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LOURDES GARZA OCAÑAS*, XÓCHITL S. RAMÍREZ GÓMEZ*, FORTUNATO GARZA OCAÑAS***,
MARIO C. SALINAS CARMONA**, NOEMÍ WAKSMAN DE TORRES****,
YOLANDA ALCARAZ CONTRERAS*, OSCAR TORRES ALANÍS*
Evaluación de la actividad biológica de extractos
acuosos de macromicetos del noreste de México
Desde hace más de 7000 años, los países
asiáticos como China, Corea y Japón,
han utilizado los macromicetos como
base de su medicina tradicional y su alimentación.
Uno de los hongos más utilizados por
estas culturas han sido el Lentinus edodes o Shiitake,
el cual es silvestre y comestible, actualmente constituye
el segundo hongo comestible más cultivado
en el mundo.1-3 En estudios realizados con extractos
acuosos obtenidos de carpóforos de Lentinus
edodes, se demostró que éste posee actividad antitumoral
in vitro e in vivo y que dicha actividad está
mediada por estimulación del sistema inmune. La
lentina es un polisacárido con efecto antitumoral
e inmunomodulador aislado de este hongo y actualmente
se encuentra en etapa de estudios, en
fase clínica.4 Otras especies del género Ganoderma,
Calvatia y Grifola, al igual que Lentinus edodes, han
mostrado poseer efectos potencialmente terapéuticos
entre los que se incluyen efectos analgésicos,
antiinflamatorios, antivirales, hipoglucemiantes,
hipocolesterolemiantes, antioxidantes, antitumorales
e inmunomoduladores.5 De particular interés
ha sido la actividad antitumoral que se ha reportado
para algunos de ellos, ya que el cáncer ocupa los
primeros lugares de morbimortalidad en el mundo;
por tal motivo, la búsqueda de nuevos agentes
terapéuticos con actividad antineoplásica ha ido
en aumento.
Recientemente, el estudio de la actividad antitumoral
de los hongos se ha convertido en un campo
de particular importancia en este contexto. En
las últimas décadas, los macromicetos se han postulado
como nuevas fuentes naturales de compuestos
bioactivos, ya que se han aislado a partir de
micelio y cuerpos fructíferos de hongos asiáticos
una gran variedad de componentes macromoleculares
tales como polisacáridos, glicoproteínas y ácidos
nucleicos, los cuales han demostrado poseer
actividad antitumoral relacionada con la activación
de la respuesta inmune del hospedero.6-8 A pesar
de que México posee una gran diversidad de
macromicetos, la evaluación de la actividad biológica
de los mismos constituye, a la fecha, un campo
poco explorado. Por lo anterior, en el Departamento
de Farmacología y Toxicología de la
Universidad Autónoma de Nuevo León se inició
CIENCIA UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006 165
una línea de investigación dirigida a la evaluación
sistemática de la actividad biológica de las especies
de macromicetos que crecen en nuestro país, con
la finalidad de seleccionar aquéllos con potencial
uso farmacológico para la realización de estudios
de aislamiento e identificación de los compuestos
activos. En este trabajo se reportan los resultados
obtenidos en cuanto a la evaluación de la citotoxicidad
selectiva, actividad antioxidante e inmunomoduladora
de extractos acuosos de cuatro especies
de macromicetos del noreste de México: Lentinus
lepideus, Armillaria tabescens, Calvatia cyathiformis y
Ganoderma applanatum, los cuales se seleccionaron
con base en criterios etnofarmacológicos y quimiotaxonómicos.
Materiales y métodos
Recolección e identificación de especímenes
Los carpóforos de Lentinus lepideus, Armillaria
tabescens, Calvatia cyathiformis y Ganoderma
applanatum se recolectaron en bosques templados
de coníferas y de encinos del municipio de Galeana,
Nuevo León, en 2001. Los hongos fueron clasificados
taxonómicamente y registrados en el Departamento
de Silvicultura de la Facultad de
Ciencias Forestales de la UANL, campus Linares.
Aislamiento
Los cultivos puros se obtuvieron siguiendo los principios
técnicos para el aislamiento y propagación
de tejidos fúngicos utilizando el medio de Melin
Norkrans.9
Cultivo in vitro de macromicetos
A partir de las cepas aisladas de Lentinus lepideus,
Armillaria tabescens, Calvatia cyathiformis y Ganoderma
applanatum, se realizaron cultivos en fase sólida y
fase líquida, utilizando un medio modificado de
Melin Norkrans con y sin agar, respectivamente.
