Streptomyces cellulosae

Sinopsis

Streptomyces cellulosae: Una Referencia Enciclopédica

1. Identidad y Taxonomía

1.1 Clasificación Científica y Nomenclatura

Streptomyces cellulosae es una bacteria grampositiva, filamentosa y formadora de esporas que pertenece al género Streptomyces, el género más grande y mejor estudiado dentro del filo Actinobacteria (anteriormente Actinomycetes). Es una especie bacteriana del género Streptomyces que ha sido aislada de suelo de jardín. A la especie se le han asignado varias designaciones de cepas en distintos grupos de investigación, incluyendo ATCC 12625, KCCS0127, NBRC 13027^T, WHX1301, TES17, VJDS-1 y Actino 48, lo que refleja aislamientos ambientales independientes realizados en diferentes países y sustratos.

Streptomyces son bacterias grampositivas, filamentosas y formadoras de esporas que pertenecen al filo Actinobacteria. El nombre del género fue creado formalmente a comienzos del siglo XX por Selman Waksman: el nuevo nombre del género, Streptomyces, fue en realidad creado por el propio Dr. Waksman en colaboración con el Dr. Arthur T. Henrici durante una reorganización previa de los nombres oficiales de los actinomicetos.

1.2 Hábitat Natural y Fuentes Comunes

Los Streptomyces están presentes en casi todos los ambientes, desde las profundidades marinas hasta las altas montañas. En el caso específico de S. cellulosae, se han reportado cepas provenientes de diversos nichos ecológicos: suelo de jardín (cepa tipo), suelo de manglar de Nizampatnam, Guntur, Andhra Pradesh, India, suelos de rizosfera de plantaciones de té (Camellia sinensis), y suelo de rizosfera asociado a Panax notoginseng en la provincia de Yunnan, China. La especie representa, por lo tanto, un actinomiceto habitante del suelo con distribución mundial.

1.3 Preparaciones y Formas Comunes

S. cellulosae no existe como un suplemento dietético comercialmente estandarizado e independiente, al estilo de las vitaminas o los extractos de hierbas. La investigación y las aplicaciones incipientes han empleado el organismo en varias formas:

Extractos crudos de acetato de etilo del caldo de fermentación, utilizados en la mayoría de los estudios de laboratorio sobre actividad antimicrobiana y antioxidante.
Bioformulaciones a base de talco que contienen caldo de cultivo, sobrenadante libre de células o suspensiones de sedimento celular, desarrolladas para aplicaciones de biocontrol agrícola. Se caracterizaron tres formulaciones a base de talco con caldo de cultivo, sobrenadante libre de células y suspensión de sedimento celular de la cepa Actino 48 productora de quitinasa, mediante SEM, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y un analizador de tamaño de partículas.
Preparaciones de células en reposo (resting cells), utilizadas en estudios de biotransformación para convertir enzimáticamente moléculas sustrato.
Compuestos aislados derivados de la fermentación (por ejemplo, fungicromina purificada, angucyclinonas, rabelomicina), producidos para trabajos de ensayo in vitro y no para uso en consumidores.

No se ha publicado ninguna monografía farmacopeica (USP, Farmacopea Europea, monografía de la OMS, Comisión E alemana o ESCOP) específicamente para S. cellulosae como ingrediente de suplemento dietético, y ningún organismo regulador (FDA, EFSA, EMA o Health Canada) ha emitido una aprobación o clasificación específica de este organismo como suplemento dietético per se.

2. Contexto Histórico y Tradicional

2.1 Contexto Más Amplio de Streptomyces en la Historia Científica

Streptomyces cellulosae no cuenta con una historia documentada de uso tradicional por parte de ninguna cultura antes de la microbiología moderna. Al ser una bacteria del suelo sin presencia macroscópica ni propiedades organolépticas conocidas, no formó parte de los sistemas de medicina popular. Su historia es enteramente de ciencia de laboratorio moderna, y comienza a mediados del siglo XX en el contexto de la época dorada del descubrimiento de antibióticos.

