compuestos nitrogenados

COMPUESTOS NITROGENADOS
Entre los compuestos nitrogenados que se encuentran en los vegetales, los mas importantes por las
actividades farmacológicas que presentan, son los alcaloides. Nos ocuparemos de ellos mas adelante,
siguiendo el orden establecido al inicio de estos artículos. En esta ocasión nos vamos a dedicar al
estudio de los prótidos, especialmente de aminoácidos y péptidos y productos derivados directamente
de ellos.
Los aminoácidos se pueden encontrar en las plantas en forma libre, la mayor parte de los cuales
corresponden a ácidos α-aminados, cumpliendo una gran variedad de funciones fisiológicas como por
ejemplo, ser reserva nitrogenada o defensa frente a depredadores. Sin embargo, es frecuente
encontrarlos formando parte de estructuras mas complejas, bien conservando su estructura
aminoacídica, como es el caso de proteínas estructurales y enzimas o bien modificados estructuralmente
como precursores biogenéticos de una gran variedad de metabolitos secundarios, como pueden ser
aminas, heterósidos cianogenéticos, glucosinolatos, alcaloides y una vez desaminados, compuestos
fenilpropánicos.
I.- Enzimas
A pesar de que en los vegetales existen numerosos compuestos enzimáticos, solo algunos de ellos,
enzimas proteolíticos, son de aplicación a la terapéutica. Es el caso de los enzimas denominados
bromelaina, papaina o ficina presentes en los frutos de piña y papaya y en el látex de las cortezas de
plantas pertenecientes al género Ficus, respectivamente. Desde el punto de vista de la fitoterapia, sin
embargo, solo se utilizan los dos primeros por lo que nos referiremos exclusivamente a ellos.
PIÑA
Se emplean los frutos y tallos de esta planta herbácea, Ananas comosus (L.) Merr. (Bromeliaceae),
originaria de América central y cultivada en numerosos lugares.
El fruto contiene numerosos enzimas (bromelaina), azúcares, ácidos orgánicos, vitaminas, sales
minerales, etc. El tallo posee gran cantidad de fibras e igualmente compuestos enzimáticos. De hecho,
el enzima comercial es un extracto preparado a partir de los tallos, principalmente por precipitación
acetónica. Este extracto contiene diversas proteasas y enzimas no proteolíticos.
Entre sus acciones farmacológicas se puede destacar su actividad digestiva, útil en el tratamiento de
dispepsias; antiinflamatoria; antiagregante plaquetario y fibrinolítica.
La bromelaina se ha aplicado en el tratamiento de heridas e inflamaciones del sistema locomotor y de
la cavidad bucal, consiguiendo reducir con eficacia el dolor y la inflamación.
También se emplea en forma de cremas en el tratamiento de la celulitis ya que debido a su actividad
proteolítica es capaz de despolimerizar parcialmente las fibras proteicas, separando el tejido celulítico
y por tanto posibilitando la movilización de los depósitos grasos de los adipocitos.
PAPAYA
Se emplea en terapéutica el latex concentrado obtenido del fruto de la especie Carica papaya L.
(Caricaceae), especie arbórea que presenta un ramillete terminal de hojas lo que hace que se asemeje
a una palmera. Es una planta originaria de América central. El látex se obtiene por incisión de los frutos
-bayas de gran tamaño- antes de su madurez.
El fruto contiene azúcares, vitaminas, carotenos, compuestos volátiles, glucotropeolina (glucosinolato),
etc. El látex está constituido por un conjunto de proteasas que se conocen como papaína bruta. A partir
de esta papaína bruta se obtienen: papaína pura (molécula con 212 aminoácidos), quimopapaína y
papayaproteinasa Ω.
Esta mezcla de enzimas se utiliza en problemas digestivos por su poder proteolítico. La quimopapaína
es empleada en el tratamiento de ciáticas lumbares inyectada directamente en los espacios intradiscales,
ya que hidroliza los proteoglicanos que se acumulan en los discos intervertebrales y que son causa de
dolor.
La quimopapaina y la papaina, compuestos con escasa toxicidad, se han empleado tópicamente en
el tratamiento de quemaduras en niños y úlceras plantares recurrentes en enfermos con lepra,
obteniendo muy buenos resultados ya que estos enzimas previenen la infección y aceleran el proceso
de la cicatrización.