Los cultivos en medio líquido se incubaron en
matraces de 500 mL a 25ºC y se observó el crecimiento
miceliar cada 24 horas, durante dos meses.
Obtención de biomasa
Las muestras de la biomasa de cada cepa cultivada
se recuperaron por filtración y el material obtenido
se lavó varias veces con agua destilada y se
liofilizó como método de secado en un liofilizador
VirTis Freezemobil 12.
A 1g de biomasa seca y molida de cada hongo
se le realizaron tres extracciones con 25 mL de agua
bidestilada. Los filtrados obtenidos en cada paso
se combinaron y se concentraron hasta sequedad
en un liofilizador. Los extractos secos se pesaron y
se guardaron a 4ºC protegidos de la luz hasta su
utilización.
Evaluación de la actividad biológica
de macromicetos
Exposición de líneas celulares a extractos de macromicetos
y evaluación de citotoxicidad selectiva
Se realizaron cultivos de líneas celulares de origen
humano: células de hígado de Chang (benignas) y
células de hepatoma, HepG2 (neoplásicas), obtenidas
de la American Type Culture Collection
(ATTC), utilizando como nutriente medio esencial
mínimo (MEM) suplementado con suero fetal bovino
al 10% (SFB) (Sigma Chemical Co. E.U.A).
Para la realización de las pruebas de citotoxicidad,
las células se sembraron en placas de 96
celdillas (Falcón) a una densidad celular de 2X104
células/mL, con los nutrientes ya mencionados, las
placas se incubaron a 37ºC durante 24 horas en un
ambiente de 5% CO2 y 95% aire hasta la formación
de monocapa celular.
Las células fueron expuestas a doce concentraciones
de cada uno de los extractos (rango de 2 mg/
mL a 0.00098 mg/mL) y se incubaron durante 72
horas a 37ºC. Se utilizaron tres celdillas de la placa
para cada concentración y la evaluación se repitió
en tres ocasiones diferentes, en experimentos separados.
Los controles sólo fueron expuestos al medio
en que se disolvieron los extractos (MEM). Los
parámetros para determinar citotoxicidad selectiva
fueron adhesión celular a la placa de cultivo, la cual
se evaluó mediante revisión microscópica (micros-
LOURDES GARZA, XÓCHITL S. RAMÍREZ, FORTUNATO GARZA, MARIO C. SALINAS, NOEMÍ WAKSMAN, YOLANDA ALCARAZ, OSCAR TORRES
CIENCIA 166 UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE EXTRACTOS ACUOSOS DE MACROMICETOS DEL NORESTE DE MÉXICO
copio Axiovert 100) y la prueba espectrofotométrica
de reducción del Metiltetrazolio (MTT), de acuerdo
al método de Mosmann.10 La citotoxicidad cincuenta
(CT50) se calculó de acuerdo al criterio de
Ekwall.11
Evaluación de la actividad antioxidante/prooxidante
Para la evaluación de actividad antioxidante/
prooxidante se utilizaron células de hígado de
Chang, las cuales fueron sembradas en placas de
96 celdillas (2X104 cel/mL) con los nutrientes ya
mencionados, y se incubaron durante 24 horas para
la formación de monocapa. El diacetato de 2',7'-
diclorofluoresceína (DCFDA) se utilizó como un
indicador intracelular de especies reactivas de oxígeno,
de acuerdo al método de Bass et al.12 Las células
fueron expuestas a los extractos en el mismo
rango de dosis utilizado para evaluar citotoxicidad.
Se utilizaron tres celdillas de la placa para cada concentración
y la evaluación se repitió en tres ocasiones
diferentes en experimentos separados. Los controles
sólo fueron expuestos al medio en el que se
disolvieron los extractos (MEM). Como control
positivo se usó la xantina oxidasa. La fluorescencia
fue medida en un espectrofluorómetro Perkin
Elmer LS50B a una longitud de onda de excitación
y emisión de 485 nm y 530 nm, respectivamente.
Las mediciones se realizaron en intervalos
de una hora, durante seis horas.
Evaluación del efecto inmunomodulador sobre la
producción de anticuerpos IgM
Animales
Se utilizaron 48 ratones, hembras y machos, de la
cepa BALB/c (30-35 g de peso). Éstos se mantuvieron
bajo condiciones de ciclos de doce horas luz /
oscuridad, y se les proporcionó agua y alimento ad
libitum.