Selman Waksman y sus colegas de la Universidad de Rutgers buscaron sistematizar lo que Alexander Fleming había encontrado por casualidad: un procedimiento para estudiar la capacidad de los extractos de bacterias del suelo de inhibir bacterias patógenas, ahora conocido como la plataforma de Waksman. Ya en 1940 este enfoque permitió identificar un actinomiceto del suelo que producía un compuesto capaz de matar a E. coli. En 1943, Waksman y sus estudiantes aislaron la estreptomicina de la bacteria del suelo Streptomyces griseus, demostrando su eficacia contra Mycobacterium tuberculosis, el agente causal de la tuberculosis. Este programa sistemático de rastreo de suelos hizo que las especies de Streptomyces —incluyendo eventualmente S. cellulosae— llamaran la atención científica.

Históricamente, el género Streptomyces es reconocido como la fuente de muchos antibióticos clínicamente importantes, incluyendo la estreptomicina, la tetraciclina y el cloranfenicol. Estos compuestos pertenecen al grupo de antibióticos, antifúngicos y agentes anticancerígenos, y representan aproximadamente el 80% de los antibióticos de origen natural en uso actualmente. Estudios recientes han identificado más de 279 nuevos compuestos bioactivos provenientes de Streptomyces entre 2015 y 2020, lo que resalta su vigente relevancia en la lucha contra la resistencia a los antibióticos y las enfermedades emergentes.

2.2 Historia de la Investigación de S. cellulosae en Particular

La investigación científica documentada sobre S. cellulosae comenzó en serio en las décadas de 1970 y 1980, con estudios sobre su enzima betalactamasa y su producción del antibiótico macrólido poliénico fungicromina. Streptomyces cellulosae produce fungicromina. Los estudios biosintéticos de la fungicromina fueron publicados en el Journal of the American Chemical Society por Harrison, Noguchi y Vederas en 1986, en los que se establecieron las vías de incorporación isotópica de este compuesto. Un estudio de 1989 en The Journal of Antibiotics, a cargo de Li, Rawlings, Harrison y Vederas, examinó la "producción de nuevos antibióticos poliénicos por Streptomyces cellulosae tras la adición de (Z)-16-fenilhexadec-9-enoato de etilo". El interés por la especie se amplió en las décadas de 2010 y 2020, a medida que los investigadores exploraban diversos hábitats del suelo en busca de nuevos productores de compuestos bioactivos, aislando nuevas cepas de rizosferas de té, sedimentos de manglar y suelos asociados a raíces.

3. Componentes Clave y Compuestos Activos

3.1 Fungicromina (Pentamicina)

El compuesto más exhaustivamente estudiado que produce S. cellulosae es la fungicromina, también conocida por los sinónimos pentamicina, cogomicina y lagosina. La fungicromina, también conocida como pentamicina, es un antibiótico macrólido poliénico producido por especies de Streptomyces, caracterizado por un gran anillo lactónico macrocíclico con dobles enlaces conjugados y múltiples grupos hidroxilo.

Mediante manipulación experimental, S. cellulosae ATCC 12625 puede inducirse a producir variantes poliénicas adicionales. Se sintetizó (Z)-16-fenilhexadec-9-enoato de etilo, un análogo del oleato de etilo, y se añadió a cultivos de Streptomyces cellulosae ATCC 12625, que normalmente producen fungicromina como el antibiótico poliénico principal. Estos cultivos mostraron una drástica reducción de la biosíntesis de fungicromina, pero produjeron cuatro nuevos antibióticos poliénicos con una cadena lateral truncada de cuatro carbonos, denominados isochainina, 14-hidroxiisochainina, 1'-hidroxiisochainina y 1',14-dihidroxiisochainina.

3.2 Enzima Betalactamasa

S. cellulosae ha sido documentada como productora de una enzima betalactamasa, que ha sido objeto de estudios de caracterización molecular. Se determinó la secuencia de nucleótidos del gen codificante de betalactamasa, bla, de Streptomyces cellulosae KCCS0127. La secuencia de aminoácidos deducida resultó muy cercana a la de las Bla de clase A, especialmente las de especies de Streptomyces, pero completamente diferente de las Bla de clase D. Esto es contrario al resultado que se esperaría a partir de su especificidad de sustrato y de su propiedad de unirse al azul dextrano y al NADP+.

