Los aceites esenciales de plantas como fuentes de nuevos antibióticos
Lcda. Xenia Castillo
Residente de 2do año
Especialidad en Bacteriología Clínica-Hospital Vargas de
Caracas
Desde su aparición, los antibióticos han sido herramientas importantes para
el tratamiento de muchas enfermedades infecciosas, el uso de éstos permitió
disminuir en forma importante y notable la morbi-mortalidad de algunas
patologías, debido a ésto se pensó erróneamente que muchas de estas enfermedades
iban a desaparecer, sin embargo, la aparición y diseminación de microorganismos
patógenos resistentes a casi todos los antibióticos disponibles plantea una complicación
terapéutica, considerada actualmente como un problema de salud pública mundial.(1)
En el 2015 el Centro para la Prevención y Control de
Enfermedades de los Estados Unidos (CDC, por sus siglas en inglés que significa
Center for Disease Control Prevention),
calculó que los microorganismos resistentes a los antibióticos causan 2
millones de infecciones y 23.000 muertes solo en los Estados Unidos cada año,
con un impacto económico de $35 millones adicionales de gastos en salud. Es
probable que esta información este sub-registrada, pudiendo ser igual o mayor
en otras regiones del mundo, en particular en países de continuo crecimiento
tales como los de América Latina. (2)
En
el año 2017, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó una lista de
patógenos prioritarios resistentes a los antibióticos, la cual está dividida en
tres categorías considerando la urgencia con la que se necesitan nuevos
antibióticos (prioridad crítica, elevada y media).(3) Sumado a esto,
la Organización Panamericana de la Salud (OPS)
ha expuesto que en 21 países de las Américas hay una elevada resistencia
de Escherichia coli a las cefalosporinas de tercera generación y fluoroquinolonas;
y en algunas áreas geográficas el 90% de las infecciones por Staphylococcus
aureus son resistentes a la meticilina, lo cual significa que el
tratamiento con los antibióticos de primera línea como son los betalactámicos no
funcionan.(4)
Las investigaciones sobre nuevos antibióticos no han podido superar la
evolución de los mecanismos de resistencia por parte de las bacterias, es por
ello que entre las estrategias propuestas por la OMS en el 2001
para la contención de la resistencia antibiótica se menciona fomentar el
desarrollo de nuevos antibióticos, sin embargo, en la industria farmacéutica se
ha observado una ralentización en el desarrollo de nuevos fármacos
antibacterianos atribuido al elevado
costo que esto implica lo que ha generado un particular interés
por la búsqueda de nuevos compuestos más factibles económicamente y con mayor
efectividad que los que existen hasta ahora.(5)
Por lo anteriormente expuesto es que se han dirigido
las investigaciones hacia los compuestos naturales así como modificaciones sintéticas
de antibióticos existentes para recuperar su eficacia.(2) En los últimos años, las plantas han tenido relevancia como centro
focal de estudios de nuevos antibióticos ya que representan un recurso valioso,
debido a la presencia de principios activos con actividad biológica que pueden
ser agentes modificadores de la resistencia.(6)
Son numerosas las investigaciones enfocadas en la búsqueda de nuevos
compuestos con actividad biológica a partir de fuentes naturales, muchos de
ellos dirigidos hacia la evaluación de la actividad antimicrobiana en extractos
y aceites esenciales extraídos de plantas, ejemplo de ésto lo representa la actividad biológica de Plumbago
scandens L. sobre cepas multidrogoresistente
de Mycobacterium tuberculosis.(7), así como la actividad antibacteriana del
aceite esencial de Eucalyptus globulus sobre E. coli y S. aureus. (8)
Todas estas plantas han demostrado ser una fuente de principios activos
para la obtención de medicamentos lo cual trae algunas ventajas obvias tales
como brindar la posibilidad de tener una mayor oferta de sustancias con
propiedades terapéuticas que sean iguales o más efectivas que las conocidas
hasta el momento, además de ser el costo del tratamiento más económico que el de
tratamientos con productos farmacéuticos netamente sintéticos.(9)
La mayoría de las especies vegetales poseen propiedades bactericidas,
insecticidas y fungicidas, estas propiedades se explican por la presencia de principios
activos o productos del metabolismo de los organismos vegetales, que poseen
dicha actividad farmacológica.(6) Dentro de estas sustancias se
encuentran los aceites esenciales, éste, es un líquido
aromático de aspecto fluido o espeso y de color variable según las plantas de
las que es extraído. Es segregado por células especiales y se almacenan en
estructuras denominadas canales o
glándulas secretoras de las plantas, de las cuales hay dos tipos, las
localizadas en las superficies de las plantas con secreción exógena y las
localizadas dentro de la planta con secreción endógena, que se encuentran tanto
en las hojas, como en las flores, la madera, las raíces o las semillas.(10)
Así
mismo, se pueden presentar cambios en la composición y en la localización de
una parte de la planta a otra de este producto. Por ejemplo, en el árbol de
naranja, el aceite de Neroli se obtiene de las flores, el aceite de naranja de
la cascara de la fruta en sí, y el aceite del Petitgrain de las hojas del árbol.
