BACTERIOCINAS

BACTERIOCINAS

Historia

La primera descripción de actividades relacionadas con las bacteriocinas se publicó hace muchos años, cuando se descubrió un antagonismo entre cepas de Escherichia coli. Originalmente, estas sustancias fueron llamadas colicinas. Sin embargo las primeras observaciones en BAL  (Bacterias Ácido Lácticas) comenzaron en 1928, cuando se describió cómo ciertas cepas de Lactococcus empleadas en la fabricación de quesos producían un efecto inhibidor del crecimiento de otras BAL y potencialmente podían inhibir el crecimiento de bacterias patógenas y nocivas para la conservación del queso. En 1933 se describió por primera vez esa sustancia de naturaleza peptídica con actividad antimicrobiana producida por cepas de la especie Lactococcus lactis subsp. lactis, que posteriormente se denominó nisina. La nisina es, por tanto, la bacteriocina que tiene un historial más largo de uso seguro en alimentación y la que ha sido más estudiada. En 1953 se comercializó por primera vez en Inglaterra, en 1969 se aprobó su uso en alimentación por la OMS (Organización Mundial de la Salud) y en 1983 se incluyó en la lista de aditivos de la U.E. con el número E234; poco después, en 1988, fue aprobada por la FDA (Food and Drug Administration) norteamericana.

Definición 

Las bacteriocinas son sustancias peptídicas con actividad antimicrobiana, producidas por diferentes cepas bacterianas, estos péptidos inhiben el crecimiento de cepas bacterianas (aunque de reducido espectro, ya que solo actúa sobre cepas similares a las bacterias que las producen, relacionadas filogenéticamente, aunque también se ha observado que inhiben a otras bacterias, además de hongos, y algunos parásitos). Son termoresistentes, e hidrolizadas por las proteinasas gástricas, activas a pH bajo, inocuas para los consumidores y estables en los alimentos, son utilizados como conservantes naturales en la industria alimentaria. El empleo de productos biológicos como las bacteriocinas para inhibir o destruir a microorganismos patógenos, es un método de gran interés en la industria alimentaria que tiene como objetivo final la obtención de alimentos más seguros para el consumidor.

“El uso de cepas probióticas productoras de bacteriocinas resulta una estrategia interesante para restringir o reducir el uso de antibióticos, debido a que estos han provocado marcadas resistencias bacterianas, destrucción de los ecosistemas y elevados costos de producción.”

Clasificación

Bacteriocinas producidas por Gram Positivas: son más abundantes, poseen mayor diversidad estructural, poseen un espectro de acción ampli, pueden inhibir el crecimiento de bacterias Gram positivias y Gram negativas, hongos, virus e incluso de células eucariotas humanos y bovinos. La mayoría de las bacteriocinas corresponde a las producidas por las Bacterias Ácido Lácticas (BAL), por ello, se clasifican a estas bacteriocinas en: Clase I o Lantibióticos (para las que contienen lantionina) y Clase II, para las demás bacteriocinas.

   

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIOCINAS
CLASE I(LANTOBIOTICOS)	NO LANTOBIOTICOS
Son péptidos pequeños activos a nivel de membrana y que contienen algunos aminoácidos poco comunes como antionina, b-metil-lantionina y dihidroalanina. Un ejemplo bien conocido de estas bacteriocinas es la nisina. A su vez, en función de su estructura y modo de acción, los lantibióticos se subdividen en 2 grupos: CLASE IA: Péptidos elongados y catiónicos que actúan a nivel de membrana. CLASE IIB: Péptidos globulares e hidrófobos que actúan como inhibidores enzimáticos.	Son péptidos pequeños (< 10 kDa) y termoestables, que actúan a nivel de la membrana plasmática. El representante más característico de este grupo es la pediocina PA-1, la bacteriocina más estudiada después de la nisina. Se identifican tres subclases: Clase IIA: Péptidos activos contra Listeria. Pediocina PA-1 y la sakacina P. Clase IIB: Formadores de complejos para la formación de poros. Lactococcina G y las plantaricinas EF y JK. Clase IIC: péptidos pequeños, termoestables, no modificados bacteriocinas.  Divergicina A y acidocina B.
CLASE III	CLASE IV
Bacteriocinas de elevado tamaño molecular (>30 kDa) y termolábiles. Las bacteriocinas más conocidas de esta clase son helveticina J. V, acidofilicina Ay lactacinas A y B.	Bacteriocinas complejas. Son péptidos con una parte proteica y una o más fracciones lipídicas o glucídicas necesarias para su actividad biológica. Por tanto, esta clase incluye bacteriocinas que se consideran como glicoproteínas (lactocina S) o como lipoproteínas (mesenterocina 52).
CLASE V
Bacteriocinas de estructura circular y no modificadas postraduccionalmente. A esta clase pertenecen la enterocina AS-48 y la gasericina A.