3.3 Compuestos Angucyclinonas (Rabelomicina y Deshidrorrabelomicina)

Se encontró que una cepa estrechamente relacionada con S. cellulosae NBRC 13027^T, aislada del suelo de rizosfera de Panax notoginseng en Yunnan, China, produce compuestos de la clase angucyclinona. La cepa de actinomiceto YIM PH20352, aislada de una muestra de suelo de rizosfera de Panax notoginseng recolectada en WenShang, provincia de Yunnan, China, exhibió actividad antifúngica contra algunos hongos fitopatógenos. Las estructuras de las moléculas bioactivas, aisladas del extracto de acetato de etilo del caldo de fermentación de la cepa, se identificaron como rabelomicina (1) y deshidrorrabelomicina (2), con base en extensos análisis espectroscópicos.

3.4 Compuestos Fenólicos

La cepa TES17, aislada de la rizosfera de Camellia sinensis en India, produce un conjunto de compuestos fenólicos. El análisis por UPLC del extracto de la cepa TES17 de S. cellulosae, aislada de la rizosfera de té, reveló que entre nueve compuestos fenólicos —a saber, catequina, epicatequina, quercetina y kaempferol (flavonoides); ácido gálico, ácido cafeico y ácido cumárico (ácidos fenólicos); y umbeliferona (cumarina)— las catequinas fueron los principales compuestos fenólicos.

3.5 Metabolitos Derivados del Colesterol

Se demostró que la cepa WHX1301 de S. cellulosae biotransforma el colesterol en derivados esteroideos oxigenados. El producto principal fue el 2,7-dihidroxicolesterol, y los subproductos fueron el 7-hidroxicolestan-3,5-dieno y el colesteran-3,5-dieno. Afortunadamente, el 2,7-dihidroxicolesterol tiene actividad inhibitoria contra la xantina oxidasa, con una tasa de inhibición del 34.8% a una concentración de 20 μg/mL.

3.6 Enzima Quitinasa

De diez aislados actinobacterianos, Streptomyces cellulosae Actino 48 exhibió la mayor supresión del crecimiento del micelio de Sclerotium rolfsii y la mayor producción de enzima quitinasa (49.2 U L⁻¹ min⁻¹). La quitinasa degrada la quitina, un polisacárido estructural clave en las paredes celulares fúngicas, lo que la vuelve relevante para la actividad antifúngica.

4. Mecanismos de Acción Establecidos

4.1 Disrupción de la Membrana por Poliénicos (Fungicromina)

La fungicromina pertenece a la clase de antibióticos macrólidos poliénicos, cuyo mecanismo antifúngico está bien caracterizado en toda la clase. Ejerce actividad antifúngica al unirse al ergosterol en las membranas celulares fúngicas, alterando la integridad de la membrana y provocando fuga de iones y muerte celular. Este mecanismo es compartido con macrólidos poliénicos relacionados, como la anfotericina B: el mecanismo de acción depende, al menos en parte, de su unión a un resto esteroidal, principalmente el ergosterol (el esterol primario que se encuentra en las membranas celulares fúngicas). Una vez que ocurre esta interacción, los poliénicos parecen formar poros o canales en la membrana celular fúngica, lo que produce un aumento de la permeabilidad de la membrana y la fuga de diversas moléculas pequeñas, como el potasio y otros componentes iónicos y solutos, fuera de la célula. Esta alteración de la integridad de la membrana finalmente conduce a la muerte celular.

La fungicromina muestra toxicidad selectiva hacia las células fúngicas y se utiliza tanto en aplicaciones agrícolas como médicas para el control de infecciones fúngicas.

4.2 Degradación de la Pared Celular Mediante Quitinasa

La enzima quitinasa producida por S. cellulosae Actino 48 degrada los polímeros de quitina de las paredes celulares fúngicas, provocando un deterioro estructural. La interacción entre Actino 48 y S. rolfsii se estudió mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), la cual reveló numerosas anomalías, malformaciones y lesiones en la hifa, con una gran pérdida de densidad y masa del micelio de S. rolfsii.