Administración de extractos a ratones BALB/c
Los ratones se separaron en seis grupos de ambos
sexos (n=8). Los extractos se administraron a una
dosis única de 20 mg/Kg, mediante sonda orogástrica,
inmediatamente después se inmunizaron vía
intraperitoneal (i.p.) con 0.2 mL de suspensión de
glóbulos rojos de carnero al 10%. Los grupos control
sólo recibieron el solvente (agua destilada), el
control negativo se inmunizó con 0.2 mL de solución
salina estéril al 0.85% (i.p.) y el control positivo
se inmunizó con 0.2 mL de suspensión de glóbulos
rojos de carnero al 10% (i.p). Después de 72
horas de la inmunización, los animales se sacrificaron
por dislocación cervical y se extrajo el bazo.
Posteriormente se determinó el número de células
formadoras de anticuerpos IgM contra glóbulos
rojos de carnero (antígeno timodependiente) mediante
la técnica de Jerne modificada por Cunningham.
13
Análisis estadístico
Los datos se analizaron mediante un examen de
varianza (ANOVA) y se estableció un valor de
p<0.05 para establecer diferencia significativa.
Resultados
Cultivo in vitro de macromicetos
En la figura 1 se muestran los carpóforos de
Armillaria tabescens, Lentinus lepideus, Calvatia
cyathiformis y Ganoderma applanatum en su hábitat
natural, además del crecimiento miceliar in vitro
de las especies de macromicetos evaluadas.
Determinación de citotoxicidad selectiva
Se evaluaron doce concentraciones (rango de 2 mg/
mL a 0.00098 mg/mL) para cada extracto. Los extractos
acuosos de las cuatro especies evaluadas no
fueron citotóxicos (tabla I).
Evaluación de la actividad antioxidante
Las tres concentraciones de los extractos acuosos
de las especies evaluadas (0.5, 1 y 2 mg/mL) produjeron
una disminución significativa de la actividad
oxidativa de la xantina oxidasa (control positivo).
El efecto se mantuvo durante las seis horas de
evaluación del experimento (figura 2). La inhibiCIENCIA
UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006 167
A) Carpóforos
Lentinus lepideus Armillaria tabescens Calvatia cyathiformis Ganoderma applanatum
B) Cultivos in vitro
Lentinus lepideus Armillaria tabescens Calvatia cyathiformis Ganoderma applanatum
Fig. 1. Aspecto de los carpóforos y de los cultivos de macromicetos en medio líquido de Melin.
CT50 (g/mL)
Lnea
celular
Lentinus
lepideus
Armillaria
tabescens
Calvatia
cyathiformis
Ganoderma
applanatum
Chang
liver
500 500 700 700
Hep G2 500 500 700 700
Valores de CT50 obtenidos para los extractos acuosos de Lentinus
lepideus, Armillaria tabescens, Calvatia cyathiformis, y Ganoderma
applanatum mediante la prueba de reducción del MTT.
Tabla I. Concentración citotóxica cincuenta (CT50) después
de 72 horas de exposición a extractos acuosos.
ción de la actividad oxidativa se observó a los 30
minutos de incubación con los extractos y la mayor
actividad inhibitoria para las cuatro especies
ocurrió con la dosis de 2 mg/mL.
Evaluación del efecto inmunomodulador sobre la producción
de anticuerpos IgM
En la tabla II se muestra el promedio del número
de células formadoras de anticuerpos IgM en ratones
hembras y machos, después de la administración
de una dosis única de 20 mg/Kg de extractos
acuosos de las especies de macromicetos evaluadas.
Los extractos acuosos de Lentinus lepideus produjeron
un aumento significativo en la respuesta del
sistema inmune al incrementar en un 84% el número
de células formadoras de anticuerpos IgM
(CFP-IgM) en bazo de ratones BALB/c. Con los
extractos acuosos de Armillaria tabescens, Calvatia
cyathiformis y Ganoderma applanatum no se observó
diferencia significativa con el grupo inmunizado
con glóbulos rojos de carnero (control positivo).
En el control negativo no se observó la formación
de CFP.
Discusión
En el presente trabajo se realizó una evaluación sistemática
de la actividad biológica de cuatro especies
de macromicetos que crecen en el noreste del
país, con el fin de evaluar su actividad biológica y
detectar a las especies con potencial farmacológico.
