Beltrán DY, Rojas VJ, Morales GI, Morris QH

Idioma: Español
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RESUMEN

Introducción: Los hongos comestibles, en particular Pleurotus ostreatus, representan una importante fuente de metabolitos bioactivos con propiedades inmunomoduladoras, antioxidantes y antiinflamatorias. Trabajos recientes han demostrado que extractos y compuestos purificados a partir de esta seta, entre ellos, la fracción rica en fenoles, inhiben el factor nuclear kappa B(NF-κB), la cicloxigenasa (COX) y modulan cascadas de señalización relacionadas con el balance redox. De acuerdo con estos antecedentes, dichos compuestos podrían actuar, además, como inhibidores de la enzima 5- lipoxigenasa (5-LOX).
Objetivo: Evaluar el efecto in silico de trece compuestos fenólicos presentes en la especie Pleurotus ostreatus sobre la enzima 5-LOX, al utilizar como compuesto de referencia la mangiferina.
Métodos: El acoplamiento se llevó a cabo a través del programa AutoDock 4.2 (http://autodock.scripps.edu) y la estructura de 5 LOX se obtuvo con la base de datos de proteínas, PDB (www.wwpdb.org). Se estimaron la energía libre (ΔG), la constante de disociación (Ki) y la eficiencia de ligando (LE). Se obtuvieron los parámetros de similitud a un fármaco y los relacionados con la absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad (ADME/T) de los mejores modelos de acoplamiento.
Resultados: Los mejores indicadores de ΔG y Ki, correspondieron a los ácidos homogentísico, clorogénico y gentísico, con valores de ΔG (-11,81; -12,28 y -11,67 kcal/moL) y Ki (2,19 10-9; 9,99 10-10, 2,79 10-9 M), respectivamente. La eficiencia de ligando alcanzó valores adecuados para estos tres compuestos fenólicos. El modelo de acoplamiento del ácido homogentísico mostró los mejores resultados en cuanto a la similitud a un fármaco y pruebas ADME/T.
Conclusiones: El estudio in silico reveló las potencialidades de la fracción rica en fenoles de P. ostreatus, y en particular, del ácido homogentísico como inhibidor de la enzima 5 -LOX, y justifica el desarrollo de ensayos confirmativos in vitro/ in vivo que corroboren sus efectos antioxidantes y antinflamatorios.

REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

1. Sharifi-Rad M, Anil Kumar NV, Zucca P, Varoni EM, Dini L, Panzarini E, et al. Lifestyle, oxidative stress, and antioxidants: Back and forth in the pathophysiology of chronic diseases. Front Physiol. 2020;11:694-9.

2. Christie W, Harwood J. Oxidation of polyunsaturated fatty acids to produce lipid mediators. Essays Biochem. 2020;64:401-21.

3. Smith ML, Murphy RC. The eicosanoids: cyclooxygenase, lipoxygenase and epoxygenase pathways. In: Ridgeway ND, Mc Leod RS, editors. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes, 6th ed. New York: Elsevier; 2016. p. 260-96.

4. Sinha SM, Doble M, Manju SL. 5-Lipoxygenase as a drug target: A review on trends ininhibitors structural design, SAR and mechanism based approach. Biorg Med Chem. 2019;27(17):3745-59.

5. Huang C. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020;395(10223):497-506.

6. Kishore N, Kumar P, Shanker K, Verma AK. Human disorders associated with inflammation and the evolving role of natural products to overcome. Eur J Med Chem. 2019;179:272-309.

7. Tao?q O, Martins A, Barreiro MF, Ferreira ICFR. Anti-in?ammatory Potential of mushroom extracts and isolated metabolites. Trends Food Sci Technol. 2016;50:193-210.

8. Sajon R, Sana S, Rana S, Rahman M, Mostarin Z. Mushrooms: Natural factory of anti -oxidant, antiinflammatory, analgesic and nutrition. J Pharmacogn Phytochem. 2018;7(1):464-75.

9. Ruthes AC, Smiderle FR, Lacomini M. Mushroom heteropolysaccharides: A review on their sources, structure and biological effects. Carbohydr Polym. 2016;136:358-75.

10. El Enshasy HA, Hattikaul R. Mushroom immunomodulators. Unique molecules with unlimited applications. Trends Biotechnol. 2013;31(12):668-77.

