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Fungo medicinal

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Fungos medicinais são os fungos que produzem metabólitos clinicamente significativos ou que podem ser induzidos a produzir tais metabólitos com o uso de biotecnologia. A variedade de compostos com potencial medicamentoso que foram identificados incluem antibióticos, drogas anti-câncer, inibidores de colesterol, psicotrópicos, imunosupressores e até mesmo fungicidas. Embora as descobertas iniciais tenham sido feitas com bolores simples, do tipo que causa a deterioração de alimentos, mais tarde, o trabalho identificou compostos úteis em uma ampla gama de fungos.

História

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Apesar de produtos à base de fungos terem sido utilizados na medicina tradicional, provavelmente desde a pré-história, a habilidade de identificar propriedades benéficas e então extrair o ingrediente ativo, iniciou-se com a descoberta da penicilina por Alexander Fleming em 1928. Desde então, muitos antibióticos foram descobertos e o potencial de fungos para sintetizar moléculas biologicamente ativas úteis em uma ampla gama de terapias clínicas tem sido amplamente explorada.

Investigações farmacológicas tem agora remédios antifúngicos, antivirais, e antiprotozoário isolados de fungos.[1]

O fungo com provavelmente o maior registro de uso medicinal, Ganoderma lucidum, é conhecido em Chinês como líng zhī ("espírito da planta"), e em Japonês como mannentake ("cogumelo de 10.000 anos"). No Japão antigo, Grifola frondosa , valia o seu peso em prata, apesar de não terem sido demonstrados significativos benefícios terapêuticos em humanos.[2]

Estudos têm mostrado que outras espécies do gênero Ganoderma, como Ganoderma applanatum, contém compostos anti-tumorais e propriedades anti-fibróticas.

Inonotus obliquus foi usado na Rússia desde o século 16, e é destaque na novela de Alexandr Solzhenitsyn, de 1967, Pavilhão de cancerosos.[3]

Líquens também têm sido usados em muitas tradições de medicina popular para tratar uma ampla gama de doenças.[4] Pesquisas tem demonstrado uma gama de compostos terapeuticamente significativos em algumas espécies de musgos,[4] mas acredita-se que nenhum deles é atualmente usado medicina convencional.

Aplicações

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Câncer

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40x aumento - microscopia de esporos de Pestalotiose/Pestalotiopsis. Note os apêndices. Algumas cepas (Pestalotiopsis pauciseta) são conhecidos por produzir taxol.[5][6]

O Paclitaxel é sintetizado utilizando Penicillium raistrickii e fermentação de células da planta. Os fungos podem sintetizar outros inibidores mitóticos, incluindo vinblastina, vincristina, podofilotoxina, griseofulvina, aurantiamine, oxaline, e neoxaline.[7]

11,11'-Dideoxyverticillin A, um isolado de Penicillium marinhas, foi usado para criar dezenas de compostos semi-sintéticos anticancerígenos.[8] 11,11'-Dideoxyverticillin A , andrastin A, barceloneic acid A, e barceloneic acid B, são inibidores de farnesil transferase que podem ser feitas por Penicillium.[9] 3-O-Methylfunicone, anicequol, duclauxin, e rubratoxin B, são anticâncer/citotóxicos metabólitos de Penicillium.

Penicillium é uma fonte potencial do medicamento para leucemia asparaginase.[10]

Alguns países aprovaram o Beta-glucan de extratos de fungos lentinano, polissacarídeo-K, e polissacarídeo peptídeo como adjuvantes imunológicos.[11] Há alguma evidência de que seu uso tem eficácia em prolongar e melhorar a qualidade de vida de pacientes com certos tipos de câncer, embora o Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, observe que "bem projetados, estudos de grande escala são necessários para estabelecer o papel da lentinan como um útil complemento para o tratamento de câncer".[12] de Acordo com a Cancer Research UK, "não há atualmente nenhuma evidência de que qualquer tipo de cogumelo cubensis ou extrato de cogumelo pode prevenir ou curar o câncer".[13] Metabólitos de fungos, tais como o ergosterol, clavilactonas, e triterpenoides são eficientes inibidores de Cdk que levam ao G1/S ou G2/M prenderem células cancerosas. Outros metabólitos, tais como panepoxydone, são inibidores do NF-kB. Alguns fragmentos da parede celular de fungos são antagonistas de receptores VEGF[14]

Agentes antibacterianos. (antibióticos)

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Alexander Fleming, liderou o caminho para os antibióticos beta-lactâmicos com o fungo Penicillium e a penicilina. Descobertas subseqüentes, incluído alamethicin, aphidicolin, brefeldin A, Cefalosporina, cerulenin, citromycin, eupenifeldin, fumagillin, fusafungine, ácido fusidico, itaconic acid, MT81, nigrosporin B, usnic acid, verrucarin A, vermiculine e muitos outros.

