Download polifenoles con efecto anti-helicobacter pylori

ARTÍCULO DE REVISIÓN
POLIFENOLES CON EFECTO ANTI-HELICOBACTER PYLORI: FUENTES DE OBTENCIÓN Y SU
POTENCIAL UTILIZACIÓN EN FITOMEDICAMENTOS, NUTRACÉUTICOS Y ALIMENTOS
FUNCIONALES.
(Polyphenols with anti-Helicobacter pylori effect: Sources and its potential use in
phytomedicines, nutraceutics and functional foods)
Edgar R. Pastene N.1*,Ph.D., Sonja Hebel G.1,2, B.Q. y Apolinaria García C.2,Ph.D.
1
2
Laboratorio de Farmacognosia, Departamento de Farmacia, Facultad de Farmacia, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.
Laboratorio de Patogenicidad Bacteriana, Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Concepción.
RESUMEN
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Helicobacter pylori (H. pylori) infecta la mucosa gástrica de la mitad de la población mundial, siendo el único microorganismo
conocido por su capacidad de colonizar exitosamente el estómago humano. Muchos estudios han permitido establecer que H.
pylori es uno de los principales agentes etiológicos de la gastritis crónica, úlcera duodenal y del linfoma MALT. En 1994, la
Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC/OMS), definió a H. pylori como un agente carcinógeno tipo I, por su
directa asociación al cáncer gástrico de origen no genético. En Chile, la infección por H. pylori posee una alta prevalencia (~ 80%)
y el régimen de erradicación habitualmente considera la aplicación de una terapia múltiple, la cual combina dos (o tres)
antibióticos y un inhibidor de la bomba de protones (PPI). No obstante, se espera que el desarrollo de resistencia a los
antibióticos por parte de algunas cepas de H. pylori vaya en aumento. Lo anterior ha incentivado la búsqueda de nuevas
substancias con propiedades antibióticas, así como otras que dificulten el asentamiento exitoso de la bacteria en la mucosa
gástrica. En esta revisión se presenta brevemente algunos aspectos de la infección por H. pylori y sus mecanismos de daño a la
mucosa gástrica, con énfasis en la producción de especies reactivas del oxígeno y el nitrógeno (ERON). Con la descripción de
dichos mecanismos, y a la luz de recientes hallazgos en el campo de la fitofarmacología, se persigue dirigir la atención hacia
nuevos blancos moleculares poco explorados. En particular, destaca un número importante de productos obtenidos del reino
vegetal, pertenecientes a distintos grupos fitoquímicos como los terpenos, alcaloides y los polifenoles, para los cuales se ha
descrito efectos anti-H. pylori a través de diferentes mecanismos. Por su presencia ubicua en muchas plantas que se emplean
con fines medicinales y su consumo a través de ciertos alimentos ricos en ellos, en este trabajo se discutirá el rol de los
polifenoles con efectos anti-H. pylori. Estos, no sólo poseen actividad antimicrobiana, antioxidante y gastroprotectora, sino que
también juegan un papel como agentes capaces de neutralizar ciertos factores de virulencia de H. pylori. Los antecedentes
científicos y los resultados de nuestros estudios sugieren que estos compuestos tendrían una real utilidad al ser administrados
como agentes fitoterapéuticos, nutracéuticos o ingredientes funcionales.
Palabras Claves: Helicobacter pylori, polifenoles, antioxidantes, ureasa, radicales libres.
Publicado por la Sociedad de Farmacología de Chile
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1. EPIDEMIOLOGÍA Y PRINCIPALES MANIFESTACIONES
CLÍNICAS DE LA INFECCIÓN POR Helicobacter pylori.
Helicobacter pylori (Hp) fue identificado por primera vez
por Marshall y Warren en 1982 como una bacteria
flagelada, microaerófila, Gram-negativa de forma bacilar y
espiralada.