11. Heleno SA, Martins A, João M, Queiroz RP, Ferreira ICFR. Bioactivity of phenolic acids: metabolites versus parent compounds. A review. Food Chem. 2015;173:501-13.

12. Singh RS, Walia AK, Kennedy JF. Mushroom lectins in biomedical research and development. Int J Biol Macromol. 2020;151:1340-50.

13. Dinesh R. The role of antioxidants and ROS scavenging machinery in wild mushrooms. In: Singh J, Gehlot P. editors. New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering. UK: Elsevier; 2020. p 245-51

14. Sánchez C. Reactive oxygen species and antioxidant properties from mushrooms. Synth Syst Biotechnol. 2017;2(1):13-22.

15. Piska K, Sulkowska-Ziaja K, Muszynska B. Edible mushroom Pleurotus ostreatus (oyster mushroom) - its dietary significance and biological activity. Acta Sci Pol-Hortoru. 2017;16(1):151-61.

16. Morris HJ, Llauradó G, Beltrán Y, Lebeque Y, Bermúdez RC, García N, et al. The use of mushrooms in the development of functional foods, drugs and nutraceuticals. In: Ferreira I, Barros L, Morales P. Editors. Wild Plants, Mushrooms and Nuts: Functional Food Properties and Applications, 1st ed. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd.; 2017. p 123-57.

17. Llauradó G, Beltrán Y, Morris HJ, Marcos E, Diaz U, Marcos J, et al. Restoration of liver function in malnourished mice orally administered with Pleurotus ostreatus fruiting bodies extract. J Pharm Pharmacogn Res. 2020;8(1):32-42.

18. Beltrán Y, Morris H, Reynaldo E, Quevedo Y, Bermúdez RC. Contenido de fenoles totales en extractos de Pleurotus obtenidos con solventes de diferente polaridad. Rev Cubana Invest Bioméd. 2013;32(2):121-9.

19. Beltrán Y, Morris H, Aguirre RI, Quevedo Y, Armando T, Vázquez R, et al. Phenolic content and in vitro antioxidant activities of fruiting bodies extracts from the oyster mushroom Pleurotus ostreatus. J Int Soc Antioxid Nutr Health. 2015;1(1).

20. Beltrán Y, Rojas JA, Morales I, Morris HJ. Acoplamiento molecular de compuestos fenólicos de Pleurotus ostreatus con proteínas del balance redox. Rev Cubana Quím. 2019;32(3):336-53.

21. Morris HJ, Hernández E, Llauradó G, Tejedor MC. In vitro antiproliferative effects on NB4 human leukemia cells and physicochemical screening of Pleurotus sp. (higher Basidiomycetes) mycelia from Cuba. Int J Med Mushr. 2014;16:239-45.

22. Aguirre R, Cutiño L, Peña J, Morris H, Beltrán Y, Llauradó G, et al. An in silico approach for evaluating the antitumor and epigenetic modulating potential of phenolic compounds occurring in edible and medicinal mushrooms. Int J Phytocos Nat Ingred. 2018;5(1):6.

23. Palacios I, Lozano M, Moro C, D'arrigo M, Rostagno MA, Martínez JA, et al. Antioxidant properties of phenolic compounds occurring in edible mushrooms. Food Chem. 2011;128:674-8 .

24. Muszynska B, Sulkowska-Ziaja K, Ekiert H. Phenolic acids in selected edible basidiomycota species: Armillaria mellea, Boletus badius, Boletus edulis, Cantharellus cibarius, Lactarius deliciosus and Pleurotus ostreatus. Acta Sci Pol-Hortoru. 2013;12:107-16.

25. Gasecka M, Mleczek M, Siwulski M, Niedzielski P. Phenolic composition and antioxidant properties of Pleurotus ostreatus and Pleurotus eryngii enriched with selenium and zinc. Eur Food Res Technol. 2015;226:737-43.

26. Oke F, Aslim B. Protective effect of two edible mushrooms against oxidative cell damage and their phenolic composition. Food Chem. 2011;128(3):613-9.

27. Evans DA. History of the Harvard ChemDraw project. Angew. Chem. Int. Ed. 2014;53(42):11140-45

28. Muruganandan S, Srinivasan K, Gupta S, Gupta PK, Lal J. Effect of mangiferin on hyperglycemia and atherogenicity in streptozotocin diabetic rats. J Ethnopharmacol. 2005;97(3):497-501.

