miércoles, 22 de agosto de 2018


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. aureusP. 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
1.     Vargas M, Ugarte C, Montiel, M. Uso adecuado y racional de los antibióticos. Acta Med Per [Internet]. 2006. [citado 25 de marzo de 2017]; 23;       Disponible  en:  http: // sisbib. unmsm. edu.  pe /  BVRevistas/ acta_
       Medica/2006/n1/pdf/a04.pdf

2.     Rocha C, Reynolds N, Simons M. Resistencia emergente a los antibióticos: Una amenaza global y un problema crítico en el cuidado de la salud. Rev Peru Med Exp Salud Pública [Internet]. 2015.[citado 10 de marzo de  2018]; Disponible en: http://www.scielosp.org/pdf/rpmesp/2015.v32n1/139-145
3.     Organización Mundial de la Salud. Lista de las bacterias para las que se necesitan urgentemente nuevos antibióticos [Internet]. 2017. [citado 15 de febrero 2018]. Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2017/bacteria-antibiotics-needed/es/
4.     Organización Mundial de la Salud. El primer informe mundial de la OMS sobre la resistencia a los antibióticos pone de manifiesto una grave amenaza para la salud pública en todo el mundo [Internet]. 2014. [citado 30 de marzo 2017] Disponible en: http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2014/amr-report/es/
5.     Organización Mundial de la Salud. Estrategia mundial de la OMS para contener la resistencia a los antimicrobianos [Internet]. 2001. [citado 15 de febrero 2018]. Disponible en: http://www.who.int/antimicrobial-resistance/SpGlobal2.pdf?ua=1
6.     Organización Mundial de la Salud. Medicina tradicional: definiciones. [Internet]. 2013. [citado 30 de marzo 2018]. Disponible en:http://www.who.int/topics/traditional_medicine/definitions/es/
7.     Moncada N, Farcio M, Rojas, C, Trevisan D, Horna O, Pereira J, et al. Actividad biológica de Plumbago scandens L. sobre cepasmultidrogoresistente de Mycobacterium tuberculosis. Bol Latinoam Caribe Plant Med Aromat. 2010; 10(3): 233 – 245.
8.     Raho B, Benali M. Antibacterial activity of the essential oils from the leaves of Eucalyptus globulus against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Asian Pac J Trop Biomed. 2012; 2(9): 739-742.
9.     Montoya G. Aceites esenciales: Una alternativa de diversificación para el eje cafetero. [En línea]. Colombia: Sección de publicaciones e imagen Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales; 2010. [citado: 20 marzo 2018]. Disponible en: http://bdigital.unal.edu.co/50956/
10.  Ávalos A, Pérez E. Metabolismo secundario de plantas. 2009. Reduca (Biología). Serie Fisiología Vegetal [Internet]. 2009. [citado 25 de marzo de 2017]; Disponible en: http://eprints.ucm.es/9603/1/Metabolismo_secundario_de_plantas.pdf
11.  Castro G. Determinación de la actividad antimicrobiana del extracto etanólico de las hojas y flores de iso (Dalea mutisii) [Tesis de grado] Ecuador: Escuela superior politécnica de Chimborazo; 2012.


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