Mecanismo de acción de la nisina de Lacococcus lactis

Etapa1: la carga positiva de la nisina, incrementa la interacción con las cargas negativas de los componentes de la pared celular.

Etapa 2: La nisina se une al Lípido II, que es un transportador de las unidades de peptido glucano, del citoplasma a la pared, interfiriendo así la síntesis de peptidoglucano, y produce la muerte de la bacteria.

Etapa 3: Adicionalmente, varias moléculas de nisina se unen al Lípido II para anclarse a la membrana y empezar la formación de poros, lo que conlleva a la bacteria a una rápida muerte celular.

  

Aplicaciones de las bacteriocinas

“En la actualidad los consumidores se encuentran más interesados en adquirir productos naturales, con un mayor valor nutricional y menor cantidad de aditivos químicos.”

Diversos trabajos se han realizado en la búsqueda de bacterias ácido lácticas productoras de sustancias antimicrobianas (bacteriocinas) que pudieran competir con patógenos alimentarios clásicos. Los alimentos usados para la obtención de estas cepas con capacidad antimicrobiana son de elaboración artesanal. Hay que resaltar que en los trabajos, el género Lactobacillus presenta el mayor número de aislados con capacidad bactericida frente a patógenos como Listeria, Staphylococcus aureus y Enterococcus, y además hubo ensayos en lo que se enfrentó con Gram negativas como E. coli observando una capacidad bactericida pero en menor grado.

En Perú, existen diversos alimentos fermentados, elaborados artesanalmente que pueden ser productores de bacterias ácido lácticas con capacidad de producción de bacteriocinas. Estos alimentos son: queso, yogurt, chicha de jora, masato, por mencionar algunos.

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

Jean Martin Charcot, fue quien descubrió todo acerca de la esclerosis múltiple (EM). Era 1868 y Charcot era profesor de neurología en la Universidad de París, gracias a sus estudios y contribuciones a la especialidad se le ha dado la etiqueta de “padre de la neurología”.

El profesor Charcot llegó a observar a una mujer que sufría de temblores, lo que fue nuevo para él. Además de los temblores, también observó otros síntomas neurológicos tales como movimientos anormales de los ojos y visión borrosa. Dado que la medicina en ese entonces estaba lejos de ser avanzada, su paciente murió. Durante la autopsia, descubrió que en su cerebro había placas o cicatrices que los médicos ahora saben, son característicos de la esclerosis múltiple.

 

La esclerosis múltiple (del griego 'endurecimiento') es una enfermedad del sistema nervioso central que afecta al cerebro, tronco del encéfalo y a la médula espinal. Es una enfermedad autoinmune, de evolución crónica, inflamatoria y desmielinizante que comparte en su etiología variadas características moleculares, inmunes y de marcadores genéticos comunes a otras enfermedades autoinmunes (EAI).

La mielina, la sustancia que recubre las fibras nerviosas, resulta dañada y entonces la habilidad de los nervios para conducir las órdenes del cerebro se ve interrumpida. Se trata de la enfermedad crónica más frecuente en adultos jóvenes en Europa y la segunda causa de incapacidad en este grupo de población, después de los accidentes.

El sistema inmune juega un papel central en la patogenia de la EM, por lo que puede considerarse una enfermedad autoinmune. La respuesta inmune contribuye a la formación y mantenimiento de la lesión. La EM afecta principalmente a pacientes entre los 20 – 50 años de edad, excepcionalmente empieza en la infancia o por encima de los 50 años.

ETIOLOGÍA

La causa se desconoce, se plantean mecanismos patogénicos diversos. Son múltiples los agentes biológicos que se han implicado como causa de la EM , entre ellos, los herpesvirus (herpes simple, varicela-zooster, Epstein-Barr, citomegalovirus y el hominis tipo 6), cuyas proteínas sirven de superantígeno que semeja la estructura de la mielina, por lo que pudiera desencadenar la enfermedad; también se citan los retrovirus, el virus del sarampión, el de la rabia, bacterias, clamidias, rickettsias, protozoos y micoplasma.

La etiología de la enfermedad y los factores que determinan su evolución permanecen desconocidos. Se han discutido diferentes hipótesis etiológicas: se habla de una estrecha interrelación entre factores genéticos predisponentes y factores ambientales disímiles, capaces de desencadenar la respuesta autoinmune a nivel del SNC. Entre los factores ambientales que pudieran desencadenar la respuesta autoinmune se encuentran las infecciones, especialmente por virus. La lista de agentes propuestos es larga. Incluye el virus del sarampión, el virus herpes humano tipo-6 (VHH-6), algunos retrovirus, el virus de Epstein Barr (EBV), entre otros. Existen varias teorías que intentan explicar esta asociación con las infecciones virales: la teoría de los superantígenos microbianos sostiene que ciertos péptidos microbianos (superantígenos), tendrían la capacidad única de estimular de forma fulminante a gran número de linfocitos, incluidos clones de linfocitos auto-reactivos; estos pasarían al SNC y desencadenarían la enfermedad.