 
Ling Zhi-8, uma proteína imunomoduladora isolada de Ganoderma lucidum

Os antibióticos retapamulin, tiamulin, e valnemulin são derivados do metabólito de fungo pleuromutilin. Plectasin, austrocortilutein, austrocortirubin, coprinol, oudemansin A, strobilurin, illudin, pterulone, e sparassol são antibióticos isolados de espécies do filo basidiomycota.

Os inibidores da biossíntese do colesterol

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As estatinas são uma importante classe de medicamentos para baixar o colesterol; a primeira geração de estatinas foi obtida a partir de fungos.[15]

 
A levedura de arroz vermelho, o fungo Monascus purpureus, pode sintetizar três estatinas.

O precursor da Pravastatina, a mevastatina pode ser extraído de Penicillium. Lovastatina, a primeira estatina comercial, foi extraída a partir de um caldo de fermentação do Aspergillus terreus.[15] A produção industrial é agora capaz de produzir 70 mg de lovastatina por kg de substrato.[16] A levedura de arroz vermelho, o fungo Monascus purpureus, pode sintetizar lovastatina, mevastatina, e o precursor da simvastatina, monacolin J. Os ácidos zaragozicos foram isolados a partir de ascomycota. Nicotinamida riboside, um inibidor da biossíntese do colesterol, é feita por Saccharomyces cerevisiae.

Outros compostos incluem a Sinvastatina, um semi-sintético derivado da Lovastatina.[15]

Antifúngicos

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Griseofulvina, caspofungin, strobilurin, azoxistrobina, micafungina, e echinocandina, são todos extraídos de fungos. Anidulafungin é um derivado de um metabólito de Aspergillus.

Imunosupressão

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Ciclosporina, foi descoberto em Tolypocladium inflatum.Bredinin foi descoberto em Eupenicillium brefeldianum. O ácido micofenólico foi descoberto em Penicillium stoloniferum. Fungos termofílicos foram a origem do precursor do fingolimod, myriocin. Aspergillus sintetiza os imunosupressores gliotoxin e endocrocin. Subglutinols são imunosupressores isolados de Fusarium subglutinans.[17] Outros compostos incluem mizoribine.

Malária

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Codinaeopsin, efrapeptins, zervamicins, e antiamoebin,[18] são feitas por fungos.

Diabetes

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Muitos compostos isolados de fungos funcionam como inibidores DPP-4, inibidores da alfa-glicosidase, e inibidores de alfa amilase in vitro. Ternatin suprime a hiperglicemia.[19] Aspergillusol A é um inibidor de alfa-glicosidase feito por Aspergillus. Sclerotiorin é uma aldose redutase feita por Penicillium.

Efeitos psicotrópicos

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Muitos fungos tem efeitos psicotrópicos bem documentados, alguns deles severos e alguns deles associados com efeitos colaterais agudos e potencialmente fatais.[20] Bem conhecidos entre esses está Amanita muscaria. Mais conhecidos e usados informalmente estão uma grande variedade de fungos coletivamente conhecidos como "cogumelos mágicos", que contém psilocibina e psilocina.[21]

A história da panificação também é repleta de referências ao mortal ergotismo causado por cravagens, mais comumente Claviceps purpurea, um parasita de culturas de cereais. Um número de drogas terapeuticamente úteis foram extraídas a partir da cravagem de centeio, incluindo ergotamina, pergolide e cabergolina.[22]

Compostos psicotrópicos criados a partir de alcalóides de claviceps também incluiem di-hidroergotamina, metisergida, methylergometrine, hydergine, nicergolina, lisuride, bromocriptina, cabergolina, pergolide. Polyozellus multiplex sintetiza inibidores de prolil endopeptidase polyozellin, thelephoric acid, kynapcins. Isolados de fungos neurotróficos incluem L-theanine, tricholomalides, scabronines, termitomycesphins. Muitos fungos sintetizam a parcial, não-seletiva, agonista do receptor de serotonina/analógo psilocina.

Várias outras espécies, incluindo espécies de Aspergillus e Penicillium, foram induzidas a produzir alcalóides de cravagem.