Hp destaca por su alta capacidad para colonizar el epitelio
gástrico humano e in vitro necesita condiciones exigentes
de cultivo, multiplicándose de manera lenta (3-5 días) con
una temperatura óptima de 35-37 ºC, a pH neutro (Warren
1983; Marshall, 1984).
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Correspondencia a: Dr. Edgar R. Pastene, Laboratorio de Farmacognosia, Departamento de Farmacia, Facultad de Farmacia, P.O. Box 237, Universidad de
Concepción, Concepción, Chile. email edgar.pastene@gmail.com
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 35
En los países no desarrollados la infección es normalmente
adquirida en la niñez y en ausencia de tratamiento puede
persistir toda la vida. Hp es un microorganismo
cosmopolita, estimándose que más de la mitad de la
población mundial está infectada (EUROGAST, 1993). Dicho
agente puede ser aislado en personas tanto sintomáticas
como asintomáticas. En individuos infectados en forma
crónica, Hp constituiría el principal agente etiológico de
enfermedades como la gastritis crónica, la úlcera péptica,
el adenocarcinoma y el linfoma asociado a la mucosa
gástrica (MALT) (Blaser, 2004). El curso de la infección es
muy variable y depende tanto de factores propios de la
bacteria como del huésped. La infección no sólo altera en
forma directa la mucosa gástrica, sino que, además,
modifica a nivel del antro gástrico la secreción de
polipéptidos gastrointestinales con acción hormonal (p.e.
gastrina), generando alteraciones en la fisiopatología
gástrica relevantes a la posterior ulceración de la mucosa.
En base a los antecedentes epidemiológicos disponibles, la
Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer
clasificó a Hp como un carcinógeno humano clase I (IARC.,
1994). El cáncer gástrico ocupa el segundo lugar entre las
causas de muerte por neoplasias a nivel mundial, y en Chile
representa la primera causa de muerte por tumores
malignos en varones, habiéndose estabilizado a partir de la
década de los 80´ la tasa de mortalidad cruda en alrededor
de 20 por cada 100.000 habitantes (Parkin, 2002; 2005).
1.1. Estrategias de tratamiento y prevención de la
infección
1.1.1.
Tratamiento farmacológico, IV Consenso de
Maastricht. La evaluación de nueva evidencia
experimental, así como el tratamiento a utilizar en la
erradicación de este patógeno se evalúa cada cuatro o
cinco años por expertos en el denominado consenso de
Maastricht. La triple terapia convencional que incluye un
PPI y los antibióticos claritromicina y amoxicilina o
metronidazol recomendado en el primer consenso ha
demostrado una pérdida de eficiencia debido a la alta
resistencia bacteriana a claritromicina y con frecuencia
sólo permite como máximo un 70% de cura en los
pacientes. Esta terapia provoca malestar en muchos
pacientes, incluyendo cefaleas, náuseas, vómitos y
sensación de mareo, siendo responsable del abandono de
la misma y contribuyendo así a la resistencia bacteriana. La
terapia actual recomendada se basa en la resistencia a
claritromicina presente en cada zona geográfica: cuando
ésta es menor a un 15 o 20% el tratamiento empírico
recomendado de primera línea es el ya mencionado, con la
adición de bismuto como alternativa, en cambio cuando la
resistencia es mayor, este último componente es
altamente recomendable y debe adicionarse si la triple
terapia convencional falla, junto al reemplazo de la
claritromicina por levofloxacino. Es favorable además,
utilizar altas dosis de PPI, dos veces al día y aumentar la
duración del tratamiento, de 10 a 14 días, en vez de los 7
recomendados anteriormente (Malfertheiner, 2012).
1.1.2. Vacunas. Los estudios de vacunas utilizando
diversos modelos animales han probado que el desarrollo
de una estrategia de vacunación es viable y que un
candidato vacunal contra Hp es factible (revisado por
Harris et al., 2006; Kabir et al., 2007; Del Giudice, 2009),
pero aún no se ha tenido éxito. Se han realizado
numerosos estudios en animales para determinar el
devenir de la infección y para explorar la viabilidad de una
vacuna para la prevención o erradicación de la infección
por este microorganismo. Sin embargo, los modelos
animales, con la posible excepción de los monos, no han
servido lo suficiente para aclarar dudas debido a los
contradictorios resultados (Kotiw et al., 2012).