También se ha descrito la asociación de otros factores, por ejemplo: los hormonales, el estrés, el tabaquismo o la dieta con la aparición de la enfermedad. Además, no hay evidencia de que la nutrición esté relacionada con la aparición de la EM, sin embargo, diversos estudios epidemiológicos han demostrado que el riesgo de EM es mayor en los países con una elevada ingesta de ácidos grasos (grasa de procedencia animal) y es bajo en los que tienen elevada ingesta de ácidos poliinsaturados procedentes del pescado.

Datos acumulativos reportan que el estrés oxidativo desempeñan una función fundamental en la patogénesis de la EM. Las ERO generadas por macrófagos han sido implicadas como mediadoras de la desmielinización y el daño axonal tanto en la EAE como en la EM propiamente. Igualmente, tanto en el modelo experimental como en suero de pacientes con EM se ha reportado una elevación en los indicadores de la peroxidación lipídica.

FISIOPATOLOGÍA

La EM es una enfermedad autoinmune, cuyos anfígenos están en la mielina del SNC, que ocurre en personas genéticamente susceptibles, caracterizada por inflamación, desmielinización, daño axonal, gliosis y remielinización variable. Clínicamente se distingue por ataques de disfunción del SNC en estadios tempranos, y por deterioro neurológico de empeoramiento progresivo en estadios tardíos.

 

Se plantea como mecanismo posible de daño la interacción de factores genéticos y ambientales, que facilita el paso de células T y anticuerpos al SNC por daño de la barrera hemato encefálica (BHE). La activación de células T libera citoquinas proinflamatorias, que activan macrófagos y microglias. Los macrófagos son las células que dan inicio a las lesiones en la EM, fagocitan la mielina, promueven la desmielinización activa por secreción de citoquinas (factor de necrosis tumoral, IL-6, IL-1, radicales libres de oxígeno y enzimas proteolíticas) y actúan como células presentadoras de antígenos a los linfocitos T. La mielina es importante en la conducción nerviosa y, además, protege al axón. La desmielinización provoca enlentecimiento o bloqueo de la conducción nerviosa por desaparición de la conducción saltatoria y exposición de los canales de K+ de la membrana axónica (normalmente cubiertos por mielina), causando prolongación del período refractario, lo que puede explicar la fatiga que tienen los pacientes durante el ejercicio.

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

Jean Martin Charcot, fue quien descubrió todo acerca de la esclerosis múltiple (EM). Era 1868 y Charcot era profesor de neurología en la Universidad de París, gracias a sus estudios y contribuciones a la especialidad se le ha dado la etiqueta de “padre de la neurología”.

El profesor Charcot llegó a observar a una mujer que sufría de temblores, lo que fue nuevo para él. Además de los temblores, también observó otros síntomas neurológicos tales como movimientos anormales de los ojos y visión borrosa. Dado que la medicina en ese entonces estaba lejos de ser avanzada, su paciente murió. Durante la autopsia, descubrió que en su cerebro había placas o cicatrices que los médicos ahora saben, son característicos de la esclerosis múltiple.

 

La esclerosis múltiple (del griego 'endurecimiento') es una enfermedad del sistema nervioso central que afecta al cerebro, tronco del encéfalo y a la médula espinal. Es una enfermedad autoinmune, de evolución crónica, inflamatoria y desmielinizante que comparte en su etiología variadas características moleculares, inmunes y de marcadores genéticos comunes a otras enfermedades autoinmunes (EAI).

La mielina, la sustancia que recubre las fibras nerviosas, resulta dañada y entonces la habilidad de los nervios para conducir las órdenes del cerebro se ve interrumpida. Se trata de la enfermedad crónica más frecuente en adultos jóvenes en Europa y la segunda causa de incapacidad en este grupo de población, después de los accidentes.

El sistema inmune juega un papel central en la patogenia de la EM, por lo que puede considerarse una enfermedad autoinmune. La respuesta inmune contribuye a la formación y mantenimiento de la lesión. La EM afecta principalmente a pacientes entre los 20 – 50 años de edad, excepcionalmente empieza en la infancia o por encima de los 50 años.

ETIOLOGÍA

La causa se desconoce, se plantean mecanismos patogénicos diversos. Son múltiples los agentes biológicos que se han implicado como causa de la EM , entre ellos, los herpesvirus (herpes simple, varicela-zooster, Epstein-Barr, citomegalovirus y el hominis tipo 6), cuyas proteínas sirven de superantígeno que semeja la estructura de la mielina, por lo que pudiera desencadenar la enfermedad; también se citan los retrovirus, el virus del sarampión, el de la rabia, bacterias, clamidias, rickettsias, protozoos y micoplasma.