El látex obtenido de este fruto ha mostrado también un importante efecto antihelmíntico sobre
nematodos intestinales de mamíferos.
II.- Compuestos nitrogenados derivados de aminoácidos
En este grupo incluimos aquellos principios activos de plantas medicinales que derivan directamente de
aminoácidos, son los heterósidos cianogenéticos y los glucosinolatos.
A) Heterósidos cianogenéticos
Con el nombre de heterósidos cianogenéticos (o cianógenos) se conoce a un grupo de principios
activos de plantas de diferentes familias botánicas (Rosaceae, Linaceae, Fabaceae, Euphorbiaceae,
etc.) que tienen la capacidad de producir por hidrólisis gas cianhídrico.
Químicamente, por lo general, corresponden a estructuras heterosídicas: su genina, que
biogenéticamente deriva de aminoácidos como fenilalanina y tirosina, o leucina, isoleucina y valina, suele
ser un aldehído o una cetona, generalmente el benzaldehído o la acetona, unidos al ácido cianhídrico
en forma de hidroxinitrilo. La molécula de azúcar reductor se fija por la función hidroxílica para formar
el heterósido. La genina de los heterósidos productores de benzaldehído, que son los mas importantes
y frecuentes, es el nitrilo fenil glicólico y la de los heterósidos que originan acetona, es el nitrilo
acetónico. Los heterósidos derivados del nitrilo fenil glicólico o nitrilo mandélico se pueden emplear por
sus propiedades terapéuticas, los derivados del nitrilo acetónico son muy tóxicos, por lo que es
necesario conocerlos.
La acción de enzimas naturales citoplasmáticos, glucosidasas e hidroxinitril-liasas, que coexisten en el
propio vegetal con estos heterósidos vacuolares, origina la ruptura de su estructura química rindiendo
glucosa (β-D-glucosa o algún disacárido), el compuesto carbonílico aldehídico o cetónico y gas
cianhídrico.
A pesar de generar ácido cianhídrico, compuesto altamente tóxico, las drogas que lo contienen no
suponen riesgo severo para el ser humano pues ademas de ser poco apetecibles y de ser necesaria la
ingestión rápida y en grandes cantidades de las mismas, el organismo es capaz de transformar los
cianuros ingeridos en tiocianatos que son eliminados por orina. El cuadro de intoxicación, anoxia
citotóxica, provocado por la combinación del cianuro con la citocromo-oxidasa se manifiesta con
alteración del ritmo respiratorio, cefaleas, vértigos, trastornos de conciencia, depresión respiratoria y
coma profundo.
Entre las especies que contienen heterósidos cianógenéticos, únicamente vamos a citar una, el laurel
cerezo; con ella se prepara el agua destilada de laurel cerezo, utilizada como antiespasmódico y
estimulante respiratorio.
LAUREL-CEREZO
Perteneciente a la familia de las Rosaceae,
el laurel cerezo corresponde a la especie
botánica Prunus laurocerasus L.,
arbusto perenne europeo que se cultiva
como ornamental en paseos y jardines. La
droga está constituida por las hojas que
son de color verde oscuro, coriáceas, con
los bordes del limbo ligeramente
marcados y presencia a ambos lados del
nervio principal en el envés y en la base
de la hoja, de 2 a 4 manchas que son los
nectarios, perfectamente visibles. La
droga intacta no posee olor, pero al
trocearla y frotarla entre los dedos se
desarrolla un olor característico a
almendras amargas (entran en contacto
heterósidos y enzimas y se produce la
hidrólisis).
La hoja de laurel cerezo contiene
glúcidos, taninos, enzimas (emulsina) y su
principio activo: el prunasósido,
heterósido que al hidrolizarse libera ácido
cianhídrico, glucosa y benzaldehído. Las
hojas jóvenes son mas ricas en principio
activo.
Como hemos comentado anteriormente con las hojas frescas se prepara el agua destilada de laurel
cerezo, ésta debe tener ajustado su contenido en ácido cianhídrico y benzaldehído. Se emplea como
aromatizante y por sus propiedades como estimulante respiratorio, antiespasmódico, en problemas
broncopulmonares, para combatir la tos, etc.