Según el Departamento de Gestión de Información del
Instituto Finlay (Cuba), organización científica que se
preocupa de la investigación y producción de vacunas,
todos los candidatos vacunales dirigidos contra Hp están
en fase experimental, y señalan que son varios los
problemas a resolver antes de que se pueda llegar a
desarrollar una vacuna contra este patógeno
(http://www.finlay.sld.cu/ domingo, 20 de agosto de 2006,
22:39:22). Svennerholm y Lundgren (2007) en su
minireview sobre el progreso del desarrollo de vacunas
contra Hp concluyen que hay una gran necesidad de
clarificar el principal mecanismo inmune protector contra
Hp al igual que identificar un cóctel de antígenos
protectores fuertes, o cepas bacterianas recombinantes
que expresen tales antígenos, los cuales podrían ser
administrados mediante un régimen que origine una
respuesta inmune efectiva en humanos.
Actualmente se sabe que la colonización del estómago por
Hp induce una respuesta inmune fuerte pero no
protectora, efectuada principalmente por las células Th1.
Estas células producen interferon gamma, interleuquina -2
y factor de necrosis tumoral-beta, el cual activa a los
macrófagos y es responsable de la inmunidad mediada por
células y de la respuesta protectora dependiente de
fagocitos. Por el contrario, las células Th2 producen IL-4, IL5, IL-10 e IL-13-, las que estimulan las síntesis de
anticuerpos y la activación de eosinófilos e inhiben varias
funciones de los macrófagos, proporcionando una
respuesta protectora independiente de los fagocito. Por
esto, se cree que la eficiencia de una potencial vacuna
contra Hp dependerá de la inducción de la respuesta
inmune humoral (Malfertheiner, 2012).
2. CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS DE LA PATOLOGÍA
MOLECULAR DE LA INFECCIÓN POR Helicobacter pylori.
2.1. Evasión de la respuesta inmune e inflamatoria
En la interacción huésped-Hp, el movimiento del patógeno
hacia la mucosa gástrica se ve favorecido por la morfología
espiralada y los flagelos. Posteriormente, Hp se une a
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ciertos receptores de células del epitelio gástrico (Hessey,
1990; Logan, 1996), a través de adhesinas del tipo BabA,
SabA, AlpA, AlpB, OipA y HopZ, desencadenando la
producción de interleuquinas, como IL-8 (pro-inflamatoria)
y de otras quimioquinas, como la ENA-78 (péptido
activador de neutrófilos derivado de células epiteliales) y el
GRO-α (encogen-α regulado por crecimiento). Un factor
endógeno que, adicionalmente facilita la unión de Hp a las
células epiteliales, es la glicoproteína denominada DAF
(Decay-accelerating Factor, 70 kDa) (Servin, 2005; O´Brien
et al., 2006), la cual en presencia de Hp puede ser upregulada. Tras su adhesión a la mucosa, Hp secreta toxinas
de naturaleza peptídica, como VacA y CagA, capaces de
actuar localmente sobre el epitelio blanco. Si bien Hp logra
asociarse al epitelio gástrico con bastante éxito, una vez
ahí debe lidiar con la primera línea de defensa constituida
por la inmunidad innata. Este sistema consta de
componentes de barrera (epitelios, defensinas y linfocitos
T
intraepiteliales), células
efectoras
circulantes
(neutrófilos, macrófagos y células NK) y diversas proteínas
efectoras circulantes (complemento, colectina, factores de
coagulación, proteína C-reactiva y citoquinas como TNF-α,
IL-1, 10, 12, 15). Aunque algunos de estos componentes
poseen receptores capaces de reconocer patrones
moleculares asociados a patógenos (PAMPs), que llevan a
la destrucción del agente extraño, Hp es capaz de
vulnerarlos eficazmente. Por ejemplo, el TLR4 (un receptor
del tipo Toll), que normalmente reconoce a los LPS
bacterianos para activar a NF-κB, genera frente al LPS de
Hp una respuesta que si bien es proinflamatoria, es
notablemente más débil en comparación con la de los LPS
de otras bacterias entéricas (menor reconocimiento). Del
mismo modo, en contraste con las flagelinas secretadas
por otros patógenos Gram negativos, como Salmonella o
Escherichia
coli, que activan consistentemente la
respuesta pro-inflamatoria mediada por los receptores
TLR5, la flagelina presente en Hp no es secretada y por
ende se considera no inflamatoria (Gewirtz et al., 2004). A
su vez, Hp es capaz de interferir con algunas de las
respuestas inmunes locales; por ejemplo, inhibiendo la
producción de óxido nítrico por parte de macrófagos y
down-regulando la expresión de receptores a
quimioquinas en neutrófilos infiltrantes.