La etiología de la enfermedad y los factores que determinan su evolución permanecen desconocidos. Se han discutido diferentes hipótesis etiológicas: se habla de una estrecha interrelación entre factores genéticos predisponentes y factores ambientales disímiles, capaces de desencadenar la respuesta autoinmune a nivel del SNC. Entre los factores ambientales que pudieran desencadenar la respuesta autoinmune se encuentran las infecciones, especialmente por virus. La lista de agentes propuestos es larga. Incluye el virus del sarampión, el virus herpes humano tipo-6 (VHH-6), algunos retrovirus, el virus de Epstein Barr (EBV), entre otros. Existen varias teorías que intentan explicar esta asociación con las infecciones virales: la teoría de los superantígenos microbianos sostiene que ciertos péptidos microbianos (superantígenos), tendrían la capacidad única de estimular de forma fulminante a gran número de linfocitos, incluidos clones de linfocitos auto-reactivos; estos pasarían al SNC y desencadenarían la enfermedad.

También se ha descrito la asociación de otros factores, por ejemplo: los hormonales, el estrés, el tabaquismo o la dieta con la aparición de la enfermedad. Además, no hay evidencia de que la nutrición esté relacionada con la aparición de la EM, sin embargo, diversos estudios epidemiológicos han demostrado que el riesgo de EM es mayor en los países con una elevada ingesta de ácidos grasos (grasa de procedencia animal) y es bajo en los que tienen elevada ingesta de ácidos poliinsaturados procedentes del pescado.

Datos acumulativos reportan que el estrés oxidativo desempeñan una función fundamental en la patogénesis de la EM. Las ERO generadas por macrófagos han sido implicadas como mediadoras de la desmielinización y el daño axonal tanto en la EAE como en la EM propiamente. Igualmente, tanto en el modelo experimental como en suero de pacientes con EM se ha reportado una elevación en los indicadores de la peroxidación lipídica.

FISIOPATOLOGÍA

La EM es una enfermedad autoinmune, cuyos anfígenos están en la mielina del SNC, que ocurre en personas genéticamente susceptibles, caracterizada por inflamación, desmielinización, daño axonal, gliosis y remielinización variable. Clínicamente se distingue por ataques de disfunción del SNC en estadios tempranos, y por deterioro neurológico de empeoramiento progresivo en estadios tardíos.

 

Se plantea como mecanismo posible de daño la interacción de factores genéticos y ambientales, que facilita el paso de células T y anticuerpos al SNC por daño de la barrera hemato encefálica (BHE). La activación de células T libera citoquinas proinflamatorias, que activan macrófagos y microglias. Los macrófagos son las células que dan inicio a las lesiones en la EM, fagocitan la mielina, promueven la desmielinización activa por secreción de citoquinas (factor de necrosis tumoral, IL-6, IL-1, radicales libres de oxígeno y enzimas proteolíticas) y actúan como células presentadoras de antígenos a los linfocitos T. La mielina es importante en la conducción nerviosa y, además, protege al axón. La desmielinización provoca enlentecimiento o bloqueo de la conducción nerviosa por desaparición de la conducción saltatoria y exposición de los canales de K+ de la membrana axónica (normalmente cubiertos por mielina), causando prolongación del período refractario, lo que puede explicar la fatiga que tienen los pacientes durante el ejercicio.

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

PEPTIDOS ANTIMICROBIANOS

PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS EN LA INMUNIDAD INNATA DE ENFERMEDADES INFECCIOSAS 

 Los organismos vivos son sistemas abiertos que se encuentran expuestos constantemente al medio ambiente, motivo por el cual deben afrontar un riesgo constante de adquirir infecciones producidas por agentes patógenos, para defenderse de este tipo de amenazas, los seres vivos han desarrollado mecanismos de defensa que constituyen el sistema inmune, el cual ha sido clasificado como el sistema innato o adaptativo. Los péptidos antimicrobianos constituyen los efectores más importantes de la respuesta innata. 

 Los péptidos antimicrobianos o AMPs (por sus siglas en inglés: Antimicrobial Peptides) constituyen un mecanismo de defensa muy ampliamente distribuidos en plantas, insectos y vertebrados. Estas moléculas (péptidos o polipéptidos) son producidas por diferentes tejidos y tipos celulares y pueden clasificarse en diversas familias, según su estructura secundaria y su composición. La composición de aminoácidos que poseen, la carga neta (que generalmente son moléculas catiónicas con regiones hidrofóbicas, tienen una carga positiva a pH fisiológico debido al gran contenido de arginina y lisina), las características anfipáticas y su tamaño, favorecen su interacción con bicapas lipídicas, principalmente aquellas que forman las membranas citoplasmáticas de os agentes patógenos (bacterias, hongos, virus envueltos y parásitos). Recientemente, su rango de acción se ha extendido al citoplasma bacteriano. 