4.3 Captación de Radicales Libres (Compuestos Fenólicos)

Los compuestos fenólicos producidos por la cepa TES17 —catequinas, flavonoides y ácidos fenólicos— ejercen actividad antioxidante mediante su capacidad de donar átomos de hidrógeno y neutralizar radicales libres, según se midió en múltiples ensayos in vitro de captación de radicales. La capacidad antioxidante del extracto se correlacionó bien con su TPC y TFC, y esto a su vez concordó con el análisis por UPLC, que también reveló la presencia de compuestos fenólicos responsables del potencial antioxidante y citotóxico de la cepa TES17 de S. cellulosae.

4.4 Inhibición de la Xantina Oxidasa

La xantina oxidasa (XO) es una enzima esencial en el metabolismo de las purinas, que cataliza la oxidación de la hipoxantina a xantina y, posteriormente, a ácido úrico. La hiperactividad de la xantina oxidasa está asociada con la hiperuricemia y la gota, lo que hace necesarios inhibidores eficaces. El compuesto derivado de S. cellulosae, 2,7-dihidroxicolesterol, inhibió esta enzima in vitro, lo que sugiere una posible vía para modular el metabolismo de las purinas.

4.5 Actividad de la Betalactamasa

S. cellulosae produce una betalactamasa de clase A. La función ecológica de la producción de betalactamasa en las especies de Streptomyces se entiende como un mecanismo de autorresistencia. La mayoría de los clústeres génicos de biosíntesis de antibióticos en actinobacterias contienen genes para la autorresistencia intrínseca a los antibióticos producidos, y se ha propuesto que los genes de resistencia a antibióticos en bacterias patógenas se originaron en microorganismos productores de antibióticos.

5. Evidencia Científica por Área de Aplicación

5.1 Actividad Antifúngica

Calidad de la evidencia: Preliminar — solo estudios in vitro y en modelos vegetales; no existen datos clínicos en humanos.

Indupalli et al. (2015) concluyeron que el extracto crudo de acetato de etilo de S. cellulosae tiene actividades antimicrobianas potenciales contra una amplia gama de bacterias y hongos. Los ensayos in vitro de difusión en placa de agar han demostrado inhibición del crecimiento fúngico. Los compuestos angucyclinonas rabelomicina y deshidrorrabelomicina, aislados de una cepa estrechamente relacionada, exhibieron actividad antifúngica cuantificada: el compuesto 1 (rabelomicina) exhibió actividad antifúngica contra cuatro patógenos de la pudrición de raíz de Panax notoginseng —incluyendo Plectosphaerella cucumerina, Alternaria panax, Fusarium oxysporum y Fusarium solani— con valores de CIM de 32, 64, 128 y 128 μg/mL, respectivamente. El compuesto 2 (deshidrorrabelomicina) exhibió actividad antifúngica contra F. oxysporum, P. cucumerina, F. solani y A. panax, con valores de CIM de 64, 64, 128 y 128 μg/mL, respectivamente.

Para el biocontrol agrícola, la cepa productora de quitinasa Actino 48 se evaluó en condiciones de invernadero y de campo abierto. La formulación de caldo de cultivo a base de talco fue el tratamiento de suelo más eficaz, ya que redujo el porcentaje de enfermedades del cacahuate en condiciones de invernadero y de campo abierto durante dos temporadas consecutivas. La formulación de caldo de cultivo mostró el mayor aumento en el peso seco de los brotes, los sistemas de raíces y las vainas producidas del cacahuate. Además, los niveles transcripcionales de tres genes relacionados con la defensa (PR-1, PR-3 y POD) se elevaron en el tratamiento con la formulación de caldo de cultivo en comparación con las demás formulaciones.

No se han identificado ensayos clínicos en humanos que evalúen los efectos antifúngicos de las preparaciones de S. cellulosae en la literatura revisada por pares. Toda la evidencia antifúngica se mantiene a nivel in vitro o agrícola/modelo vegetal.