29. Ghosal S, Rao G, Saravanan V, Misra N, Rana D. A plausible chemical mechanism of the bioactivities of mangiferin. Indian J Chem B. 1996;35(6):561-6.

30. Sethiya NK, Mishra SH. Investigation of Mangiferin, as a Promising Natural Polyphenol Xanthone on Multiple Targets of Alzheimer's Disease, J Biol Act Prod Nat. 2014;4(2):111-9.

31. Gilbert NC, Rui Z, Neau DB, Waight MT, Bartlett SG, Boeglin WE, et al. Conversion of human 5-lipoxygenase to a 15-lipoxygenase by a point mutation to mimic phosphorylation at Serine-663. FASEB J. 2012;26:3222-29.

32. Ferrin T, Couch G, Pettersen E, Goddard T, Meng E, Yang Z, et al. UCSF Chimera. San Francisco, USA: University of California; 2010.

33. Sanner MF. Python: A Programming Language for Software Integration and Development. J Mol Graphics Mod. 1999;17:57-61.

34. Meneses L, Cuesta S. Determinación computacional de la afinidad y eficiencia de enlace de antiinflamatorios no esteroideos inhibidores de la cicloxigenasa 2. Rev Ecuat Med Cienc Biol. 2015;36(1-2):17-25.

35. Lipinski CA, Lombardo F, Dominy BW, Feeney PJ. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv Drug Deliv Rev. 2001;46(1-3):3-26.

36. Daina A, Michielin O, Zoete V. Swiss ADME: a free web tool to evaluate pharmacokinetics, drug-likeness and medicinal chemistry friendliness of small molecules. Sci Rep. 2017;7:42717.

37. Dong J, Wang N, Yao Z, Zhang L, Cheng Y, Ouyang D, et al. ADMET lab: a platform for systematic ADMET evaluation based on a comprehensively collected ADMET database. J Cheminformatics. 2018;10:29.

38. Martel-Pelletier J, Lajeunesse D, Reboul P, Pelletier JP. Therapeutic role of dual inhibitors of 5-LOX and COX, selective and non-selective non-steroidal anti-inflammatory drugs. Ann Rheum Dis. 2003;62(6):501-9.

39. Lee SW, Song JG, Hwang BS, Kim DW, Lee YJ, Woo EE, et al. Lipoxygenase inhibitory activity of Korean indigenous mushroom extracts and isolation of an active compound from Phellinus baumii. Mycrobiology. 2014;42(2):185-8.

40. Vyas A, Syeda K, Ahmad A, Padhye S, Sarkar FH. Perspectives on medicinal properties of mangiferin. Mini Rev Med Chem. 2012;12:412-25.

41. Saha S, Rashid K, Sadhukhan P, Agarwal N, Sil PC. Attenuative role of mangiferin in oxidative stress-mediated liver dysfunction in arsenic-intoxicated murines. Biofactors. 2016;42:515-32.

42. Karuppanan M, Krishnan M, Padarthi P, Namasivayam E. Hepatoprotective and Antioxidant Effect of Mangifera Indica Leaf Extracts against Mercuric Chloride-induced Liver Toxicity in Mice. Euroasian J Hepatogastroenterol. 2014;4:18-24.

43. Hopkins AL, Keseru GM, Leeson PD, Rees DC, Reynolds CH. The Role of Ligand Efficiency Measures in Drug Discovery. Nat Rev Drug Discov. 2014;13(2):105-21.

44. Lin J, Masayo Yamazaki M. Role of P-Glycoprotein in Pharmacokinetics Clinical Implications. Clin Pharmacokinet. 2003;42(1):59-98.

45. Van Breemen R, Yongmei Li Y. Caco-2 cell permeability assays to measure drug absorption. Expert Opin. Drug Metab. Toxicol. 2005;1(2):175-85.

46. Llauradó G, Farnet Da Silva AM, Hersens D, Gaime-Perraud I, Morris HJ, Moukha SM. In vitro comparative study of the influence of mycochemical composition of Pleurotus sp. crude extracts on the growth of tumoral cell lines. Comunicaciones de la 21 Conferencia de Química. Santiago de Cuba, Cuba. Diciembre 2014. 3-5.

47. Medina ME, Galano A, Trigos A. On the scavenging ability of homogentisic acid and ergosterol towards free radicals derived from ethanol consumption. J Physical Chem B. 2018;122(30):7514-21.