CLASIFICACIÓN DE PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS 

 Clasificación de los AMPs basada en los amonoácidos que los componen, la carga neta y la estructuras secundaria. 

 MECANISMO DE ACCIÓN 

 Los mecanismos de acción para romper las membranas plasmáticas puede variar entre los diversos tipos de péptidos, el organismos con el cual interacciona y la concentración del péptido antimicrobiano. Aunque su carácter catiónico, asociado con su tendencia a ser anfipáticos, facilita su interacción y su inserción a través de paredes y membranas celulares, se han propuesto diversos mecanismos de acción por las cuales los péptidos antimicrobianos actúan sobre los agentes patógenos. En el caso de las bacterias, la interacciónd e los péptidos antimicrobianos catiónicos y los fosfolípidos aniónicos de la membrana (fosfatidilglicerol y cardiolipina) y los grupos fosfatos del lipopolisacárido (LPS) en bacterias Gram Positivas y, los ácidos teicoicos en las Gram negativas se presenta a través de mecanismos electrostáticos, ello cosntituye el primer paso del mecanismo de acción; luego, el o los péptidos que se encuentran en estrecho contacto con la célula bacteriana deben interactuar con la membrana plasmática y así pueden interactuar con la bicapa lipídica, posteriormente sigue la permeabilización de la membrana, que constituye el segundo paso; en la cual se da la formación de los poros en la membrana debido a las interacciones (los péptidos se orientan perpendicularmente a la membrana, formando poros en la membrana) y a los arreglos de los péptidos. Producto de este mecanismo de lleva a cabo la lisis celular. 

Para explicar la permeabilización de la membrana, se han propuesto diversos modelos, entre los cuales se encuentran: el de hoyo de polilla, el de tapón de barril, del poro toloidal, el de agregación, el de electroporación molecular (capacidad del AMPs de formar un potencial electrostático a través de la bicapa, el cual es suficiente para formar el poro en la membrana), el de la balsa lipídica que se hunde.

ANTOCIANINAS

ANTOCIANINAS

ANTOCIANINAS

Las antocianinas (del griego anthos = flor y kyanos = azul oscuro) son colorantes vegetales de color rojo, azulados o violetas, responsables del color de muchas plantas, flores, frutos, tubérculos, rizomas, hipocótilos, bulbos, estolones, yemas axilares, etc. En el reino vegetal, están ampliamente distribuidas en plantas superiores (principalmente angiospermas), musgos, helechos y, después de la clorofila son los pigmentos más importantes y visibles al ojo humano; entre sus funciones en la misma planta incluyen la atracción de polinizadores y agentes dispersores de las semillas, protección contra la luz ultravioleta (R – UV) del sol y la fitoprotección, sistemas de captación de radicales libres, entre otras.

  

Las antocianinas son un grupo de pigmentos de color rojo, púrpura o azul hidrosolubles, ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Químicamente las antocianinas pertenecen al grupo de los compuestos fenólicos, conocidos como flavonoides, son glucósidos de las antocianidinas, es decir, están constituidas por una molécula de antocianidina, que es la aglicona (la cual, es el resultado al hidrolizar el residuo de azúcar), a la que se le une un azúcar por medio de un enlace β-glucosídico. La estructura química básica de estas agliconas es el ión flavilio, también llamado 2-fenilbenzopirilio, que consta de dos grupos aromáticos: un benzopirilio (A) y un anillo fenólico (B); el flavilio normalmente funciona como un catión. Las antocianidinas más conocidas son: cianidina, pelargonidina, delfinidina, peonidina, malvidina y petunidina.

  

FUENTES DE ANTOCIANINAS

Las antocianinas están distribuidas en diferentes órganos de la planta, tales como flores, frutos, hojas, tallos y raíces. La principal fuente de antocianinas son frutas rojas, principalmente bayas y uvas rojas, higos, fresas, cereales, principalmente maíz morado, vegetales y vino rojo entre las bebidas.

ESTABILIDAD DE LAS ANTOCIANINAS

Las antocianinas son compuestos lábiles y su estabilidad varía en función de su estructura y el medio donde se encuentren, afectan su estabilidad la temperatura de almacenamiento, el pH del medio (ácido, básico o neutro), la luz, presencia de enzimas, el oxígeno, el ácido ascórbico,  metales, entre otros.

