Un nuevo trabajo de investigación examina 459 productos naturales de plantas que cumplieron con criterios rigurosos para demostrar sus propiedades antibacterianas.
Un grupo de científicos ha realizado la primera reseña exhaustiva de productos naturales de plantas que tienen propiedades antibacterianas para usarse como guía en el desarrollo de nuevos fármacos que ayuden a combatir patógenos resistentes a los antibióticos.
La revista científica Chemical Reviews publicó el trabajo de un grupo de investigadores de la Universidad de Emory, el cual incluye 459 productos naturales de plantas que cumplieron con criterios rigurosos que demuestran propiedades antibacterianas. La reseña también se basa en la Plataforma compartida para la Investigación y el Conocimiento de los Antibióticos (SPARK), patrocinada por Pew Charitable Trusts.
“Esperamos que los químicos y los investigadores farmacológicos utilicen nuestra reseña como guía para buscar más a fondo el prometedor potencial de muchos compuestos de plantas”, dijo Cassandra Quave, autora asesora de la reseña y profesora adjunta en el Centro para el Estudio de la Salud Humana de la Universidad Emory y el Departamento de Dermatología de la Facultad de Medicina de Emory. Quave también es miembro del Centro de Resistencia a los Antibióticos de Emory.
En los Estados Unidos, al menos 2,8 millones de personas contraen infecciones resistentes a los antibióticos cada año y más de 35.000 personas mueren a causa de ellas, según informan los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
Las plantas y su poder antibacteriano
“Si hay un momento para enriquecer nuestro conocimiento y abrir la puerta al poder químico de las plantas, es ahora”, dice Quave. “Estamos siendo testigos de un aumento en la resistencia antimicrobiana a nivel mundial. Y, al mismo tiempo, también estamos perdiendo enormes cantidades de biodiversidad de plantas”.
Se estima que dos de cada cinco plantas están actualmente en peligro de extinción, según el Informe sobre el Estado de las Plantas y los Hongos del Mundo, publicado en 2020 por los Jardines Botánicos Reales de Kew.
Quave es una líder en el campo de la etnobotánica médica, que estudia la manera en que las personas indígenas incorporan plantas en las prácticas curativas, para de esta forma, descubrir candidatos prometedores para nuevos fármacos. El laboratorio de Quave ha identificado compuestos de plantas como el pimiento brasileño, la baya americana y el castaño europeo, que inhiben las peligrosas bacterias resistentes a los antibióticos.
Por ejemplo, su laboratorio encontró que los triterpenos del árbol del pimiento brasileño “desactivan” al Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, conocido como MRSA, bloqueando su capacidad para producir toxinas.
El primer antibiótico, la penicilina, se derivó de microbios en el moho que matan las bacterias. Desde entonces, los científicos han encontrado otros microorganismos que viven en el suelo y son fáciles de cultivar en un laboratorio y pueden matar patógenos resistentes a algunos fármacos. Sin embargo, la capacidad de las bacterias para seguir desarrollando resistencia está superando la velocidad con la que se pueden generar fármacos eficaces a partir de estas fuentes.
“Un obstáculo para la incorporación de productos naturales de plantas a la nueva línea de producción de fármacos es la complejidad del proceso de descubrimiento”, dice Quave. “Primero hay que identificar una planta candidata prometedora, analizar los cientos de sustancias químicas que contiene una planta específica para identificar el compuesto activo, y luego, aislar suficiente cantidad de este compuesto para realizar experimentos con él. No se acerca ni remotamente a lo fácil que es secuenciar un microbio del suelo y cultivarlo en una gran tina para realizar experimentos”.
Abrir la puerta al conocimiento de las personas nativas que han usado plantas durante siglos para tratar infecciones nos da claves valiosas respecto al rumbo que debe seguir la investigación, agregó Quave.
Los estudios en marcha
“En las últimas décadas, ha aumentado el interés por investigar plantas como posibles candidatos a fármacos”, dijo Quave. “Las tecnologías han mejorado y han facilitado el acceso y el estudio de las moléculas bioactivas de las plantas. Además, cada vez se están publicando más artículos que siguen procedimientos estandarizados para la evaluación de las propiedades antimicrobianas de compuestos de plantas”.
Para la revisión actual, el laboratorio de Quave examinó casi 200 artículos publicados entre 2012 y 2019 que cumplían estrictos criterios de estandarización para avalar compuestos derivados de plantas que inhibían considerablemente la actividad antibacteriana. Los coautores trabajaron con estudiantes que realizaron la reseña bibliográfica inicial, y luego con profesionales y científicos especializados en biología, química, farmacología y/o botánica.
Los 459 compuestos incluidos en la reseña abarcan una amplia gama de especies, incluidas las de familias de plantas comúnmente conocidas, como los cítricos, las margaritas, los frijoles y la menta.
Los compuestos se clasifican en tres clases principales de sustancias químicas: aproximadamente la mitad son derivados fenólicos, alrededor del 25 por ciento son terpenoides, cerca del 6 por ciento son alcaloides y el resto se clasifica como otros metabolitos.
Los autores de la reseña seleccionaron 183 de los compuestos y proporcionaron más información sobre sus propiedades antibacterianas, su biosíntesis, su estructura química, su mecanismo de acción y su potencial como antibióticos.
El futuro
“Todos estos son compuestos tal como aparecen en la naturaleza, ni sintetizados ni creados por químicos”, explica Quave. “Queríamos proporcionar una descripción sistemática general que ponga en los reflectores a fármacos candidatos prometedores, abriendo así un nuevo espacio químico de descubrimiento. Nuestra reseña puede servir como punto de partida para que los químicos consideren si podrían optimizar cualquiera de estos compuestos para que se conviertan en las bases de actuales tratamientos con antibióticos».
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201111122846.htm
Fecha: 11 de noviembre 2020
Fuente: Escuela de Ciencias de la Salud de la Universidad Emory
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Escuela de Ciencias de la Salud de la Universidad Emory. Original escrito por Carol Clark. Nota: El contenido podría haber sido editado en estilo y extensión.
Referencia de la Publicación:
Gina Porras, François Chassagne, James T. Lyles, Lewis Marquez, Micah Dettweiler, Akram M. Salam, Tharanga Samarakoon, Sarah Shabih, Darya Raschid Farrokhi, Cassandra L. Quave. Ethnobotany and the Role of Plant Natural Products in Antibiotic Drug Discovery. Chemical Reviews, 2020; DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00922
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
