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Proyecto Un medicamento para la enfermedad de Parkinson a base de Mucuna pruriens como alternativa terapéutica. Autores: Estudiante de Farmacia: Srta. Nadua Nacul (Tesis de Grado de Farmacia) Profesoras: Dra. Silvia L. Debenedetti y Bioq. Silvia C. Bosco Lugar de Trabajo: Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Belgrano 1 Resumen La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común en el mundo. En nuestro país alrededor de 70 mil individuos padecen esta enfermedad. La levodopa (Ldopa) es la principal terapia utilizada en la actualidad para pacientes con EP. Sin embargo muchos de estos pacientes no pueden acceder al tratamiento diario con levodopa a largo plazo. La Mucuna pruriens es una planta trepadora originaria de India, invasora en el norte argentino. Sus semillas han sido utilizadas desde hace más de mil años en la medicina Ayurveda en el tratamiento de una enfermedad denominada Kampavata (considerada hoy por sus síntomas un sinónimo de Parkinson). Existen trabajos que indican que la EP podría tratarse con extractos o polvo de las semillas de Mucuna pruriens, que contiene levodopa natural pudiendo reducir drásticamente el costo del tratamiento y la progresión de la enfermedad Actualmente se comercializan en distintos países suplementos dietarios conteniendo extracto o semillas en polvo de Mucuna pruriens. Por tratarse de un suplemento alimenticio no tiene los controles de seguridad, eficacia y calidad imprescindibles para ser utilizados en el tratamiento de la EP ni las cantidades apropiadas para el tratamiento de la EP. Se analizaron por HPLC las semillas en polvo de Mucuna pruriens que crecen en la prov. de Formosa (Argentina). El contenido en levodopa resulto ser 5.87% p/p. De los estudios realizados en animales y en humanos surge que el endocarpio de Mucuna pruriens en una dosis apropiada y/o en combinación con carbidopa justificaría su empleo como materia prima para la elaboración de un medicamento económico y con menores efectos adversos. 2 Agradecimientos A las Asociaciones sin fines de lucro para los enfermos de Parkinson quienes fueron el motor de este proyecto: -al Dr. Daniel Merino presidente de la Fundación Vamos Juntos (Corrientes) -al Sr. Miguel Salvador López de Parki-Form Asociación Civil Formosa. 3 1-Introducción La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo crónico. Se produce por la muerte de neuronas de la sustancia negra, que producen dopamina. La dopamina es un neurotransmisor importante en el circuito de los ganglios basales, cuya función primordial es el correcto control de los movimientos. Cuando hay una marcada reducción del nivel de dopamina, se altera la información en el circuito de los ganglios basales y esto se traduce en temblor, rigidez, lentitud de movimientos e inestabilidad postural, entre otros síntomas. Afecta tanto a hombres como a mujeres, y más del 70 por ciento de las personas diagnosticadas de párkinson supera los 65 años de edad. La prevalencia de la EP impacta en alrededor del 1% de la población de más de 60 años en toda, Australia y América, en algunos países de Asia es menor de 06%. Se calcula que, en la argentina más de 70 mil personas se encuentran afectadas y que más de 4 millones de personas en todo el mundo se encuentra afectada por esta enfermedad. La mayoría de los síntomas motores de la EP pueden ser controlados por drogas; pero no hay un solo fármaco que sea totalmente eficaz para todos los síntomas. El tratamiento de elección en la Enfermedad de Parkinson es la levodopa asociada a un inhibidor periférico de la dopadescarboxilasa (carbidopa y benserazida los más frecuentes). A pesar de no ser un tratamiento sumamente caro, la terapia con levodopa no es actualmente sostenible para miles de pacientes con EP con bajos ingresos, debido a la disponibilidad y la accesibilidad limitada. Desde hace cientos de años se utilizan las semillas de Mucuna pruriens en medicina Ayurvédica para tratar los síntomas correspondientes a la EP debido a su alta concentración de Levodopa (estimada en 4-6%). Estudios recientes en animales y humanos muestran la factibilidad del reemplazo de la levodopa /carbidopa con el polvo de las semillas de Mucuna pruriens en el tratamiento de la EP. En el norte argentino la especie Mucuna pruriens crece en forma espontánea. La utilización del polvo del endocarpio de las semillas constituiría la materia prima para la elaboración de un medicamento para el tratamiento de la EP como una alternativa más económica y aprovechando un recurso natural renovable y promoviendo cultivos alternativos en zonas de escasos recursos. 2-Objetivos El objetivo de este proyecto es desarrollar un medicamento a partir de semillas de Mucuna pruriens, como una alternativa más económica y con menores efectos adversos. Valorar el contenido de levodopa en las semillas de Mucuna pruriens que crece en forma silvestre en la Prov. de Formosa Analizar los estudios farmacológicos y clínicos de la bibliografía de manera de establecer una dosis apropiada para garantizar la seguridad y la eficacia del polvo de las semillas de Mucuna pruriens. 