En forma adicional a la respuesta inmune innata, la
infección por Hp induce una respuesta inmune
caracterizada por la infiltración de la mucosa con
neutrófilos, linfocitos y otras células inflamatorias, y por la
producción local y sistémica de anticuerpos y de otros
mediadores de la respuesta celular. Si bien las respuestas
celulares y humorales son importantes en la patogénesis
de Hp, éstas, como tal, son inefectivas para erradicar la
infección. Aún más, como resultado de la interacción de
linfocitos, neutrófilos, macrófagos y mastocitos, la
respuesta inmuno-celular es conducente a una
amplificación de la inflamación inicial en el sitio infectado.
Tras ser atraídas al sitio de la lesión, las células infiltrantes
liberan mediadores como citoquinas, eicosanoides, y
activadores de la cascada del complemento, capaces de
perpetuar la inflamación. Junto a dichos mediadores, las
células referidas liberan al medio una diversidad de
especies reactivas del oxígeno y nitrógeno (ERON),
generando una condición de estrés oxidativo crónico en el
epitelio afectado. Las respuestas del huésped permiten la
activación y diferenciación de linfocitos Th0 (CD4+), los que
según el patrón de citoquinas presentes en el medio y de
las condiciones inmunes del individuo, logran diferenciarse
en Th1, mediando una respuesta de tipo celular, o bien Th2
con una respuesta de tipo humoral. La respuesta de tipo
celular es mediada a través de citoquinas tipo Th1 –tales
como IFNγ, IL-2 y TNF-α, mientras que las citoquinas tipo
Th2 –como la IL-4 e IL-5- promueven una respuesta de tipo
humoral. Recientemente se ha comenzado a comprender
cómo –a través de mecanismos que permiten a Hp evadir
la respuesta inmune- la bacteria logra perpetuar la
inflamación de la mucosa gástrica (Ganten, et al., 2007). Un
ejemplo de esto último lo constituye la habilidad que
tienen ciertas cepas de Hp (60190; CagA+; VacA+) para
inducir la apoptosis de linfocitos T a través de la vía
intrínseca (mitocondrial) y no la extrínseca. Lo
anteriormente expuesto se suma a reciente evidencia que
pone en el centro del proceso inflamatoria a la citoquina
IL-32 como un factor amplificador de la activación de NF-kB
y producción de IL-8. Así, considera que el control efectivo
del proceso inflamatorio promovido por Hp contribuiría en
forma importante en la prevención de muchas
complicaciones asociadas, incluyendo al cáncer (Sakitani et
al., 2012).
2.2. Helicobacter pylori y evasión del estrés oxidativo
Mención aparte merecen las enzimas con que Hp está
equipado para combatir las especies reactivas del oxígeno
y de nitrógeno liberadas por células del sistema inmune del
huésped (revisado por Wang et al., 2006). Entre ellas, la
más abundante es la alquilhidroperoxido reductasa (AhpC),
una enzima que dada su alta expresión en Hp evita la
acumulación de lipoperóxidos al interior del patógeno.