 Efecto del pH

Uno de los principales, el más importante de los factores que afecta la estabilidad del color de las antocianinas es el pH. Las antocianinas son más estables en pH ácido que en pH neutro o básico; dependiendo del pH, estas pueden existir en cuatro especies diferentes: base quinoidal (pH 7, color rojo), catión flavilio (pH 1, color rojo, además, máxima expresión de color), pseudobase carbinol (pH = 4,5, incoloro) y chalcona (pH = 4,5, incoloro), por ello, la forma iónica flavilio es la más estable.

Oxígeno y ácido ascórbico

La presencia de oxígeno y ácido ascórbico contribuye a la degradación de las antocianinas. La degradación de las antocianinas por el oxígeno depende del pH y de la concentración del pseudobase carbinol.

EXTRACCIÓN DE ANTOCIANINAS

 Debido a que las antocianinas son compuestos orgánicos hidrosolubles, son fácilmente extraídas con solventes polares. La extracción más común de antocianinas es con etanol y un pequeña cantidad de HCl o ácido fórmico (CH₂O₂) con el propósito de obtener el catión flavilio (estos solventes generan condiciones de pH ácidos, en los cuales las antocianinas tienden a mantenerse en un estado estable). Otra forma de extracción también utiliza metanol en combinación con ácido clorhídrico y ácido fórmico; o mediante la acción de enzimas que puedan romper las paredes vegetales y permitir la liberación de los pigmentos contenidos en ellas.

CUANTIFICACIÓN DE ANTOCIANINAS: MÉTODO DEL PH DIFERENCIAL

Considerando que el pH es uno de los factores más importantes que afecta la estabilidad del color de las antocianinas, el método más utilizado para la cuantificación de antocianinas, es el método del pH diferencial, que se basa en as diferencias de absorbancias de las antocianinas, a ph =1, en las cuales las antocianinas adquieren un color rojo y a pH = 4,5, en el cual las antocianas son incoloras, todo ello, a una longitud de onda de 515 nm.

ACTIVIDAD BIOLÓGICA DE LAS ANTOCIANINAS

Un estudio de la actividad antioxidante de las antocianinas provenientes de vinos demostró que son efectivas en atrapar las especies reactivas de oxígeno, además de inhibir la oxidación de lipoproteínas y la agregación de plaquetas. De igual manera, diversos estudios muestran que las antocianinas poseen actividad antiinflamatoria, como antihipertensivo, antidiabético (en un estudio mostró alivios de los síntomas de la retinopatía diabética), también se les atribuye actividad antitumoral, mejoramiento de la agudeza visual y del comportamiento cognitivo por el consumo de antocianinas (este último demostrado en ratas, al ser alimentadas suplementos alimenticios de extractos de arándanos y fresas).

ALIMENTOS FUNCIONALES

ALIMENTOS FUNCIONALES from Nicky Delao Lizardo

SÍNDROME METABÓLICO

SÍNDROME METABÓLICO

Las enfermedades cardiovaculares (CV), la diabetes mellitus (DM) y la obesidad constituyen tanto por separados o juntos, grandes desafíos para la salud pública y los sistemas sanitarios en todo el mundo, en este siglo XXI.

El Síndrome Metabólico fue descrito inicialmente como Síndrome X por Reaven en el año 1988, aunque años antes diversos autores ya venían advirtiendo sobre la asociación entre las enfermedades cardiovasculares y los estados de dislipidemia, obesidad, hipertensión arterial e intolerancia a la glucosa. Sin embargo fue el grupo de Reaven el que confirmó la asociación de estas alteraciones metabólicas con la resistencia a la insulina.

 El síndrome metabólico (SM) se considera como un conjunto alteraciones metabólicas o de factores de riesgo de origen metabólico (obesidad abdominal, dislipidemia,  disminución de HDL - C, elevación de la concentración de triglicéridos, glucemia elevada y presión arterial elevada), y es una situación clínica  muy prevalente implicada en los mecanismos de desarrollo de la diabetes mellitus y a la vez constituye un importante factor de riesgo para las enfermedades cardiovasculares, a este conjunto de factores de riesgo se les puede considerar también precursores de estas enfermedades.

Desde la primera definición de Síndrome Metabólico, dada por el Grupo de Trabajo de la Organización Mundial de la Salud (OMS, que incluye como un aspecto central en esta definición la descripción biológica y fisiológica de la resistencia a la insulina) en al año 1999, se han propuesto diversas definiciones, pero las más aceptadas son fueron elaboradas por el European Group for the Study of Insulin Resistance (EGIR)  y por el Adult Treatment Panel III (ATP-III) del National Cholesterol Education Program (NCEP, esta definición se basaba en las concentraciones de insulina en ayunas, aunque aún conservaba la resistencia a la insulina como principal determinante etiológico, también introdujo el parámetro de perímetro de la cintura como medida de adiposidad).