(6)
Estos aceites esenciales se obtienen a partir
del metabolismo secundario (no necesarios para la vida de la planta), donde se
generan sustancias que no son comunes a todas las plantas, pero que son característicos
de cada especie y a veces se les considera como medios de defensa ya que tienen
función protectora frente a predadores, actuando como repelentes,
proporcionando a la planta sabores amargos, haciéndolas indigestas o venenosas
a los depredadores. Este producto del metabolismo secundario de las plantas, están
compuestos en su mayor parte por hidrocarburos de la serie polimetilenica del
grupo de los terpenos que corresponden a la formula (C6H8), junto con otros compuestos
casi siempre oxigenados.(10)
Los
aceites esenciales se clasifican según:
·
Consistencia: fluidos, bálsamos, oleorresinas,
concretos y absolutos.
·
Origen: naturales, artificiales y sintéticos.
·
Composición química: flavonoides, quinonas,
taninos, terpenos, cumarinas, alcaloides, lectinas y polipéptidos.
·
Naturaleza química de los componentes
mayoritarios: monoterpenos y monoterpenoides, sesquisterpenos y
sesquipertenoides, fenilpropanos.(9)
Gracias
a la presencia de los compuestos químicos se le atribuyen a los aceites
esenciales las diversas acciones medicinales, como por ejemplo las antimicrobianas,
que van a depender del principio activo que contenga el aceite. Los diferentes
mecanismos de acción de cada compuesto descritos son los siguientes:
ü Flavonoides: tienen propiedad antimicrobiana frente abacterias
y hongos patógenos mediada por su acción sobre las membranas celulares
microbianas, ellos interactúan con proteínas de membrana presentes en la pared
celular bacteriana dando lugar a una mayor permeabilidad de la membrana, lo que genera la fuga de iones y otros contenidos celulares,
ésta fuga puede ser tolerada por la bacteria sin pérdida de viabilidad, pero una pérdida extensiva de contenido de la
bacteria o la salida de moléculas críticas e iones conducen a la muerte.
ü Quinonas: son conocidos por su unión irreversible
con un grupo amino de las proteínas, lo que a menudo lleva a su inactivación y pérdida
de la función. Los principales objetivos en las células bacterianas son
proteínas de adhesina expuestas a la superficie, pared celular, polipéptidos y
enzimas unidas a la membrana. La quinona de Cassia italica según
estudios se demostró que es bacteriostática contra bacterias patógenas tales
como B. anthracis, C. pseudodiphthericum, y P. aeruginosa, y bactericida contra B.
pseudomallei.
ü
Taninos: causan daño a las proteínas de la membrana, bien sea
debido a que los hidrocarburos cíclicos podrían acumularse en la bicapa
lipídica o por distorsión de la interacción lípido-proteína o la interacción de
los compuestos lipófilos.
ü Alcaloides: el mecanismo de acción se atribuye a su
capacidad para intercalarse en el ADN, dando como resultado una alteración de
la división celular y la muerte celular.
ü Terpenoides: el mecanismo de acción antimicrobiano se
atribuye a la interrupción de la membrana en los microorganismos o a la acción
de las enzimas terpeno ciclasa junto con la posterior oxidación y
reordenamiento estructural de la célula bacteriana.