5.2 Actividad Antibacteriana

Calidad de la evidencia: Preliminar — solo estudios in vitro; no existen datos clínicos en humanos.

Los metabolitos de Streptomyces cellulosae VJDS-1, aislada del suelo de manglar de Nizampatnam, Guntur, Andhra Pradesh, India, presentaron actividad antimicrobiana reportada contra organismos grampositivos (Staphylococcus aureus y Bacillus megaterium), bacterias gramnegativas (Xanthomonas campestris, P. aeruginosa y E. coli), y hongos (Aspergillus niger, C. albicans, F. solani y F. oxysporum).

En ensayos de difusión en placa de agar, S. cellulosae inhibió significativamente el crecimiento de P. aeruginosa. La producción óptima de metabolitos antimicrobianos dependió de la cepa y las condiciones: la capacidad de los cultivos de Streptomyces para producir metabolitos bioactivos es una característica variable que puede aumentar considerablemente o perderse por completo según la disponibilidad de nutrientes y las condiciones de crecimiento. Todos los datos antibacterianos de S. cellulosae derivan de ensayos in vitro de disco-difusión o dilución en caldo; no se han realizado modelos de infección animal ni estudios en humanos para esta especie en particular.

5.3 Actividad Antioxidante y Quimioprotección

Calidad de la evidencia: Preliminar — solo ensayos in vitro libres de células y basados en células; no existen datos clínicos en humanos.

Un estudio de 2018 revisado por pares, publicado en BMC Complementary Medicine and Therapies (PMID 29523107), examinó el potencial antioxidante y citotóxico del extracto de la cepa TES17, aislada de la rizosfera de Camellia sinensis en India. Se emplearon diversos ensayos in vitro para evaluar el potencial antioxidante de la cepa; la actividad protectora del ADN se demostró mediante un ensayo de escisión de ADN (DNA nicking assay), y la citotoxicidad del extracto se evaluó mediante el ensayo de MTT. El extracto de la cepa TES17 de Streptomyces cellulosae demostró una actividad antioxidante significativa, con porcentajes de inhibición de 78.47 ± 0.23, 91.08 ± 0.98 y 82.08 ± 0.93 en los ensayos de DPPH, ABTS y radical superóxido a 5 mg/mL, respectivamente. Se encontró que el antioxidante total y el poder reductor fueron de 76.93 ± 0.76 y 231.96 ± 0.51 mg AAE/100 mg de extracto seco, respectivamente.

Además, se demostró que el extracto inhibe la peroxidación lipídica hasta en un 67.18 ± 1.9% a 5 mg/mL. El TPC y el TFC medidos en el extracto fueron de 55 mg GAE/100 mg y 11.17 ± 4.05 mg de rutina/100 mg, respectivamente.

También se observó actividad protectora del ADN: la naturaleza protectora del extracto de TES17 frente al ADN dañado inducido por estrés oxidativo se demostró mediante el porcentaje de ADN superenrollado, es decir, la Forma I, que aumentó de 26.38 a 38.20% en concentraciones que oscilaban entre 2 μg y 10 μg.

Estos son hallazgos in vitro obtenidos mediante ensayos bioquímicos libres de células y sistemas de células cultivadas. Su relevancia para la actividad antioxidante in vivo en humanos no puede asumirse sin datos farmacocinéticos ni ensayos clínicos, ninguno de los cuales se ha realizado para esta especie.

5.4 Actividad Anticancerígena / Citotóxica

Calidad de la evidencia: Preliminar — solo estudios in vitro en líneas celulares; no existen estudios en animales ni datos clínicos en humanos específicos para S. cellulosae.

El mismo estudio de la cepa TES17 evaluó el potencial citotóxico contra líneas celulares de cáncer humano mediante el ensayo de MTT. El extracto de TES17 también mostró actividad citotóxica contra la línea celular de cáncer de pulmón (A549), con una inhibición de 74.7 ± 1.33%, mientras que se observó una toxicidad limitada contra una línea celular normal, con un porcentaje de viabilidad de 87.71 ± 6.66 a la misma concentración (30 μg/mL) evaluada. Este estudio investigó la especificidad del extracto de TES17, que reveló que el extracto era altamente tóxico para la línea celular de cáncer de pulmón A549 (25.3 ± 1.52 a 22.72 ± 0.34% de células viables) en comparación con la línea celular normal (87.71 ± 6.66 a 85.41 ± 3.14% de células viables).

