosporina A, FK506 e rapamicina. Porém estes agentes imunossupressores apresentam efeitos indesejáveis como nefrotoxicidade e hepatotoxicidade. Neste contexto, os endofíticos têm sido alvos para a descoberta de novos imunossupressores. A planta medicinal Tripterygium

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wilfordii, pertencente à família Celastraceae, está sendo extensivamente utilizada para

tratamento de doença autoimune, assim como no tratamento de outras doenças como artrite, lúpus sistêmico eritematoso, dermatomicose, glomerulonefrites e doença inflamatória intestinal (Tong et al., 1999). Um total de 343 isolados de fungos foi obtido da planta T. wilfordii, representando 60 morfotipos diferentes. Somente 15 isolados apresentaram atividade anti-proliferativa (Kumar et al., 2004). Extrato da fase orgânica de Pestalotiopsis leucothes, Mucor sp., Verticillium sp., e P. disseminata inibiram a proliferação das células monucleares do sangue periférico (CMSP) com doses entre 0,12 e 500 g mL. Entretanto, os extratos dos fungos Acremonium sp. e P. suffocata, morfotipos 4 e 5, apresentaram os maiores valores de citotoxicidade na concentração de 125 g mL (Kumar et al., 2004).