Definiciones de Síndrome Metabólico, según la OMS, EGIR y la ARP – III.

La nueva definición de la International Diabetes Federation (IDF) ha tenido en cuenta la gran cantidad de datos que indican que la adiposidad central (abdominal) es común a todos los componentes del síndrome metabólico. El aumento del perímetro de la cintura, que es un parámetro sustituto bien aceptado de la adiposidad abdominal, se considera en la actualidad un requisito necesario para establecer el diagnóstico de síndrome metabólico. Esta consideración tiene la ventaja añadida de que la simple determinación del perímetro de la cintura representa una primera prueba de detección del síndrome que se puede realizar de manera sencilla y muy barata en cualquier parte del mundo.

Un estudio en el Servicio de Endocrinología del Hospital Dos de Mayo (publicado en Anales de la Facultad de Medicina – Universidad Nacional Mayor de San Marcos), en el 2007, que tuvo como objetivos conocer y cuantificar la presencia de SM en una población de adolescentes que presentan obesidad y sobrepeso, en el cual se incluyó 195 adolescentes, entre 10 y 19 años; a cada uno de ellos se les tomó las siguientes medidas antropométricas: peso, talla y circunferencia de la cintura y, con estas dos últimas, se calculó el índice de masa corporal (IMC en kg/m2). Los resultados mostraron un total de 8,8 % de adolescentes con síndrome metabólico, siendo estos  más prevalente en obesos que en los que presentaban sobrepeso, así mismo, mayor porcentaje de SM en varones que en mujeres (24,1 % frente a 2,9 %).

ALCALOIDES EN VEGETALES

ALCALOIDES

En el siglo XIX se lograron verdaderos adelantos en la farmacología, con el sucesivo aporte de remedios procedentes de plantas, este avance había sido precedido por los trabajos del sueco Carl Scheele, quien logró aislar los ácidos orgánicos de las plantas, y del joven boticario Friedrich Wilhelm Sertürner (1783-1841) que con sus audaces y llamativos experimentos descubrió en 1816 el principio activo más importante del opio de la amapola, la morfina cuyos cristales dieron lugar al “principium somnìferum”(que Gay Lussac llamaría luego “morfina”, por el dios griego Morfeo) que Osler llamó “La medicina de Dios”, porque revolucionó la lucha contra el dolor.

“La diversidad estructural y la variedad en la actividad biológica, de los alcaloides y los antibióticos, hacen de estos dos grupos, los más importantes entre las sustancias naturales de interés terapéutico.”

El término alcaloide fue introducido por el químico alemán Carl F. Wilhelm. Meisner a principios del siglo XIX (1819) para referirse a aquellas sustancias naturales que reaccionan como bases (del árabe al kaly = la sosa y del griego eidos, el aspecto).

Los alcaloides son un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen átomos de nitrógeno, el cual forma parte de un sistema heterocíclico, además, poseen estructura compleja, derivados generalmente, de aminoácidos, de carácter básico (aunque no se aplica a todos los alcaloides, por ejemplo, en la colchicina y piperina, la presencia de carbonilo de amida le da un carácter neutro; incluso existen alcaloides que son prácticamente de carácter ácido), poseen actividad farmacológica significativa incluso a bajas dosis, se distribuyen en los vegetales (Pteridofitas, Monocotiledóneas y Dicotiledóneas), en Artrópodos, en anfibios Urodelos, en Anuros y otros animales, se encuentran también en algunas bacterias (piocianina en pseudomonas aeruginosa) y muy raros en hongos.

Según la definición y descripción de las características mencionadas, se habla comúnmente de cuatro clases de alcaloides:

1. Alcaloides verdaderos: alcaloides que cumplen las características mencioinadas, derivan de aminoácidos, nitrógeno en un heterociclo, y carácter básico.
2. Protoalcaloides: son aminas simples, el nitrógeno no esta incluido en un sistema heterocíclico, poseen reacción básica, se forman a partir de aminoácidos. Se incluyen a mescalina, serotonina, betaínas, etc.
3. Pseudoalcaloides: cumplen las características de los alcaloides verdaderos, pero no derivan de aminoácidos. En la mayoría de casos se trata de isoprenoides; también de otras sustancias nitrogenadas heterocíclicas como la coniína, alcaloide presente en la cicuta.
4. Alcaloides imperfectos: son derivados de bases púricas, no reaccionan con los reactivos específicos para alcaloides.

FUNCIONES DE LOS ALCALOIDES EN LAS PLANTAS

• Productos de desecho o almacenamiento de nitrógeno sobrante (lo equivalente al ácido úrico o de la úrea en animales).
• Protección de las plantas, debido a que se ubican en los tejidos periféricos, recubriendo semillas, flores, cortezas, raíces o frutos, además de poseer un sabor amargo, protegen contra los insectos.
• Se asocian con frecuencia a ácidos orgánicos, y pueden servir como productos de almacenamiento del nitrógeno no metabolizado.