4 3- Antecedentes del proyecto 3.1-Enfermedad de Parkinson La enfermedad de Parkinson (EP) es una enfermedad neurodegenerativa progresiva, que se manifiesta clínicamente por temblor, rigidez, inestabilidad postural y bloqueo de la marcha. Se caracteriza patológicamente por la pérdida de neuronas dopaminergicas de la sustancia nigra pars compacta que proveen la innervación dopaminérgica del estriado, aunque la muerte neuronal también ocurre en menor medida en núcleos catecolaminérgicos y serotoninérgicos en el tallo cerebral, el hipotálamo, algunas regiones de la corteza (neuronas corticales pequeñas) y en el núcleo basalis de Meynert. (Fahn, 2006). Fue descripta por James Parkinson en 1817 con el nombre de ―paralisis gigante‖ (Micheli 2006) Se conocen al menos 15 genes implicados en esta enfermedad y los estudios realizados en modelos animales de la enfermedad de Parkinson, sugieren que el daño oxidativo y la acumulación de productos de fosforilación anormal son fenómenos clave en la afectación de la función dopaminergica (Flores, 2014). La enfermedad de parkinson ocurre en la adultez media-mayor, generalmente entre los 50 y 80 años de edad, y su frecuencia muestra el nivel más alto entre los 65 y 75 años reduciéndose significativamente después de los 80 años La incidencia de la enfermedad es de 4,5-19/ 100.000 personas por año y la prevalencia es de 100-200/100.00 personas (de todas las edades), el 1% de la población mundial se encuentra afectada por la EP. Es decir existen más de 3,2 millones de personas en el mundo afectadas con la EP y se espera un crecimiento de alrededor del 3% por año hasta el 2019. Aunque el parkinson se presenta típicamente en edades avanzadas, existen también formas juveniles. De acuerdo con la edad de inicio de los síntomas, es posible distinguir la EP juvenil, cuyos primeros síntomas se presentan antes de los 20 años; la EP de inicio temprano presenta síntomas antes de los 50 años y la EP de inicio tardío, en la mayoría de los casos idiopática, se manifiesta después de los 50 años de edad. (Pankratz, 1993). 3.1.1- Síntomas (Chana, 2010) Los pacientes con enfermedad de Parkinson muestran diversos grados de deterioro motor Temblor: aparece durante el reposo, es involuntario, no se puede controlar y generalmente disminuye al realizar un movimiento de la parte que presenta el problema. El temblor desaparece al dormir y aumenta con las emociones Rigidez: Es una mayor contractura de los músculos. Problemas de equilibrio: La persona se siente más inestable y puede caer con facilidad. y una serie de síntomas no motores que incluyen la depresión, la apatía, el deterioro cognitivo,trastornos del sueño y difunción autonómica. (Chana, 2010). 3.1.2- Tratamiento La base del tratamiento de la EP es el manejo farmacológico dirigido a la sustitución de la dopamina. La estrategia terapéutica se basa en la potenciación de la actividad dopaminergica central, ya sea por via directa (levodopa, agonistas y activadores dopaminergicos) o indirecta (inhibidores de la monoaminooxidasa [IMAO] y de la catecol-orto-metil-transferasa [COMT]; en ciertos estadios de la enfermedad se recurre también al bloqueo de la función colinérgica con anticolinérgicos antimuscarinicos centrales (Flores, 2014. Si bien esto es generalmente eficaz para 5 los síntomas motores puede ser complicado en las fluctuaciones motoras y discinesias. Además el reemplazo de la dopamina puede no ser efectivo o empeorar los síntomas no motores, los cuales en algunos casos impactan en la calidad de vida más que los síntomas motores. Por este motivo, no es sorprendente que casi el 40% de los pacientes en EE.UU en el año 2001 estaban usando la medicina complementaria y alternativa coo opción al tratamiento convencional (Bega y Zadokoff, 2014). 3.2-.Levodopa Desde su introducción en la medicina a inicios de la década de 1960, la L-3,4- dihidroxifenilalanina o levodopa se ha convertido en uno de los fármacos más sorprendentes en neurología. La levodopa (o L-Dopa) es el aminoácido precursor inmediato de la dopamina. La levodopa es la forma levógira de la 3,4 dihidroxifenilalanina. Se sintetiza a partir de la L-tirosina por acción de la tirosinhidroxilasa. La levodopa es un pro fármaco, que en el organismo se transforma en dopamina (metabolito activo) cuya deficiencia causa la enfermedad de Parkinson. Puesto que la dopamina no atraviesa la barrera hematoencefalica, se recurre a su aminoácido precursor que la atraviesa por transporte facilitado (Flores, 2014). Levodopa: 3,4 dihidroxifenilalanina 3.2.1-Mecanismo de acción: La levodopa difunde a las neuronas y se convierte en dopamina dentro de las que poseen L-aminoácido aromático- descarboxilasa (LAAD). Esta enzima dentro del sistema nervioso central se halla presente por lo menos en neuronas dopaminérgicas, noradrenérgicas y serotoninérgicas. La levodopa se convierte en dopamina intraneural que es liberada y activa los receptores dopaminérgicos, postsinápticos o presinápticos, situados a su alrededor. En la EP, las neuronas dopaminérgicas que aun sobreviven, captan la levodopa y tratan de compensar la actividad perdida. (Flores, 2014). 