Les composés biologiquement actifs du champignon marin Penicillium dimorphosporum protègent les cellules du paraquat, un herbicide hautement toxique sans remède, et pourraient renforcer l'action de certains médicaments. Le champignon a été isolé de coraux mous collectés dans la mer de Chine méridionale lors d'une expédition à bord du navire de recherche Akademik Oparin. Des scientifiques de l'Université fédérale d'Extrême-Orient (FEFU) et de l'Institut de chimie bioorganique GB Elyakov Pacific ont rapporté les résultats dans Médicaments marins.
Paraquat un composé herbicide hautement toxique pour les animaux et les humains. Une centaine de pays, dont les États-Unis, l’utilisent pour les cultures et le contrôle des mauvaises herbes. Des dizaines de pays, dont la Russie, ont interdit ce composé toxique. Le problème des dommages causés par le paraquat aux humains est largement connu en Inde. Les agriculteurs qui travaillent dans les champs risquent de mourir à cause d’une dose dangereuse de cette substance.
Les spécialistes de la FEFU, ainsi que leurs collègues russes et étrangers, ont découvert que des composés issus du champignon marin Penicillium dimorphosporum pourraient protéger les cellules contre les effets du paraquat. L'expérience a été réalisée sur une lignée cellulaire de neuroblastome. Par origine, il s’agit de cellules tumorales adoptées pour étudier l’activité neuroprotectrice de futurs médicaments.
« À une très faible concentration, environ une micromole par litre, les composés ont renforcé la viabilité des cellules traitées au paraquat de près de 40 % par rapport aux cellules traitées au paraquat seul. Dans une étape ultérieure, nous souhaitons clarifier le mode d’action de ces molécules naturelles protectrices. Peut-être qu'ils agissent comme des antioxydants et, probablement, ils peuvent également protéger les cellules d'autres substances toxiques », a déclaré Olesya Zhuravleva, chef du laboratoire des composés biologiquement actifs à l'École des sciences naturelles FEFU.
Selon le scientifique, de nombreux composés naturels actifs présentent l'inconvénient d'une faible production dans l'organisme hôte, de sorte que leur quantité n'est pas suffisante pour une étude approfondie.
Le cas du Penicillium dimorphosporum ne fait pas exception. Le champignon ne synthétise pas beaucoup de composés actifs. Cependant, les scientifiques ont remarqué une caractéristique intéressante du métabolisme du champignon, qui pourrait aider à surmonter cette limitation. Le fait est que la moisissure marine produit une large gamme de composés isomères, ainsi que leur précurseur biogénétique. Cela signifie qu’ils ont les mêmes éléments dans la composition mais structurés différemment. Cela ressemble à une sorte de miroir naturel courbé, où l’ensemble des atomes se reflète plusieurs fois et de différentes manières. Cela donne aux composés des fonctions différentes et aux scientifiques la possibilité de les modifier. Habituellement, la synthèse d'un grand nombre d'isomères n'est pas typique des organismes vivants.
« À cet égard, nous prévoyons d’examiner non pas le composé naturel actif lui-même, mais son précurseur synthétisé en abondance par le champignon, que nous pouvons modifier jusqu’à l’état actif. Ce serait une étape réussie car il est beaucoup plus difficile d'obtenir la substance mineure à partir d'une source naturelle que d'adapter son précurseur majeur inactif. Par exemple, le champignon produit 200 milligrammes d’un composé inactif que nous pouvons personnaliser et aussi peu que six milligrammes d’une substance naturelle active. De nombreux composés médicinaux sont obtenus d'une manière semi-synthétique similaire, ce qui permet d'éviter une synthèse complète complexe et coûteuse », a déclaré Olesya Zhuravleva.
Ensuite, les scientifiques prévoient d'étudier en détail le mécanisme neuroprotecteur des composés actifs sélectionnés, ainsi que les perspectives de leur utilisation en combinaison avec d'autres composés existants. Selon cette hypothèse, les molécules actives du champignon marin pourraient renforcer l’effet de certains médicaments connus.
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L'étude a été financée par la subvention de la Fondation russe pour la science (projet 19-74-10014). Dans la recherche ont participé des collaborateurs de l'Université fédérale d'Extrême-Orient, de l'Institut GB Elyakov Pacific de chimie bioorganique (PIBOC FEB RAS), de l'Institut de chimie FEB RAS, du Centre médical universitaire de Hambourg-Eppendorf (Allemagne) et de l'Académie vietnamienne des sciences et technologies ( Institut de recherche et d'application technologique de Nhatrang).
Source : https://bioengineer.org/scientists-found-in-marine-mold-substance-that-antidotes-paraquat/