Esta citotoxicidad selectiva in vitro es un hallazgo en etapa temprana y proporciona una base para futuras investigaciones mecanísticas, pero no constituye evidencia de eficacia clínica anticancerígena. Los compuestos responsables de la citotoxicidad se identificaron como la fracción fenólica (catequinas, quercetina, kaempferol, ácido gálico, ácido cafeico, ácido cumárico, umbeliferona, catequina y epicatequina) identificada por UPLC.

5.5 Inhibición de la Xantina Oxidasa (Relevancia Potencial para la Gota/Hiperuricemia)

Calidad de la evidencia: Muy preliminar — un único estudio in vitro; no existen datos clínicos en humanos.

Un estudio de 2023 publicado en Heliyon (PMID 36915485) reportó que S. cellulosae WHX1301 biotransformó el colesterol para producir 2,7-dihidroxicolesterol. Utilizando las células en reposo de Streptomyces cellulosae WHX1301 para transformar el colesterol, el rendimiento del producto puede alcanzar el 76%. Este artículo es el primer reporte sobre la transformación microbiana de esteroides por Streptomyces cellulosae. Afortunadamente, el 2,7-dihidroxicolesterol tiene actividad inhibitoria contra la xantina oxidasa, con una tasa de inhibición del 34.8% a una concentración de 20 μg/mL. Sin embargo, en este artículo solo se trata de un estudio preliminar sobre los productos de transformación, y no se aborda el mecanismo. No se han identificado más datos in vivo ni clínicos sobre esta propiedad.

5.6 Biocontrol de Enfermedades Vegetales

Calidad de la evidencia: Moderada para contextos agrícolas — incluye ensayos de invernadero y campo abierto; no aplicable a la salud humana per se.

La aplicación más desarrollada de S. cellulosae hasta la fecha es el biocontrol agrícola. La cepa Actino 48 se evaluó como agente de biocontrol tanto en condiciones de invernadero como de campo contra enfermedades del suelo del cacahuate causadas por Sclerotium rolfsii. La formulación de caldo de cultivo a base de talco, favorable al medio ambiente, producida a partir de la cepa Actino 48 productora de quitinasa, podría potencialmente utilizarse como agente de biocontrol para controlar enfermedades del suelo del cacahuate causadas por S. rolfsii. Este representa el caso de uso más avanzado prácticamente documentado en la literatura revisada por pares para esta especie, aunque corresponde a aplicaciones agrícolas y no a la salud humana.

6. Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas

Con base en los datos experimentales revisados por pares identificados, S. cellulosae y sus metabolitos se asocian —a nivel in vitro o preliminar— con las siguientes áreas biológicas:

Sistemas inmunitario y antiinfeccioso: Producción de metabolitos antibacterianos y antifúngicos activos contra una variedad de patógenos, incluidos S. aureus, P. aeruginosa, E. coli, Candida albicans y varios hongos filamentosos.
Biología antioxidante / redox: Los metabolitos fenólicos de la cepa TES17 captan radicales DPPH, ABTS y superóxido, inhiben la peroxidación lipídica y protegen el ADN de la escisión oxidativa in vitro.
Oncología (solo in vitro): Efectos citotóxicos selectivos del extracto de TES17 contra la línea celular de cáncer de pulmón A549, con una relativa preservación de una línea celular normal a 30 μg/mL.
Metabolismo de purinas / ácido úrico: El producto de biotransformación del colesterol, 2,7-dihidroxicolesterol, inhibió la xantina oxidasa a 20 μg/mL in vitro, lo que sugiere una relevancia teórica para la investigación de la hiperuricemia.
Salud agrícola / vegetal: Múltiples estudios documentan el biocontrol antifúngico de patógenos vegetales del suelo mediante la producción de quitinasa y metabolitos antibióticos.