3.2.2-Acciones Farmacológicas Sistema Nervioso Central: La levodopa en la EP mejora la bradicinesia, la rigidez y las alteraciones de la marcha, actuando menos sobre el temblor (Zappia, 2009). Aparato Cardiovascular: El aumento de dopamina en en el tronco cerebral puede ser responsable de la hipotensión postural (Prieto, 1990). A nivel periférico, la activación de receptores dopaminérgicos inhiben la actividad simpática, pudiendo originar bradicardia y vasodilatación. Además, en el corazón estimula los receptores beta adrenérgicos, originando taquicardias y arritmias a dosis elevadas (Flores, 2014). Aparato gastrointestinal: La administración de levodopa produce anorexia, nauseas y vomitos, estos se deben a la estimulación de la zona quimiorreceptora gatillo del tronco del encéfalo, también aparece tolerancia a este fármaco (Velazco, 1988) Efectos endocrinometabolicos: La levodopa favorece la secreción de hormona del crecimiento en sujetos normales, pero reduce la secreción en algunos sujetos agromegalicos, la levodopa inhibe la secreción de prolactina (Fahn, 2004). La administración conjunta de levodopa con carbidopa o benserazida(inhibidores de la dopadescarboxilasa), se reduce un 75% la cantidad de levodopa que debe administrarse, aumenta el tiempo de vida media de la levodopa y además contribuyen a mantener niveles cerebrales mas 6 estables. Con esto se consigue una mayor eficacia clínica, que se manifiesta en una acción mas rápida y mayor número de pacientes beneficiados. 3.2.3-Dosis La adminstración de levodopa se realiza siempre combinando la levodopa con un inhibidor de la dopadescarboxilasa (benserazida o carbidopa) en proporciones 10:1 y 4:1 (levodopa/ carbidopa) o en la proporción 4:1 levodpa/beserazida (Flores, 2014). Las dosis en que se encuentran mg de levodopa/mg de carbidopa en los medicamentos actualmente utilizados es 100/10, 100/25, 250/25 y los que contienen levodopa/benserazida100/25/mg, 200/50 mg 3.2.4-Características Farmacocinéticas La levodopa se absorbe principalmente en la parte alta del intestino delgado. El tiempo máximo varia entre 1 y 2 horas y la concentración máxima es muy variable. Cuando la levodopa no es administrada junto con carbidopa o benserazida, la biodisponibilidad es del 30% pero cuando se administran juntas aumenta dos o tres veces. La t1/2de eliminación plasmática es muy rápida, de alrededor 1 hora, pero el efecto farmacológico depende de la cantidad de dopamina formada y actuante en el sistema nervioso central (Flores, 2014). 3.2.5-Reacciones adversas Las reacciones adversas de la levodopa se encuentran ampliamente descriptos (Flores, 2014). I. II. III. IV. V. Digestivas: Se manifiestan por anorexia, nauseas y vomitos debido principalmente a la acción de la dopamina en la zona quimiorreceptora del área postrema. Cardiovasculares: Consisten en hipotensión postural o estable y taquicardia auricular y extrasístoles ventriculares por activación cardiaca. Discinesias y distonias: Pueden aparecer en las primeras fases del tratamiento, como consecuencia de un desajuste de dosis. Fluctuaciones en la respuesta de la sintomatología parkinsoniana: Se trata de la aparición de bruscas oscilaciones de la sintomatología motórica del paciente, que sobreviven a partir del segundo o tercer año de tratamiento. Alteraciones psiquiátricas: Toman la forma de alteraciones del sueño, pesadillas nocturnas, sueños vividos, seudo alucinaciones, alucinaciones visuales y otros fenómenos psicóticos de carácter paranoide 3.3-Mucuna pruriens (L.) DC 3.3.1-Taxonomía y descripciones botánicas Nombre científico: Mucuna pruriens (L.) DC (Fabaceae) Sinonimias: Stizolobium deeringianum Bort.; S. aterrimum Piper and Tracey; S. niveum Kuntze. Nombres comunes: mucuna, poroto terciopelo, poroto abono, poroto mágico, haba terciopelo, chiporro, velvet bean, Bengal bean, buffalo bean Mucuna pruriens http://www.cnseed.org/mucuna-seed-pruriens.html 7 El género Mucuna consta de 100 especies de plantas trepadoras y arbustos, se encuentra en todo el mundo, en los bosques de las zonas tropicales, especialmente en las regiones tropicales de África, India y el Caribe. M. pruriens puede alcanzar los 15 metros de longitud. Existen cuatro variedades botánicas de M. pruriens; M. pruriens var. utilis es la variedad cultivada que no pica, M. pruriens var. pruriens (―pica pica‖) tiene pelos urticantes que contienen el compuesto irritante mucunaina, M. pruriens var. hirsuta, de la India, y M. pruriens var. sericophylla, de las Filipinas (Kumar, 2013). Las principales diferencias entre las especies cultivadas son las características de la vaina, el color de la semilla y los días de cosecha de la vaina (Lampariello, 2012). Semillas de diferentes variedades de Mucuna pruriens (Brunner, 2011) http://easyayurveda.blogspot.com.ar/2012 /12/kevanch-mucuna-pruriens.html La planta de Mucuna pruriens está casi cubierta completamente de pelos difusos cuando son jóvenes pero libre de pelos cuando se hacen mayores. Las hojas son trifoliadas, alternas o en espiral, los peciolos son largos y sedosos 6,3 a 11.3 cm. Las flores son de color violeta, blanco o lavanda (Kavitha 2014). La cáscara es muy peluda y puede contener hasta siete semillas. Las semillas son aplanadas 1 a 1,9cm de largo y 0.8 a 1,3cm de ancho, las vainas de las semillas están cubiertas por pelos color naranja que causan picazón al entrar en contacto con la piel, los compuestos responsables de la picazón son la mucunaina y la serotonina. Las semillas pueden ser de color negra, blanca, rojiza, marrón y tienen un hilo levantado (Kumar, 2013). 