B) Glucosinolatos
Los glucosinolatos también llamados heterósidos sulfocianogenéticos o heterósidos azufrados son
heterósidos, mayoritariamente glucósidos, que contienen azufre y se biosintetizan a partir de
aminoácidos diversos, lo que da lugar a diferentes estructuras químicas. El enlace heterosídico se
produce en este caso entre la función reductora del azúcar y un grupo tiol.
Como en el caso de los heterósidos cianogenéticos, estos compuestos se localizan en vacuolas y
pueden ser hidrolizados en la misma planta por enzimas citoplasmáticos hidrolíticos denominados
mirosinasas (tioglucosidasas). Los productos resultantes de la hidrólisis son variables dependiendo del
pH del medio, a pH neutro, se originan isotiocianatos volátiles denominados senevoles que son los
responsables del olor característico de estas drogas. Junto con los isotiocianatos, la hidrólisis origina
glucosa, iones sulfato y nitrilos en baja proporción.
Su distribución es muy restringida encontrándose principalmente en la familias Brassicaceae,
Capparidaceae y Resedaceae, proporcionando al vegetal que les contiene olores fuertes y sabor acre,
picante.
Los isotiocianatos son los responsables de la acción farmacológica aunque también son los
responsables de su toxicidad.
Las plantas medicinales con glucosinolatos se emplean en terapéutica por sus propiedades rubefacientes
y vesicantes y por actuar como antibacterianos y antifúngicos. También han mostrado un efecto
expectorante y mucolítico. Algunas de estas drogas se consumen en alimentación, presentado efecto
estimulante de la digestión y ligeras propiedades colagogas y laxantes, aunque no debe abusarse de las
mismas.
Estudios epidemiológicos recientes han demostrado que la ingestión en la dieta de cantidades
considerables de vegetales con glucosinolatos (coles, coles de bruselas, brécol) proporciona una
protección natural frente a agentes cancerígenos al inhibir la activación de sustancias
procarcinogenéticas y activar la acción de enzimas destoxificantes (NAD(P)H-quinona reductasa y
Glutation S-transferasa). Sin embargo, algunos autores apuntan la posibilidad de que algunos de estos
compuestos puedan ser agentes carcinogenéticos.
En cuanto a su toxicidad, estos compuestos son tóxicos para insectos y en algunos mamíferos pueden
inducir hipotiroidismo, formación de bocio, debido a la actividad antitiroidea de los isotiocianatos.
Igualmente pueden inducir abortos. Asimismo, la aplicación sobre la piel durante largo tiempo puede
provocar ulceraciones de difícil cicatrización.
Solamente algunas drogas con glucosinolatos han sido y son empleadas en terapéutica. Entre ellas hay
que destacar las mostazas, principalmente la mostaza negra.
MOSTAZA NEGRA
La mostaza negra Brassica nigra (L.) Koch, es una
planta herbácea que crece en casi toda Europa y Norte
de África. Sus frutos son silicuas anchas, en cuyo interior
se encuentran las semillas que constituyen la droga. Estas
semillas son pequeñas y con la superficie muy reticulada,
de color pardo-rojizo oscuro. Enteras no tienen olor,
pero cuando se trituran en agua desarrollan el olor
picante de las mostazas, sabor ardiente y efecto
lacrimógeno.
Contiene como principios activos glucosinolatos, el mas
abundante (1-2 %) el alil glucosinolato denominado
sinigrina que por hidrólisis enzimática produce un
compuesto volátil llamado alil-senevol o isotiocianato de
alilo, conocido popularmente como “esencia de
mostaza”. También contiene ácidos grasos insaturados,
mucílagos y un éster de la colina con ácido sinápico
denominado sinapina.
La mostaza negra se ha empleado tradicionalmente como
revulsivo para el tratamiento de afecciones respiratorias
y reumáticas. La forma farmacéutica mas utilizada ha sido el apósito impregnado en la mal llamada
harina de mostaza (papeles de mostaza y sinapismos).
La “harina” y la “esencia de mostaza” se incluyen en preparados eficaces en el tratamiento de dolores
musculares y articulares. El empleo de esta droga debe hacerse con precaución, pues la aplicación
prolongada puede causar enrojecimiento cutáneo y dolor, llegando incluso a ulcerar la piel.
III.- Otros compuestos azufrados
Existen algunas drogas que poseen como principios activos una serie de compuestos azufrados también
biosintetizados a partir de aminoácidos que son de aplicación a la terapéutica.