Las cepas de Hp mutantes para AhpC presentan una
aumentada sensibilidad a diversas condiciones de estrés
oxidativo (Olczak et al., 2002), sobre-expresan la proteína
activadora de neutrófilos (Olczak et al., 2003), y presentan
una menor actividad catalasa (Wang et al., 2004). Junto a
lo anterior, Hp dispone de actividad superóxido dismutasa
para la remoción de radicales superóxido generados por
células del sistema inmune (Comtois et al., 2003), y es
capaz de aumentar la expresión de enzimas antioxidantes
como la metionina sulfo-reductasa, necesaria para corregir
la modificación oxidativa de proteínas en sus residuos
metionina (Alamuri et al., 2006).
Una de las características de la infección por H. pylori es su
alto grado de infiltración linfocítica (Allen, 2001). Los
neutrófilos y células mononucleares infiltran la mucosa
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estomacal infectada por H. pylori ocasionando inflamación
y producción de especies reactivas del oxígeno. Se ha
observado que ciertas proteínas acuosolubles de H. pylori
son capaces de primar a los neutrófilos, incrementando su
capacidad para producir ROS y quimioquinas cuando se
usan agentes inductores como el PMA y el fMLP
(Shimoyama et al., 2003; Nørgaard et al., 1995). Satin y
colaboradores (2000), informaron que la proteína HP-NAP
es uno de los factores que estimulan a la NADPH oxidasa
en neutrófilos, si bien, se observó un retardo en el patrón
de respuesta (medido como quimioluminiscencia
incrementada para luminol), en comparación con los
agentes convencionales que inducen el estallido
respiratorio. Específicamente, los autores observaron que
la producción de ROS alcanzó un máximo entre 40-60
minutos después de la incubación. Hp induce la migración
de los neutrófilos desde los capilares a la lámina propria y a
la zona glandular de la mucosa, especialmente en las
proximidades de los cuellos glandulares, donde se
encuentran las células germinales.
fuente adicional de nutrientes. Respecto a la capacidad
que tienen los macrófagos activados en la mucosa gástrica
para producir óxido nítrico, especie reactiva que en
conjunto con otras persigue la eliminación del patógeno,
cabe destacar que Hp puede limitar los efectos bactericidas
del NO., tanto in vitro como in vivo, gracias a que expresa
(gen rocF) una actividad arginasa capaz de “sifonar” la Larginina lejos de la iNOS del huésped (revisado por Peek,
2005). Un beneficio adicional asociado a la alta actividad
arginasa de Hp es la generación de urea (y ornitina)
durante la hidrólisis de arginina. Si bien la arginasa puede
ser inactivada por diversas ERON (McGee et al., 2006), y
desnaturalizada por altas concentraciones de urea, Hp
utiliza una tioredoxina (Trx1) como chaperona para
recuperar la actividad catalítica de la arginasa. Por tanto,
se considera que el sistema arginasa/Trx1 actuaría en
forma concertada como sistema de adaptación y defensa
contra el estrés oxidativo resultante de la respuesta
inmuno-celular.
Los neutrófilos son activados por factores citotóxicos del
propio Hp (como N-formilmetionil-leucil-fenilalanina) y por
la IL-8 procedente de las células del epitelio tras la
adhesión bacteriana (Mooney et al., 1991). Aun más
relevante es que Hp posee la propiedad única de alterar la
distribución de NADPH oxidasa en los neutrofilos (Allen et
al., 2005). Lo anterior se explica por un ensamblaje
anómalo del complejo funcional NADPH oxidasa en la
membrana celular y no en el fagosoma. Específicamente,
mientras el flavocitocromo b558 puede ser adquirido por
los fagosomas, las subunidades p47phox o p67phox no
pueden ser reclutadas eficientemente.
