Διερεύνηση της ύπαρξης του παράγοντα ενεργοποίησης αιμοπεταλίων (PAF) ή άλλων μεσολαβητών σε κυανοφύκη σπηλαίων

Abstract

In the present study, two cyanobacteria namely a filamentous one Scytonema julianum and a coccoid one Chroococcidiopsis sp. were collected and cultivated. Their lipids were extracted, isolated and purified with chromatographic techniques (TLC and HPLC) and then tested for their biological activity. Lipid fractions with the most important biological activity were subjected to chemical determinations, further biological studies as well as on electro-spray mass spectrometry, in order to identify their structure. Scytonema julianum contains a phosphatidycholine (C16:0/18:2) even though bacteria in general seldom contain choline-containing phosphoacylglycerols. In addition, four types of polar lipids causing platelet aggregation were detected and shown to be an acetylsphingomyelin, an acylacetylglycerol phosphoacetylated glycolipid, a phospho-glyco-analog of acyl-acetylated sphingosine and a glyco-analog of phosphatidylglycerol. One fruction was found to be a potent inhibitor of PAF- induced platelet aggregation and was identified as phosphoglyco - analog of acyl - sphingosine. Chroococcidiopsis sp. contains mostly lipids that exerted in hibitory action against PAF and they were identified as phospho-acetylated glycoanalog of diglyceride and phospho-glycoanalog of ceramide. Only one fraction was detected that induced platelet aggregation and was identified as phospho-acetylated glyco-analog of ceramide. The presence of the above lipids in cyanobacteria is propably related to the allergenic reactions observed with cyanaobacterial exposure and reinforces the concept that PAF is a member of a large family of lipid mediators, apparently having different physiological roles in prokaryotic and eukaryotic organisms.

Στην παρούσα ερευνητική εργασία μελετήθηκαν οι καλλιέργειες δύο κυανοφυκών που συναντώνται στα ελληνικά σπήλαια (Σπήλαιο Κουτούκι Παιανίας και Νυμφολήπτου Βάρης), αλλά και σε χώρους με παρόμοιες κλιματολογικές συνθήκες (Αρχαίο θέατρο Διονύσου), ενός νηματοειδούς κυανοβακτηρίου, του Scytonema julianum και ενός κοκκιώδους κυανοβακτηρίου, του Chroococcidiopsis sp. Απομονώθηκαν και διαχωρίστηκαν με χρωματογραφικές τεχνικές (TLC και HPLC), τα λιποειδή τους και μελετήθηκε η βιολογική τους δραστικότητα. Στα κλάσματα με τη σημαντικότερη βιολογική δραστικότητα έγιναν χημικές αναλύσεις, επιπλέον βιολογικές δοκιμασίες καθώς και φασματοφωτομετρία μάζας για να πιστοποιηθεί η δομή τους. Το Scytonema julianum αποδείχθηκε ότι περιέχει φωσφατιδυλοχολίνη (C16:0/18:2) αν και έχει αναφερθεί ότι σπάνια τα βακτήρια περιέχουν φωσφοακυλογλυκερόλες με βάση χολίνη. Στο κυανοβακτήριο αυτό διαπιστώθηκε η ύπαρξη τεσσάρων διαφορετικών χημικών δομών λιποειδών, τα οποία εμφανίζουν δράση ανάλογη του PAF. Τα λιποειδή αυτά πιστοποιήθηκαν ως ακετυλοσφιγγομυελίνη, ακυλο-ακετυλογλυκερο-φωσφο-ακετυλιωμένο γλυκολιποειδές, φωσφο-γλυκο-ανάλογο της ακυλο-ακετυλο-σφιγγοσίνης και γλυκο-ανάλογο της φωσφατιδυλο-γλυκερόλης. Επιπλέον, ο πιο ισχυρός αναστολέας του PAF πιστοποιήθηκε ως φωσφο-γλυκο-ανάλογο της ακυλο-σφιγγοσίνης. Το Chroococcidiopsis sp. αποδείχθηκε ότι περιέχει κυρίως λιποειδή που εμφανίζουν ανασταλτική δράση έναντι του PAF και τα οποία πιστοποιήθηκαν ως φωσφο-ακετυλιωμένο γλυκο-ανάλογο διγλυκεριδίου και φωσφο-γλυκο ανάλογο κηραμίδιο. Βρέθηκε μόνο ένα κλάσμα που εμφάνιζε δράση ανάλογη του PAF και το οποίο πιστοποιήθηκε ως φωσφο-ακετυλιωμένο γλυκο-ανάλογο κηραμιδίου. Η ύπαρξη των παραπάνω ενώσεων στα κυανοβακτήρια πιθανώς να αιτιολογεί τις αλλεργικές αντιδράσεις που προκαλούνται κατά την επαφή με τα βακτήρια αυτά και επιπλέον ενισχύει την άποψη ότι ο PAF είναι αρχέγονο μέλος μιας μεγάλης οικογένειας λιποειδικών μεσολαβητών, οι οποίοι έχουν διαφορετικούς φυσιολογικούς ρόλους στους προκαρυωτικούς και ευκαριωτικούς οργανισμούς.