3.3.2- Cultivo La especie Mucuna pruriens crece en pleno sol y con abundantes lluvias (1000 a 2500 mm) al año. También puede crecer en lugares áridos con 400 mm de precipitación, adaptándose a muchos tipos de suelos como ácidos y de baja fertilidad. Para tener buenos resultados, las semillas deben ser sembradas a 2,5 cm de profundidad, con una distancia entre 30 o 90 cm de distancia entre plantas. La germinación tarda entre 14 y 21 días, el crecimiento inicial es lento pero luego se vuelve rápido. M. pruriens se puede sembrar sola, como abono o se puede intercalar con otros cultivos como maíz y sorgo. Crece en altitudes de hasta 2100 metros, la temperatura es de 19 a 27 8 °C y no tolera heladas. Es una planta muy resistente que tiene pocos problemas de plagas, posiblemente debido al contenido de toxinas en su follaje. La producción de semillas del frijol terciopelo es relativamente fácil debido a la ausencia de plagas, la facilidad de la cosecha de las vainas y los altos rendimientos. Las flores son autopolinizadas, lo que disminuye considerablemente la posibilidad de la polinización cruzada (Brunner, 2012). 3.3.3- Historia y usos tradicionales El síndrome clínico de parkinson fue identificado en la antigua India antes del periodo de Cristo. Existen evidencias que prueban que en el año 300 aC, Charaka propone una visión coherente de la EP describiendo temblor, rigidez, bradicinesia, y trastornos de la marcha como sus síntomas principales. En el siglo 15 "Bhasava Rajyam" introdujo el término Kampavata para una enfermedad por cuyos síntomas de la es considerado como un análogo ayurvédico de la enfermedad de Parkinson. El elemento esencial en la terapia fue la administración de las semillas en polvo de Mucuna pruriens, llamadas Atmagupta, que según hoy se conoce, contiene elevadas cantidades de levodopa (Ovallath y Deepa, 2013). En 1937, investigadores de India aislaron levodopa de las semillas de Atmagupta. Posteriormente en 1978, fue confirmado el efecto de Atmagupta en la EP mediante estudios controlados. Así mismo en Ayurveda fueron reconocidos sus efectos tóxicos que incluían dolores de cabeza, distonía, fatiga, temblores, sincope y sed. Todas las partes de mucuna poseen propiedades medicinales y han sido investigadas en diferentes actividades incluyendo antidiabéticas, afrodisíacas, antineoplásicas, antiepilépticas y antimicrobianas, asi mismo ha demostrado actividad neuropropectora, antiinflamatoria y analgésica (Oudhia 2001, Lampariello y col, 2012). Las raíces de Mucuna pruriens se utilizaron en la medicina ayurvédica como termogénicas, antihelmínticas, emolientes, afrodisíacas, estimulantes, purgantes, febrífugas, tónicas, (Oudhia 2001; Katzenschlager et al., 2004). Las hojas son populares y son útiles en ulceras e inflamación. Los pelos (tricomas) de las vainas son usados como vermífugos y mezclados con la miel eran utilizados como antihelmínticos (Sastry, 1990). Las semillas como astringentes, laxante, afrodisiaco, antioxidante y se encontró también que tiene propiedades antidepresivas para trastornos neurológicos, tuberculosis y ulceras (Oudhia, 2001; Katzenschlager et al., 2004). En la antigüedad, se consumían semillas de Mucuna pruriens para protegerse de la mordedura de distintas serpientes durante años, eran utilizadas para el tratamiento del Parkinson, y como analgésico y antidiabético (Houghton, 1994). 3.3.4-Usos actuales Las semillas secas se pueden comer después de remojarlas en agua 24-48 horas, y luego cocinarlas cambiando el agua varias veces para reducir el contenido de compuestos tóxicos y antinutrientes (Kumar, 2016). Las hojas de Mucuna pruriens son utilizadas también como forraje y abono verde ya que aporta materia orgánica y nitrógeno al suelo. Las semillas tostadas se usan como sustituto del café en Guatemala y México (Kavitha 2014). Existe un sinnúmero de suplementos dietarios conteniendo extracto o polvo de las semillas de Mucuna pruriens. En países como Inglaterra, Estados Unidos, India, Francia y Tailandia, éstos se comercializan en forma de cápsulas o comprimidos conteniendo de 200 a 750mg. Soumyanath y col en 2012 analizaron el contenido de 6 productos en mercado por HPLC, concluyendo que existe una gran discrepancia entre lo declarado en la etiqueta y el contenido de L–Dopa. Todos los productos existentes actualmente en el mercado no tienen registro de medicamento sino de suplemento dietario. Por estar registrados como suplementos dietarios son considerados alimentos, y no se le exige a los elaboradores para su registro controles de calidad, valoración del principio activo, ni ausencia de toxicidad. Por otra parte no pueden hacer referencia a tratamiento 9 de enfermedades ni a dosis terapéutica, dado que su utilización es para personas sanas con carencias alimentarias. Se los promociona para disfunciones sexuales, como bloqueante de la prolactina incrementando los niveles de testosterona, antioxidante y como mejoradores de la capacidad mental. 