Actualmente, Streptomyces representa entre el 70 y el 80% de los metabolitos bioactivos relevantes producidos por más de 500 especies, con diversas actividades biológicas como antibacteriana, antifúngica, antioxidante, anticancerígena, antiinflamatoria y antiparasitaria. S. cellulosae es una de las especies menos estudiadas extensamente dentro de este amplio género, y las áreas de asociación mencionadas anteriormente permanecen en etapa de investigación y no han sido validadas clínicamente.

7. Formas de Dosificación y Concentraciones Reportadas en Estudios

Las siguientes dosis, concentraciones y preparaciones se reportan directamente de las publicaciones de investigación primaria. Corresponden a entornos de laboratorio, no clínicos, y no se ha establecido ninguna dosis humana estandarizada.

Ensayos antioxidantes (cepa TES17): Se evaluaron concentraciones de extracto crudo de 0.5–5 mg/mL en los ensayos de captación de radicales DPPH, ABTS y superóxido. Se mezclaron concentraciones variables (0.5–5 mg/mL) de extracto de TES17 con DPPH al 0.002% (p/v) recién preparado en metanol.
Citotoxicidad / ensayo MTT (cepa TES17, línea celular de cáncer de pulmón A549): El extracto de TES17 mostró actividad citotóxica contra la línea celular de cáncer de pulmón con un 74.7 ± 1.33% de inhibición, con toxicidad limitada contra la línea celular normal (porcentaje de viabilidad de 87.71 ± 6.66) a la misma concentración de 30 μg/mL.
Ensayo de protección del ADN (cepa TES17): Se evaluaron concentraciones que oscilaron entre 2 μg y 10 μg para la protección del ADN superenrollado (Forma I) frente a la escisión oxidativa.
Inhibición de la xantina oxidasa (cepa WHX1301): El 2,7-dihidroxicolesterol demostró actividad inhibitoria contra la xantina oxidasa, con una tasa de inhibición del 34.8% a una concentración de 20 μg/mL.
Valores de CIM antifúngica de angucyclinonas: La rabelomicina (compuesto 1) exhibió actividad antifúngica contra hongos fitopatógenos con valores de CIM de 32, 64, 128 y 128 μg/mL.
Rendimiento de la biotransformación del colesterol (cepa WHX1301): Utilizando las células en reposo de Streptomyces cellulosae WHX1301 para transformar el colesterol, el rendimiento del producto puede alcanzar el 76%.
Biocontrol agrícola: Se aplicaron formulaciones a base de talco de caldo de cultivo, sobrenadante libre de células y suspensión de sedimento celular en condiciones de invernadero y de campo abierto; las concentraciones específicas se reportan en el estudio completo de Abdel-Gayed et al. (PMC7996487).

8. Consideraciones de Seguridad e Interacciones

8.1 Ausencia de Datos de Seguridad en Humanos

No existen ensayos clínicos en humanos, estudios farmacocinéticos ni evaluaciones toxicológicas sistemáticas publicadas para las preparaciones del organismo completo o los metabolitos aislados de S. cellulosae utilizados como suplementos dietéticos en humanos. Streptomyces cellulosae no ha sido estudiado extensamente, por lo que se desconocen sus efectos a largo plazo. La evidencia in vitro existente no puede extrapolarse a conclusiones sobre seguridad o tolerabilidad en humanos sin datos in vivo y clínicos que la respalden.

8.2 Producción de Betalactamasa: Posible Interacción con Antibióticos Betalactámicos

Una característica farmacológicamente relevante de S. cellulosae es su producción, documentada a nivel genómico, de una betalactamasa de clase A. Se determinó la secuencia de nucleótidos del gen codificante de betalactamasa, bla, de Streptomyces cellulosae KCCS0127. Si organismos vivos o sus preparaciones que contienen esta enzima llegaran al tracto gastrointestinal humano, existe la posibilidad teórica de inactivación enzimática de antibióticos betalactámicos administrados concomitantemente (por ejemplo, penicilinas, cefalosporinas, carbapenémicos) en la luz intestinal. Esta es una preocupación mecánicamente plausible, pero no se ha estudiado clínicamente para S. cellulosae en particular.