RECONOCIMIENTO DE ALCALOIDES

Las técnicas de reconocimiento se basan en la capacidad que tienen los alcaloides en estado de sal (que también son solubles en agua), de combinarse con el yodo y metales pesados (bismuto, mercurio, tugsteno) formando precipitados; estos ensayos preliminares (análisis cualitativo) se pueden realizar en el laboratorio o en el campo. En la práctica, se utilizan reactivos generales para detectar alcaloides como:

• La solución de yodo-yoduro de potasio (Reactivo de Wagner).
• Mercurio tetrayoduro de potasio (reactivo de Mayer).
• Tetrayodo bismuto de potasio (reactivo de Dragendorff), .
• Solución de ácido pícrico (reactivo de Hager)
• Ácido sílico túngtico (reactivo de Bertrand).
• P-dimetilamino benzaldehido reactivo de Ehrlich).
• Nitración  de alcaloides (reacción de Vitali-Morin se usa para alcaloides en estado base).

EXTRACCIÓN DE ALCALOIDES

La extracción de los alcaloides se basa, por regla general, en el hecho de que se encuentran habitualmente en le planta en el estado de sales (aunque también se pueden encontrar unidos a taninos) y en el de su basicidad, es decir, en la diferente solubilidad de las bases (que son solubles en solventes orgánicos: benceno, éter etílico, cloroformo, diclorometano, acteato de etilo, etc.) y de las sales (solubles en agua).

En cuanto a los métodos de extracción, existen dos generales: extracción en medio alcalino (mediante el empleo de solventes orgánicos) y la extracción en medio ácido (con una disolución alcohólica o disolución hidroalcohólica acidificada).

En cualquiera de los métodos generales de extracción de alcaloides, no se obtienen productos puros, sino alcaloides totales (AT), mezclas complejas de bases que es necesario separar;  y se requiere de diversas técnicas de laboratorio para tal fin, por ejemplo una cormatografía en capa  fina (CCF), etc.

CLASIFICACIÓN DE LOS ALCALOIDES

1.       De acuerdo a sus propiedades farmacológicas: Estimulantes nerviosos, alucinógenos, parasintopatomiméticos, parasintopatolíticos.

2.       De acuerdo a su distribución botánica: alcaloides de Papaveraceae, alcaloides de Solanaceae, alcaloides de Rubieaceae, alcaloides de Liliaceae, etc.

3.       De acuerdo a su origen biosintético: alcaloides alifáticos (derivados de la ornitina, derivados de la lisina), alcaloides aromáticos (derivados del ácido nicotínico, de la tirosina, del triptófano, de la histidina, etc) y alcaloides diversos (alcaloides terpénicos y esteroidales, purinas, etc).

PLANTAS QUE CONTIENEN ALCALOIDES

COCA: Erythroxylon coca

La droga contiene pequeñas cantidades de taninos, flavonoides y aceite esencial. La hoja de coca contiene además de alcaloides con el núcleo tropánico, bases volátiles derivadas de la N-metil pirrolidina como la α y β higrina y la cuscohigrina.

BELLADONA: Atropa belladona, Solanaceae

La droga contiene una importante cantidad de material mineral (12 al 15%) donde el principal componente es oxalato de calcio que se encuentra únicamente a nivel del limbo. Se encuentra además una cumarina la 7-hidroxi 6 metoxi cumarina, llamada escopoletol, la cual puede servir para diferenciar la belladona de otras Solanaceas midriáticas. Los principios activos son alcaloides entre 0.3 y 1%, principalmente derivados del tropanol esterificado por el ácido trópico: hiosciamina, atropina y escopolamina, durante el período de secado, la hiosciamina se transforma en atropina; el conjunto de hiosciamina y atropina representan entre el 90 – 95 % de los alcaloides.

La marihuana (Cannabis sativa)

Famosa por contener alcaloides con efecto psicoactivo y también por producir una fibra muy resistente: el cáñamo usado en la manufactura de cuerdas y tejidos, es originaria de Asia central.

OPIO

Es el látex desecado obtenido de las cápsulas inmaduras de P. somniferum. Obtenido por la incisión de las cápsulas de las diferentes variedades, que luego de secado y oxidado, forma una pasta de color café oscuro y de sabor acre y amargo.

Composición química: El opio contiene cerca de 25 alcaloides combinados con en gran parte con ácido mecónico el cual se puede detectar por la prueba del cloruro férrico: Se extrae el ácido mecónico con éter en medio clorhídrico y luego se caracteriza por una coloración roja granate en presencia de una solución diluida de percloruro de hierro. La presencia de taninos, ácido oxálico y grasas indica adulteración.