3.3.5-Componentes nutricionales en semillas de Mucuna pruriensl Siddhuraju y col. en 1996 y Kala y Mohan en 2010 investigaron la composición de nutrientes de las semillas de Mucuna pruriens. Estos autores reportan que las semillas maduras contienen: Proteína cruda: 314,4 g/kg (Siddhuraju y col, 1996 y Kala y Mohan, 2010) Fibras dietarias: 51,6 g/kg (Siddhuraju y col, 1996); 85,6±0.5 g/kg). Lipidos totales 67,3 g/kg (Siddhuraju y col, 1996); 87.4±0.7 g/kg (Kala y Mohan, 2010); Carbohidratos: 525,6 g/kg (Siddhuraju y col, 1996) El valor calórico contenido en 100 g de semillas es de 1641.78 kJ (Kala y Mohan 2010). Lo que según Hinz y col, 2011 puede colaborar en contrarrestar la pérdida de peso corporal observada en los pacientes con EP. También se registraron altas concentraciones de potasio, calcio, fosforo y magnesio, asi como vitaminas niaciana y ácido ascórbico (Siddhuraju y col, 1996; Kala y Mohan, 2010);Las globulinas y albuminas constituyen las principales proteínas de reserva (22,7 g y 100 g de harina de semillas). Los ácidos oleico y linoleico constituyen los ácidos grasos predominantes (65,5 %) junto con el ácido palmítico (20,16%). (Siddhuraju, 1996). Se identificaron 19 aminoácidos en las semillas de Mucuna y el contenido total de aminoácidos se encuentra dentro de los valores de ingesta recomendados por la FAO (Misra y Wagner, 2007). Según Kala y Mohan (2010) en términos de g/100 g se encontraron: ácido glutámico -11,60; ácido aspártico-13.28; serina –4,54; treonina -3,54; prolina–3,09; alanina–4,16; glygcine–5,22; valina– 3,63; Cystine–1,11; Metionina–0,78; Isoleucina–6,68; Leucina–5,24; Tirosina–3,31; fenilalanina– 4,03; lisine–5,20; histidine–2,94; triptofano–1, 01; y arginina–6,74.. La metionina y la cisteína son los aminoácidos limitantes en la mayoría de las especies de M. pruriens (Chaparro, 2009). 10 Es conocido que en los pacientes con EP tienen bajos niveles de actividad de la tirosina hidroxilasa, y que la administración de levodopa conduce al agotamiento de L-tirosina, L-ttriptofano, serotonina, aminoácidos azufrados como glutatión y S-adenosinmetionina Por otra parte se ha observado deficiencias de varios aminoácidos en pacientes que reciben levodopa. La levodopa inhibe la absorción de tirosina, fenilalanina y triptófano. Esta deficiencia puede ser debida a la reducción de la ingesta o a una reducción de conversión enzimática de la fenilalanina Asi mismo los pacientes con EP pueden tener disminuida la capacidad para utilizar L-tirosina (Kasture y col, 2013). Los componentes llamados antinutricionales más importantes de las especies de Mucuna son la Ldopa (3-6%), taninos (0.03-0.07%) y fenoles (4-7%) principalmente, e inhibidores de proteasas, lectinas y ácido fítico (Chaparro, 2009). 3.3.6-Mucuna pruriens en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson Varios estudios en animales y humanos demuestran la eficacia del polvo o de los extractos de las semillas de Mucuna pruriens (MP) en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. En el año 1978 Vaidya y col trataron con el polvo de la semillas de MP a pacientes con enfermedad de Parkinson. Los resultados mostraron que comparados con los tratados con L-Dopa sintética disminuía la incidencias de efectos adversos. Se demostró una menor incidencia de efectos adversos en pacientes tratados con polvo de semillas enteras de Mucuna pruriens (4.02% de L-Dopa) que con L-Dopa comercial. Ensayos más recientes muestran una mejoría en la sintomatología de la EP en 60 pacientes tratados con el polvo del endocarpio de MP (5.28% de L-Dopa). Basados en estos trabajos se investigó en animales el efecto a largo plazo (52 días consecutivos) de MP en neurotransmisores monoaminérgicos determinando que la administración oral del endocarpio de MP produce efectos significativos en el contenido de dopamina en la corteza cerebral sin efectos significativos en levodopa, norepinefrina o dopamina, serotonina y sus metabolitos en la vía nigroestriada. Concluyen que esto sugiere que los efectos antoparkinsonianos pueden deberse a otros componentes de MP o a la exaltación de los efectos de la levodopa (Hussain y Manyam, 1997; Manyam y col., 2004).). Estudios previos han demostrado un efecto farmacocinético similar en la administración de endocarpio de MP en comparación con levodopa/ carbidopa (Manyam y col., 1996). Por otra parte el endocarpio de MP no tiene efectos tóxicos agudos o crónicos significativos en animales y la fase II en ensayos clínicos en humanos ha mostrado la eficacia de un producto llamado HP-200 (elaborado con el endocarpio de semillas de MP) en pacientes con EP (Hussain y Bala, 1997). Katzenschlager, y col en 2004 llevaron adelante un estudio doble ciego con el objeto de determinar si una formulación de polvo de semillas de mucuna tenían un efecto antiparkinsoniano comparable o superior respecto a la L-Dopa sintética. Los resultados muestran que 30g de la preparación de mucuna, llevaron a un inicio del efecto mucho más rápido comparado con el estándar de levodopa/carbidopa. El inicio de acción rápida y de larga duración sugieren que el polvo de MP es una fuente natural de levodopa, y se justifica la eficacia y tolerabilidad a largo plazo en un estudio aleatorizado y controlado. 