Vitaminas

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A fotoquímica da biossíntese de Vitamina D

Os fungos são uma fonte de vitamina D. Os fungos podem sintetizar a vitamina D2 (ergocalciferol), D4 (22-dihydroergocalciferol), e D1 (Lumisterol+D2).[23]

Fitase

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Aspergillus niger é utilizada para a produção recombinante de fitase, uma enzima adicionada a alimentos para animais, para melhorar a absorção de fósforo.

Espécies comestíveis, com metabólitos clinicamente significativos

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Muitas espécies comestíveis têm se mostrado eficazes em produzir metabólitos clinicamente significativos. No entanto, é improvável que comer fungos com tais propriedades tenha qualquer efeito medicinal benéfico. A maioria dos compostos de interesse, quando utilizado para fins médicos são sintetizados em escala industrial e são embalados e administrados de modo a maximizar o potencial benefício.

Os fungos listados abaixo têm mostrado efeito significativo, como evidenciado por ensaios clínicos em seres humanos publicadas em artigos revisados por pares e citado em fontes secundárias.

Agaricus subrufescens (Agaricus blazei/brasiliensis, cogumelo amêndoa) é um fungo associado com o Brasil e o Japão.[24][25] Pesquisa e pequenos estudos clínicos demonstraram que o extrato de A. subrufescens tem atividade antihiperglicêmica e atividade anticancerígena.[26][27][28][29] Brefeldin A e blazein foram isolados de A. subrufescens.

Boleto badius tem sido mostrado útil para sintetizar theanine , que se alega ter leves propriedades psicoativas.[30]

Cordyceps sinensis é um fungos entomopatogênicos coletados no Planalto Tibetano. O imunossupressor ciclosporina foi originalmente isolado de Cordyceps subsessilis. O análogo da adenosina, cordycepin foi originalmente isolado de Cordyceps. Outros isolados de Cordyceps incluem, cordymin, cordycepsidone, e cordyheptapeptide.[31] CS-4 é comercialmente vendido como C. sinensis, mas Cs-4 foi recentemente confirmada para ser uma espécie diferente das espécies de Cordyceps utilizadas na medicina tradicional Chinesa. CS-4 é adequadamente conhecida como Paecilomyces hepiali. Hirsutella sinensis é a forma assexuada aceita de C. sinensis.[32]

Lentinula edodes (Shiitake) tem sido usado como uma fonte de Lentinano, AHCC, e eritadenine. Em 1985, o Japão aprovou o lentinan como um adjuvante para o câncer gástrico. Estudos indicam prolongada sobrevivência e a melhora da qualidade de vida quando os pacientes com câncer gástrico com incuráveis ou recorrentes doenças são tratadas com lentinan, em combinação com outros agentes quimioterápicos.[11]

Ustilago maydis sintetiza ustilagine e ustilagic acid.[33]

O Ganoderma lucidum (Ling zhi, mannentake, reishi) tem uma longa história de uso medicinal. Ele contém ácido p-hidroxibenzóico, ácido cinâmico, e outros compostos.[34]

Hydnellum peckii fornece atromentin, um anticoagulante isolado da micorriza.[35][36]

Schizophyllum commune produziu o schizophyllan (SPG, sizofiran, sonifilan), que tem sido pesquisado clinicamente para a atividade anticancerígena.[37] Hidrofobina foi originalmente isolada de S. comuna. Um polissacarídeo quimicamente análogo, scleroglucan, é um isolado de Sclerotium rolfsii.

Trametes versicolor produz a polissacarídeos proteína-dependentes PSK e PSP (polisacaropeptideo) a partir de diferentes cepas de micélio. No Japão, PSK é um adjuvante do tratamento de câncer gástrico. O japão começou a usar a PSK em 1977, enquanto que a China começou a usar o PSP em 1987.[citação necessários]

Leveduras

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Saccharomyces é usado industrialmente para produzir o aminoácido lisina, bem como proteínas recombinantes de insulina e antígeno de superfície da Hepatite B. Leveduras transgênicas são usadas para produzir artemisinina, bem como uma série de análogos de insulina.[38] Candida é usada industrialmente para produzir vitaminas, ácido ascórbico e riboflavina. Pichia é usado para produzir o aminoácido triptofano e vitamina piridoxina. Rhodotorula é usado para produzir o aminoácido fenilalanina. Moniliella é usado industrialmente para produzir o açúcar álcoolico eritritol.

Referências

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