8.3 Consideraciones sobre la Resistencia a Antibióticos

La mayoría de los clústeres génicos de biosíntesis de antibióticos en actinobacterias contienen genes para la autorresistencia intrínseca a los antibióticos producidos, y se ha propuesto que los genes de resistencia a antibióticos en bacterias patógenas se originaron en microorganismos productores de antibióticos. La presencia de genes de resistencia a antibióticos en S. cellulosae plantea preocupaciones teóricas en el contexto de la transferencia horizontal de genes, aunque esto no se ha evaluado específicamente para esta especie en el contexto del uso probiótico o de suplementos.

8.4 Contexto Regulatorio Agrícola vs. Seguridad Humana

La aprobación regulatoria para el uso de agentes de biocontrol basados en Streptomyces puede ser un proceso largo y costoso. Garantizar que estos agentes cumplan con los estándares de seguridad y eficacia es esencial, pero puede impedir su adopción generalizada. Para el éxito del desarrollo de un producto de biomasa microbiana, es fundamental que los microorganismos aislados sean generalmente reconocidos como seguros (GRAS, por sus siglas en inglés) para animales y humanos. No se ha identificado ninguna designación GRAS ni equivalente por parte de ninguna autoridad reguladora específicamente para S. cellulosae, según la literatura disponible.

8.5 Selectividad de la Citotoxicidad In Vitro

El extracto de la cepa TES17 mostró citotoxicidad selectiva hacia las células cancerosas frente a las células normales a 30 μg/mL in vitro. Sin embargo, esta selectividad en sistemas de cultivo celular no constituye evidencia de seguridad sistémica en humanos. Muchos compuestos con aparente selectividad in vitro no logran demostrar la misma selectividad in vivo debido a diferencias en la farmacocinética, la distribución tisular y el metabolismo.

8.6 Preocupaciones sobre la Resistencia Ambiental

Al igual que con los plaguicidas químicos, existe el riesgo de que los patógenos desarrollen resistencia a los agentes de biocontrol basados en Streptomyces. La rápida evolución de la resistencia puede volver ineficaces estos agentes con el tiempo, lo que hace necesario el desarrollo de nuevas cepas o estrategias. Aunque esta preocupación se refiere principalmente a las aplicaciones agrícolas, la capacidad de producción de antibióticos de amplio espectro del organismo merece consideración en cualquier escenario de uso humano.

9. Resumen y Estado de la Evidencia

Streptomyces cellulosae es una bacteria del suelo científicamente caracterizada, con una capacidad documentada para producir metabolitos secundarios biológicamente activos —destacándose el antibiótico macrólido poliénico fungicromina, los compuestos antifúngicos angucyclinonas (rabelomicina), fenólicos antioxidantes (catequinas y compuestos relacionados), la enzima quitinasa y los inhibidores de la xantina oxidasa derivados del colesterol. Sus metabolitos muestran una actividad in vitro significativa en sistemas de ensayo antimicrobianos, antioxidantes y citotóxicos. Su aplicación práctica más desarrollada es el biocontrol agrícola de patógenos fúngicos del suelo.

Sin embargo, todo el cuerpo de evidencia sobre las presuntas propiedades relevantes para la salud se limita a ensayos bioquímicos in vitro, ensayos microbiológicos de inhibición y un único ensayo agrícola de invernadero/campo. Existen estudios muy limitados sobre Streptomyces en lo que respecta a los compuestos fenólicos como antioxidantes, y la investigación sobre S. cellulosae en particular es aún más restringida. No se han identificado ensayos clínicos en humanos, estudios controlados de farmacología animal ni caracterizaciones toxicológicas del organismo o de sus compuestos aislados como preparaciones de suplementos dietéticos. La base de evidencia, aunque interesante desde la perspectiva de la química de productos naturales, no respalda actualmente conclusiones sobre la eficacia o la seguridad para fines de suplementación humana.