11 El trabajo de recopilación de datos sobre estudios clínicos y preclínicos de Kasture y col en 2013 muestra la eficacia y seguridad de la utilización de las semillas de Mucuna pruriens en la EP y hay indicios de que es más eficaz que la levodopa en la reducción de las discinesias. Describen varios componentes de las semillas, en el contexto de utilidad terapéutica en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson como la genisteína (como inhibidor de la decarboxilación periférica de la levodopa), el ácido gálico, ácidos grasos insaturados (ác. esteárico y ác. oleico), ácidos grasos saturados (ác. palmítico), alcaloides derivados de la beta carbolina (harmina), otros alcaloides como la nicotina y bufotenina la lecitina, etc. por poseer actividad antioxidante y/o neuroprotectora colaboran con la actividad anti EP de la levodopa. El uso prolongado de la levodopa conduce a discinecias, toxicidad y disminución de la eficacia. Y dado que el tratamiento convencional de la EP usando levodopa con otros fármacos complementarios es muy costoso y las semillas de Mucuna se encuentran fácilmente disponibles y económicas, los autores sugieren que el uso del polvo o extractos estandarizados de semillas de Mucuna puede reducir drásticamente el costo de tratamiento así como la progresión de la enfermedad. 12 4- Primera Etapa del Proyecto 4.1.Materiales y Métodos 4.1.1- Material Vegetal: Las semillas de Mucuna pruriens son procedentes de cultivos de la provincia de Formosa provistos por el Ing. Miguel S. López del Grupo Parki-Form Asociación Civil Formosa . Planta cultivada de mucuna Frutos no maduros Planta de mucuna con frutos. Fotos provistas por el Ing. Miguel S. López: Las semillas fueron molidas para la preparación de la muestra. 4.1.2-Estándar de trabajo: El estándar de L-DOPA (Sigma) fue proporcionado por el laboratorio de análisis instrumental de la Universidad de Belgrano. 4.1.3-Equipos y materiales: HPLC, marca Shimadzu Prominence con bomba LC-AT; detector UV-VISIBLE con arreglo de diodos SPD-M 20 A; horno de la columna CTO-10ASVP; inyector Rheodyne y un software LCSolutions para el manejo de datos. Balanza analítica, marca Shimadzu, modelo AUW 220D. (0.001mg) Centrifuga, marca Rolco, modelo 2036, serie 29205. Sonicador, marca Branson, modelo 3510E-MHT, serie EMB08101099H. Columna Kinetex, C18, 264 100 A (Phenomenex). Acetonitrilo (Sintorgan). Calidad HPLC. Lote N° 32279. Titulo 99,5% 13 Ácido fórmico. (Cicarelli). Calidad pro análisis. Lote N° 34412. Titulo 85% Hidróxido de amonio (Anedra). Calidad reactivo analítico. Lote N° 23396-2. Titulo (como NH3) 26,8% p/p. Agua calidad HPLC. 4.1.4-Valoración del contenido de levodopa por HPLC Sistema cromatográfico (Hasegawa y col, 2011) Columna: Columna Kinetex, C18, 264 100 A (Phenomenex). Fase Móvil: 10 mMoles/L de buffer formiato de amonio pH=3,5/Acetonitrilo (3:7). Detección: 280nm. Flujo: 1ml/min. Temperatura del horno: 40°C. Volumen de inyección: 20ul. -Preparación de las soluciones (Hasegawa y col, 2011) Fase móvil: se miden en una bureta 70 ml de acetonitrilo y 30 ml de buffer de formiato de amonio pH=3,5, agitar y transferir al recipiente de fase móvil. Buffer de formiato de amonio: Para preparar 10mMoles de buffer de formiato de amonio pH=3,5: Se miden 37,70 ml de ácido fórmico y 39,8 ml de hidróxido de amonio, y se lleva a volumen (1 L) con agua calidad HPLC. Se toman 10 ml de esta solución y se añade agua hasta los 950 ml, medir y ajustar el pH al deseado. Llevar a volumen con agua calidad HPLC (1 L). -Preparación de la solución estándar (Hasegawa y col, 2011): La solución estándar o patrón (1000 ug/ml) se preparó pesando 20 mg de L-dopa y diluyéndola en 20 ml de acetonitrilo/agua/ácido fórmico (50: 50: 1). Se midió 1ml de esta solución y se llevó a volumen con acetonitrilo/agua/ácido fórmico (50: 50: 1) en un matraz aforado de 10ml. -Preparación de las muestras (Hasegawa y col, 2011): Las semillas de Mucuna pruriens fueron pulverizadas usando un molinillo hasta obtener un polvo fino. Se pesaron 100 mg del polvo, se transfirió a un matraz aforado de 5ml y se llevó a volumen con acetonitrilo/agua/ácido fórmico (50: 50: 1). Esta mezcla se sónico durante 15 minutos y luego se centrifugo 10 minutos. El sobrenadante fue transferido a un matraz aforado de 20 ml, el precipitado fue re extraído con 5ml de acetonitrilo/agua/acido fórmico (50: 50: 1) y centrifugado en las mismas condiciones. Los sobrenadantes de las dos extracciones se combinaron en un matraz aforado de 20 ml y se llevó a volumen con acetonitrilo/agua/ácido fórmico (50: 50: 1). La solución fue filtrada por filtros de 0.45 um. 1ml de esta solución se llevó a volumen en un matraz aforado de 10 ml con acetonitrilo/agua/ácido fórmico (50: 50: 1). -Procedimiento: La cuantificación se realizó por el método del Standard Externo. Para esto se inyectaron duplicados de la solución testigo por duplicado, registrando el cromatograma a 280nm. La muestra se preparó por duplicado y se inyecto dos veces, registrando el cromatograma a 280nm. Se identificó la L-dopa comparándolo con el tiempo de retención de la sustancia de referencia. 