Las especies evaluadas se seleccionaron de acuerdo
a criterios etnofarmacológicos y quimiotaxonómicos,
es decir, con base en el uso de estas especies
en la medicina tradicional oriental para la prevención
y tratamiento de diversas enfermedades, incluyendo
varios tipos de cáncer y con base en antecedentes
de la actividad biológica (citotoxicidad
selectiva, efecto antioxidante e inmunomodulador)
reportada para otras especies del mismo género
como Lentinus edodes, Ganoderma lucidum y Calvatia
gigantea que crecen en China y Japón. El aislamien-
LOURDES GARZA, XÓCHITL S. RAMÍREZ, FORTUNATO GARZA, MARIO C. SALINAS, NOEMÍ WAKSMAN, YOLANDA ALCARAZ, OSCAR TORRES
CIENCIA 168 UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE EXTRACTOS ACUOSOS DE MACROMICETOS DEL NORESTE DE MÉXICO
Antígeno CFPXMillón-
Solución salina 0.85% (control negativo) 0
Eritrocitos de carnero 10% (control positivo) 348 + 5.7
Lentinus lepideus 643 + 57.0*
Armillaria tabescens 362 + 9.2
Calvatia cyathiformis 339 + 37.0
Ganoderma applanatum 298 + 10.6
Tabla II. Efecto de extractos acuosos de macromicetos
sobre la repuesta inmune.
to a partir de carpóforos de Armillaria tabescens,
Lentinus lepideus, Calvatia cyathiformis y Ganoderma
applanatum permitió eliminar los contaminantes
presentes en los carpóforos y de esta manera tener
la certeza de que la actividad biológica encontrada
corresponde a compuestos bioactivos presentes
en estos macromicetos y no a compuestos o
metabolitos producidos por microorganismos,
como bacterias y hongos, los cuáles pudieran haber
estado presentes en los carpóforos recolectados.
La evaluación de la citotoxicidad se realizó en
células hepáticas humanas de origen benigno y
tumoral con el propósito de poder comparar la toxicidad
en ambos tipos celulares y así establecer su
posible selectividad; al respecto se estableció que
ninguno de los extractos acuosos de las especies
evaluadas mostró ser citotóxico
ya que los valores de CT50 obtenidos
para todas las especies fueron
altos. Estos resultados concuerdan
con los de otros autores
quienes han reportado que la
actividad antitumoral de extractos
de hongos asiáticos como
Lentinus edodes, Ganoderma
lucidum, Coriolus versicolor y
Grifola frondosa no se debe a efectos
tóxicos directos sobre las células
cancerosas, sino que ejercen
su actividad mediante la activación
de diferentes respuestas del
sistema inmune del hospedero.
14,15 Además, es importante
considerar que muchas de estas
especies son comestibles y como
prototipo de estos hongos está el
Lentinus edodes, el cual tiene actividad antitumoral
y es ampliamente utilizado en la alimentación de
países asiáticos.4,16
La evaluación de la actividad antioxidante/
prooxidante se realizó mediante la medición de la
fluorescencia emitida por el metabolito de la
DCFDA dentro de la célula.12 Esta prueba ha sido
ampliamente utilizada para detectar el efecto de
compuestos químicos en el balance prooxidante/
antioxidante de la célula. Al evaluar el efecto de
los extractos acuosos de las cuatro especies se observó
que todos mostraron que tenían un efecto
antioxidante al inhibir el estrés oxidativo inducido
por la xantina oxidasa en células de hígado de
Chang. Lo anterior sugiere que las sustancias activas
presentes en estos extractos tienen la capacidad
de bloquear o atrapar los radicales libres inducidos
por la xantina, o pudieran estar
actuando inhibiendo la actividad oxidativa
de dicha enzima. Al respecto, varios autores
han reportado que la mayoría de los polisacáridos
extraídos de basidiomicetos pueden
ser considerados como candidatos no tóxicos
con potencial actividad bloqueadora de
radicales libres.17,18
Los resultados de este estudio coinciden
con estos reportes, ya que las especies eva-
Fig. 2. Efecto de los extractos acuosos: A) Lentinus lepideus, B) Armillaria tabescens, C) Calvatia
cyathiformis y D) Ganoderma applanatum sobre la actividad oxidativa de la xantina oxidasa, en
células de hígado de Chang a diferentes dosis. Los datos representan el promedio + la desviación
estándar de determinaciones por triplicado. *p < 0.05
A B
CIENCIA UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006 169