ü Lectinas y polipéptidos: el mecanismo de acción se presume que se debe a la formación de
canales iónicos en la membrana bacteriana o debido a la inhibición
competitiva de la adhesión de proteínas microbianas para albergar los
receptores de polisacáridos.(11)
Existen otras propiedades antimicrobianas atribuibles a los aceites
esenciales, dentro de las que destacan:
ü Evitar la formación de biopeliculas, dado que el mismo es uno de los procesos de comunicación entre las bacterias.
Éste efecto podría aportar al desarrollo de nuevos fármacos sobretodo contra L.
monocytogenes, S. aureus, P. aeruginosa, E. coli y K. pneumoniae (principales generadores de biopeliculas).
ü
Inhibición de
la producción de cápsulas bacterianas, ya que en investigaciones realizadas
se encontró que el ácido salicílico o sus derivados son eficaces para reducir
significativamente la producción de cápsulas modulando la expresión de
reguladores globales que controlan la síntesis capsular.
ü
Aumento de la
susceptibilidad bacteriana a los antibióticos, debido a estudios que demostraron mayor sensibilidad bacteriana a múltiples antibióticos, como ciprofloxacina,
clindamicina, tetraciclina y vancomicina usandolos en conjunto con
sequisterpenos. También el compuesto geraniol
(presente en el aceite esencial de Helichrysum italicum)
restaura la eficacia de quinolonas, cloranfenicol y betalactámicos contra
patógenos multirresistentes.
ü Atenuación de la virulencia bacteriana, mediante
la reducción de la expresión de los genes que la codifican.
ü Reducción de la producción de toxinas, ya que se ha informado que los fenoles de manzana inhiben el
ADP-Ribosiltransferasa (toxina del cólera). Del mismo modo con eugenol, un
aceite esencial de clavo (Syzygium
aromaticum), se observó una reducción significativa de la producción de hemolisina
de S. aureus. (11)
Debido
a todos los mecanismos descritos anteriormente que poseen los aceites
esenciales se les ha dado varios usos, dentro de ellos el:
ü Aceite
de citronela es usado como antiséptico,
estimulante de los tejidos, astringente, diurético, sedante nervioso,
estimulante de la circulación y antiespasmódico. Además es la esencia más común
que se utiliza como repelente de insectos, tanto en productos de uso para el
hogar como industriales y agronómicos.
ü Aceite
de orégano, el cual esusado como antiséptico.
ü Aceite
de eucalipto, siendo empleado como germicida y también de uso local como
antiséptico, especialmente en el tratamiento de infecciones del tracto
respiratorio superior y en ciertos tipos de enfermedades de la piel. Además se
ha encontrado su uso como expectorante estimulante en la bronquitis crónica.
ü Cúrcuma,
del cual se conoce la actividad antibacteriana in vitro del extracto alcohólico
de cúrcuma, de la curcumina y de sus aceites esenciales contra las bacterias
Gram positivas. (11)
Otra
ventaja del uso de los aceites esenciales es que debido a su bajo peso
molecular, son absorbidos por los poros y los folículos de la piel. A
diferencia de productos químicos o de drogas sintéticas, los aceites esenciales
no se acumulan en el cuerpo; se excretan por la orina, heces, mediante la transpiración y respiración. A estas
esencias les toma de 15 minutos a 12 horas para ser absorbidas completamente, y
cerca de 3 a 6 horas para ser expelidas o metabolizadas en un cuerpo obeso o
enfermo.(9)
Por
todo lo anteriormente expuesto el estudio de las plantas medicinales podría
representar una solución terapéutica y así lograr que la población disponga de fitofármacos
rigurosamente estudiados para llegar al desarrollo de nuevas formas
farmacéuticas con actividad farmacológica definida y así colaborar con la
demanda de nuevos agentes antibacterianos, ya que la resistencia
bacteriana representa hoy una de las mayores amenazas para la salud mundial
generando un aumento en la tasa de mortalidad, incremento en el costo del
tratamiento y aumento de días de hospitalización en el paciente.
Bibliografía
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30 de marzo 2018]. Disponible en:http://www.who.int/topics/traditional_medicine/definitions/es/
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N, Farcio M, Rojas, C, Trevisan D, Horna O, Pereira J, et al. Actividad biológica de Plumbago scandens L.
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11. Castro
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[Tesis de grado] Ecuador: Escuela superior politécnica de Chimborazo; 2012.
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