4.1.3-Validación del método 14 El método de HPLC utilizado para la determinación de L-dopa se validó siguiendo las normas establecidas por la ICH (International Committee of Harmonization). Se validaron los siguientes criterios: linealidad, límite de detección y límite de cuantificación. Linealidad: Se determinó analizando 5 diluciones de la solución patrón de 1000 ug/ml, en un rango de 0,1 a 1000 ug/ml. Esto se hizo por duplicado. La linealidad se evaluó calculando el coeficiente de regresión R2 de un gráfico de áreas obtenidas en función de la concentración. Límite de detección y límite de cuantificación: Basandose en una estimación del límite de detección= 3 veces el ruido y el límite de cuantificación=10 veces el ruido, se preparo una muestra de Mucuna pruriens con la concentración calculada de L-dopa para calcular su detectibilidad y su cuantificación. 4.1.4. Análisis de la pureza del pico a valorar en la muestra de mucuna: Se analizó la pureza del pico de levodopa presente en la muestra preparada con las semillas de mucuna a diferentes long de onda. 4.1.5- Análisis de la bibliografía: Se revisaron las bases de datos PubMed, Science Direct, Cochrane y datos de la web para las palabras claves Mucuna pruriens y Parkinson´s. Los artículos de interés fueron bajados en forma de texto completo. 4.2. Resultados de la 1era etapa del proyecto 4.2.1-Validación del método: El método es lineal con un valor de regresión lineal (R2) = 0,9991, en las concentraciones de 0,1 – 1000 ug/ml. El límite de detección calculado como 3 veces el ruido, resulto ser de 0,15 ug/ml y el límite de cuantificación calculado como 10 veces el ruido fue de 0,5 ug/ml. 4.2.2-Valoración de L-dopa en muestras de semillas de Mucuna pruriens Las Fig A y B muestran los cromatogramas obtenidos con el estndar de levodopa (100ug/ml) y con la muestra preparada a partir de las semillas de Mucuna pruriens recogida en la provincia de Formosa, Argentina. 15 Área y tiempo de retención: Área Estandar de levodopa 1230925 Muestra de semillas de Mucuna pruriens 359642 Tiempo de retención (minutos) 2,228 2,216 El análisis de pureza del pico (tr 2,216) de la muestra de mucuna a diferentes longitudes de onda muestra que el pico contiene un único compuesto y es factible de ser valorado Teniendo en cuenta los parámetros: área del estándar, área de la muestra, y las diluciones realizadas durante el procedimiento de extracción, se determino la cantidad de levodopa en la muestra de Mucuna pruriens correspondiendo a un 5,87%. 4.2.3-Revisión bibliográfica De la revisión de las bases de datos PubMed, Science Direct, Cochrane, y datos de la web para las palabras claves Mucuna pruriens y Parkinson´s, Parkinson y Mucuna. Se obtuvieron 39 resultados en PubMed; 0 en Cochrene y 189 resultados en ScienceDirect. Los artículos de interés fueron bajados en texto completo. La información obtenida de los correspondientes a ensayos en humanos se tomaron como referencia para los cálculos de equivalencia de g de polvo de semilla de Mucuna pruriens vs L-Dopa/carbidopa. 4.3-Discusión de los datos obtenidos en la 1era etapa del proyecto Los resultados indican que las semillas de Mucuna pruriens (MP) recogidas en la Prov de Formosa contienen una cantidad de levodopa (5,8% % p/p) acorde a los datos de bibliografía para esta especie en otras partes del mundo. El análisis bibliográfico de los ensayos clínicos en humanos evaluando los efectos clínicos y farmacocinéticos, señalan que las semillas molidas de MP son eficaces en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson y que una dosis de 30 g de semillas molidas equivaldrían a una dosis de 200/50 mg de levodopa/carbidopa. El inicio de acción rápida y de larga duración sugiere que el polvo de MP es una fuente natural de levodopa, y se justifica la eficacia y tolerabilidad a largo plazo. De acuerdo con datos recientes de la bibliografía, esta dosis de 30 gr podría reducirse si se combina con semillas de soja. La administración de soja incrementa la biodisponibilidad de la levodopa y suprime su degradación através del COMT, además tiene efectos favorables en las complicaciones motoras que ocurren con la administración de levodopa (Nagashima y col., 2016). Asi mismo la ausencia de toxicidad en ratones y conejos y el uso de cientos de años de de esta especie en el tratamiento de los síntomas de la enfermedad de Parkinson (EP) avalan la seguridad de su ingesta. En la actualidad se comercializan en el mundo numerosos suplementos dietarios a base de semillas molidas de Mucuna pruriens o de sus extractos. El hecho de que se encuentren registrados como alimentos, implica la prohibición desde los Organismos de Control (EMEA, FDA) de poner indicaciones para el tratamiento de enfermedades. Por este motivo se los promociona con otros fines como antioxidantes, antienvejecimiento, para las disfunciones sexuales, como 16 antiestres, coadyuvante en el