luadas además de no ser citotóxicas mostraron una
actividad antioxidante. En cuanto al efecto inmunomodulador
de los extractos acuosos, se evaluó
la respuesta del sistema inmune del ratón BALB/c
mediante la técnica de Jerne modificada por Cunningham,
la cual permite la visualización de pequeñas
cantidades de anticuerpos líticos liberados por
un solo linfocito sensibilizado; al respecto se encontró
que al administrar los extractos de manera
conjunta con la inmunización, Lentinus lepideus estimuló
la respuesta del sistema inmune, ya que se
observó un aumento significatvo en el número de
células secretoras de anticuerpos IgM con respecto
al grupo inmunizado con glóbulos rojos de carnero
(control positivo). En cuanto a este tema, varios
autores han reportado que los polisacáridos presentes
en extractos acuosos de macromicetos de
Japón y China, como la Lentina de Lentinus edodes,
Calvacina de Calvatia gigantea y Grifon de Grifola
frondosa, ejercen sus efectos antitumorales mediante
una estimulación de la respuesta del sistema inmune
con un aumento en la producción de
citocinas como IL-1, IL-2, factor de necrosis tumoral
α (TNF-α), así como la activación de macrófagos,
células asesinas naturales, células B y T.19-23
Los resultados de la actividad antioxidante e
inmunomoduladora de Armillaria tabescens, Lentinus
lepideus, Calvatia cyathiformis y Ganoderma
applanatum constituyen el primer reporte de actividad
biológica para especies de macromicetos que
crecen en México. Estos resultados indican que al
igual que lo reportado para macromicetos de países
orientales, las especies de macromicetos que
crece en nuestro país también contienen compuestos
activos, por lo que constituyen una fuente de
productos naturales con potencial farmacológico.
A la fecha se encuentran en evaluación 20 especies
más y se trabaja en el fraccionamiento y caracterización
de las sustancias activas presentes en las especies
evaluadas.
Conclusiones
Los extractos acuosos obtenidos a partir de micelio
de Lentinus lepideus, Armillaria tabescens, Calvatia
cyathiformis y Ganoderma applanatum no son
citotóxicos y contienen sustancias con actividad
antioxidante. El extracto acuoso de Lentinus lepideus
tiene, además, compuestos con potencial actividad
inmunomoduladora.
Resumen
En este estudio se evaluó la citotoxicidad, el efecto
inmunomodulador y antioxidante de extractos
acuosos de Lentinus lepideus, Ganoderma applanatum,
Armillaria tabescens y Calvatia cyathiformis. El efecto
inmunomodulador se evaluó en ratones BALB/c
de acuerdo a la técnica de Cunningham. La citotoxicidad
se evaluó en células de hígado de Chang
y Hep G2. El efecto antioxidante se determinó
mediante la prueba del DCFDA. Todos los extractos
produjeron un efecto antioxidante y ninguno
de ellos fue citotóxico. Lentinus lepideus produjo un
incremento significativo de la respuesta inmune.
Palabras clave: Macromicetos, Actividad antitumoral,
Actividad antioxidante, Efecto inmunomodulador.
Abstract
In this study the cytotoxicity, immunomodulating,
and antioxidant activity of aqueous extracts of
Mexican strains of Lentinus lepideus, Ganoderma
applanatum, Armillaria tabescens, and Calvatia
cyathiformis were evaluated. Immunomodulating
activity was evaluated in BALB/c mice according
to the Cunningham technique. Cytotoxicity was
evaluated in Chang liver cells and HepG2 cells.
The antioxidant effect was evaluated by the DCFDA
probe. All the extracts produced an antioxidant
effect and were not cytotoxic. Lentinus lepideus
produced a significant increase of the immune
response.
Keywords: Macromycetes, Antitumor activity,
Antioxidant activity, Immunomodulating effect.
Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo recibido por parte de
la Universidad Autónoma de Nuevo León, a través
de los proyectos Paicyt SA 678-02 y SA 968-04.
LOURDES GARZA, XÓCHITL S. RAMÍREZ, FORTUNATO GARZA, MARIO C. SALINAS, NOEMÍ WAKSMAN, YOLANDA ALCARAZ, OSCAR TORRES
CIENCIA 170 UANL / VOL. IX, No. 2, ABRIL-JUNIO 2006
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Recepción: 21 de febrero de 2005
Aceptación: 2 de noviembre de 2005
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