AJO
El ajo es una especie herbácea, Allium sativum L. (Liliaceae), originaria de Asia central y
cultivada en muchas regiones. Se conoce y utiliza desde la antigüedad, no solo por sus
aplicaciones culinarias sino también por sus propiedades farmacológicas como antiséptico,
hipotensor, diurético, etc. Se encuentra inscrito en la Farmacopea española, supp. 1998.
La droga está constituida por los bulbos formados por unos 10-12 bulbillos (los “dientes”) de
forma ovoide y algo arqueados, rodeados por una túnica membranosa. Los tallos, terminan en
una umbela de flores blancas o rojizas. Cuando los bulbos están intactos su olor es muy poco
marcado pero al cortarlos desarrollan inmediatamente un olor intenso, característico.
Contiene sales minerales, azúcares, lípidos, proteínas, saponósidos, terpenos, vitaminas, enzimas
y compuestos azufrados como principios activos. Si el bulbo está intacto y fresco el
componente mayoritario es la alliína o sulfóxido de S-alil-cisteína (aminoácido azufrado).
Cuando se tritura o parte, la alliína se transforma en allicina por acción de una enzima (aliinasa
o S-alquil-cisteina sulfóxidoliasa). La allicina se oxida dando lugar al disulfuro de dialilo,
componente principal de la mal llamada “esencia” de ajo. Contiene también ajoenos, que son
compuestos que se forman por condensación de la allicina.
Tradicionalmente el ajo se ha utilizado como antiséptico, antihelmíntico, expectorante, diurético,
etc. La acción antibacteriana ha sido comprobada experimentalmente. Igualmente, en los últimos
15 o 20 años, se han efectuado múltiples estudios tanto en animal como clínicos que demuestran
en el ajo propiedades beneficiosas sobre la colesterolemia y trigliceridemia así como efectos
antihipertensivos (posiblemente se produce una reducción de los factores que contribuyen al
control de la subida patológica de la presión sanguínea, agentes vasopresores -prostaglandinas
y angiotensina II-, explicándose así esta actividad). Se han comprobado también propiedades
inhibitorias de la agregación plaquetaria in vitro que algunos autores atribuyen a los ajoenos,
inhibidores de la lipoxigenasa.
Los resultados de diversos ensayos clínicos no son muy acordes, quizás por las diferencias entre
los preparados empleados o por los protocolos seguidos en las investigaciones. Pero lo cierto
es que las preparaciones estandarizadas de ajo poseen efecto hipotensor suave en personas
hipertensas y actividad fibrinolítica; disminuyen los lípidos séricos y por tanto el proceso de
aterosclerosis Los efectos clínicos, incluyendo el antitrombótico, vasodilatador y
anticancerígeno, pueden explicarse por la presencia de inhibidores enzimáticos en el ajo.
En cultivos de células endoteliales se ha comprobado que un extracto acuoso de ajo fresco
inhibe de manera eficaz la actividad de la adenosina desaminasa (ADA), el polvo de ajo seco
también la inhibe pero en menor medida. Esta inhibición de la ADA endotelial parece contribuir
a la actividad hipotensora y a los efectos protectores de vasos del Allium sativum.
En cuanto a los posibles mecanismos de acción, la propuesta mas novedosa es la activación de
una óxido nítrico sintasa calcio-dependiente con la subsecuente producción de óxido nítrico. Los
extractos acuoso y alcohólico de ajo son potentes inhibidores de la agregación plaquetaria
inducida por epinefrina y ADP. También activan la actividad oxido nítrico sintasa en plaquetas
aisladas in vitro; esta actividad es dosis-dependiente.
Los ensayos de toxicidad aguda y crónica efectuados en rata y ratón han demostrado ausencia
de toxicidad. En humanos se considera droga atóxica, aunque puede producir (raramente)
trastornos digestivos.
Por vía tópica puede producir dermatitis de contacto. Puede haber interferencias con fármacos
hipoglucemiantes y anticoagulantes. Durante el embarazo y la lactancia, no deben tomarse dosis
muy superiores a las empleadas en alimentación.
La Comisión E alemana indica el empleo del ajo como complemento a otras medidas dietéticas
en hiperlipidemias y como preventivo de las modificaciones vasculares producidas por la edad.
En Francia, las especialidades a base de ajo, únicamente pueden llevar la indicación
“tradicionalmente utilizado en el tratamiento de trastornos circulatorios menores”.
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