síndrome metabólico, etc. En la mayoría de los casos promocionan en sus páginas web su actividad en la disminución de los síntomas de la EP. Los comprimidos o cápsulas suelen contener cantidades variables desde 200mg a 750 mg de polvo o de extracto de semillas de Mucuna pruriens. A la luz de los trabajos de investigación analizados (ensayos clínicos, de biodisponibilidad y farmacocinética) sobre el tratamiento con semillas de MP, estas ―dosis‖ son totalmente ineficaces, con el riesgo de interaccionar con otros medicamentos. La ausencia de control de calidad en cuanto al contenido de principio activo es otra característica de los suplementos dietarios, lo que empaña más el uso en una enfermedad por demás delicada y de tratamiento continuo. Así mismo, tanto los suplementos como las semillas y el polvo de la semillas puede adquirirse libremente en internet recurriendo a lo publicado en la web para sus indicaciones o tratamiento. Es cierto también que muchas personas de bajos recursos o aquellas con excesivos efectos adversos al tratamiento convencional, intentan recurrir a las semillas o al polvo de las semillas en búqueda de tratamientos más económicos o mejor calidad de vida. Ninguna de estas formas antes mencionadas de automedicación contribuye al tratamiento de la EP. Para conseguir una eficacia terapéutica con un producto seguro debe existir un medicamento de manejo farmacéutico y un médico que recomiende la dosis y evalúe eficacia terapéutica y efectos adversos. Hasta el momento no hay medicamentos en el mundo con Mucuna pruriens que le aseguren al paciente un tratamiento adecuado a la patología de la EP. 4.4-Conclusiones y propuestas para la etapa final del proyecto Existe una clara necesidad de nuevos tratamientos para la EP tanto para mejorar los síntomas y efectos adversos como para sostener los tratamientos en personas de bajos recursos. Atendiendo a la duración y el costo del tratamiento con levodopa/carbidopa o benserazida proponemos un medicamento a base de polvo de semillas de Mucuna pruriens con una dosis de 30g con seguridad y calidad controladas. El volumen que ocupa estos 30g hace que no sea posible darle una forma farmacéutica de comprimido o cápsulas (pueden llegar a 600-900 mg para extractos de origen vegetal). Se podrían presentar en sobrecitos termosellados (preservados de la humedad y luz) para ser ingerido con agua o algunos jugos. Nuestra propuesta se encuentra basada en nuestro trabajo de investigación y en la bibliografía consultada. La especie Mucuna pruriens es una planta invasora de fácil acceso y reproducción, se desarrolla en forma silvestre en Argentina en la provincia de Formosa por lo que puede ser fácilmente cultivable. Esta característica hace que el proyecto tenga además características aplicables al desarrollo social en áreas desfavorables como sería el cultivo y la producción de la especie, la recolección de las semillas y su comercialización a laboratorios, dando impulso a productores locales y constituyendo núcleos socio productivos estratégicos 17 5. Propuestas para la segunda etapa del proyecto Basados en los resultados obtenidos en la 1era etapa del proyecto es factible la elaboración de un medicamento a base del polvo de las semillas de Mucuna pruriens cultivada en Argentina. Proponemos para esta segunda etapa: 1-Valorar el contenido de levodopa en el endocarpio de las semillas de Mucuna pruriens tostadas luego de retirar el tegumento (epicarpio). 2-Desarrollar una monografía de control de calidad de producto final para ser presentada para su registro en ANMAT como Medicamento Herbario de uso tradicional. 3- Consolidar las relaciones establecidas con las Asociaciones sin fines de lucro de los enfermos de Parkinson: Grupo Parki-Form Asociación Civil Formosa através de su presidente Miguel Salvador López y Fundación Vamos Juntos (Corrientes) através de su presidente Dr. Daniel Merino quienes impulsaron este proyecto. 4-Corroborar la equivalencia de dosis propuesta del polvo de semillas de Mucuna pruriens con las dosis utilizadas de levodopa/carbidopa en ensayos clínicos sobre el producto terminado. Para esto se cuenta con la colaboración del Dr. Rodolfo Rey director del CEDIE Centro de Investigaciones Endocrinológicas ―Dr. César Bergadá‖. 5-Establecer contactos con laboratorios para la elaboración y comercialización del medicamento elaborado con polvo del endocarpio de semillas de Mucuna pruriens 18 6- Bibliografia Bega,D & Zadikoff C. (2014). Complementary & Alternative Management of Parkinson’s Disease: An Evidence-Based Review of Eastern Influenced Practices. J Mov Disord 2014;7(2):5766 Brunner, A. Beaver, J. Flores, L. (2011). Proyecto Agricultura Organica Z-NRCS-0007. Departamento de Cultivos y Ciencias Agroambientales. Estacion Experimental Agricola de Lajas. Chamakura RP (1994). Bufotenine – a hallucinogen in ancient snuff powders of South America and a drug of abuse on the streets of New York City. Forens. Sci. Rev. 6(1), 1-18. Chana, P., & Alburquerque, T. S. D. (2010). Enfermedad de Parkinson. Chile. Universidad de Santiago de Chile. CETRAM. Chaparro Acuña, S. 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