Los factores responsables de éste tipo de evasión aun no
han podido ser identificados. La evidencia sugiere que se
trataría de moléculas sensibles al calor, resistentes al
tratamiento con formalina y localizadas en la superficie de
H. pylori. Estos últimos factores no serían requeridos para
estimular el estallido respiratorio de los neutrófilos. Por
otro lado, el resultado de investigaciones previas indican
que las citotoxinas CagA y VacA son innecesarias para la
activación de los neutrófilos (Danielsson et al., 2000). Otros
autores sugieren que la adhesina SabA de H. pylori podría
jugar un papel preponderante como factor activador de
neutrófilos (Unemo, et al., 2005). De cualquier modo, este
mecanismo le permite a H. pylori desviar la producción de
anión superóxido hacia el exterior, evitando su
acumulación en el fagosoma. De acuerdo a dicho
mecanismo, Hp actuaría concertadamente con los
neutrófilos para producir ulceración gástrica y además
evadir su destrucción una vez fagocitado. Consistente con
lo anterior, se ha observado que la densidad de neutrófilos
infiltrantes se correlaciona directamente con la habilidad
de Hp para causar daño a la mucosa gástrica. Por otra
parte, el daño provocado por las ERON sobre las células del
epitelio gástrico permite que Hp pueda acceder a una
2.3. Efectos de la respuesta inmuno-celular y del estrés
oxidativo sobre el huésped
Sumado al daño directo inducido por los ERON sobre la
mucosa gástrica, los eventos que conducen al proceso
inflamatorio anteriormente discutido, llevan a aumentar in
vivo (en mucosa gástrica y a nivel sistémico) diversos
parámetros de daño oxidativo a lípidos (reflejado como
aumento en los niveles de MDA e isoprostanos) (Daví et al.,
2005; Drake IM et al., 1998 ) y al DNA (aumentada
excreción de 8-hidroxi-guanidina) (Smoot et al. 2000;
Ladeira et al. 2004; Siomek et al. 2006). La respuesta
inmuno-celular produce, además, ciertos eicosanoides
biológicamente activos a través de un mecanismo de
peroxidación del ácido araquidónico catalizada por
radicales del oxígeno (Davi et al., 2005).
Se ha planteado que el daño que en etapas tempranas
(niñez y adolescencia) genera Hp sobre el DNA estaría
asociado con el desarrollo de varios tipos de cáncer en la
etapa adulta (Hatakeyama, 2004). Sin embargo, tal
extrapolación no puede ser directa debido a que el
desarrollo del cáncer en respuesta a un agente
carcinogénico puede tomar entre 20 a 40 años. No
obstante, se debe recordar que las ERON son una de las
explicaciones más socorridas cuando se trata de buscar la
posible asociación entre desarrollo de cáncer y Hp
(Kawanishi 2006; Schotterfeld, 2006). Por otra parte, se ha
demostrado también un aumento del ácido hipocloroso
(HClO) en mucosa gástrica de individuos infectados por Hp
(Matthews, 2005). El HClO es un potente pro-oxidante
generado a partir de H2O2 (en presencia de CI ) por la
enzima mieloperoxidasa (MPO), liberada desde neutrófilos
activados. El HClO es capaz de reaccionar rápidamente con
el NH3 generado a nivel local por la enzima ureasa, para
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formar monocloroamina (NH2Cl). Este último compuesto es
altamente lipofílico y por tanto capaz de atravesar
fácilmente membranas biológicas, facilitando la oxidación
de macromoléculas al interior de las células epiteliales. Se
ha observado, además, que NH2Cl es capaz de inducir la
infiltración y activación de neutrófilos en la mucosa
gástrica de manera similar a lo observado por Hp
(Matthews, 2005). A su vez, se ha encontrado que ciertos
mecanismos endógenos de defensa antioxidante como el
glutatión (GSH) y el ácido ascórbico están disminuidos en
mucosas infectadas por este agente (Arend, 2005; Naito,
2002; Ernst, 1999). Más aún, en la mucosa gástrica de
pacientes infectados, relativo a pacientes Hp(-), no solo los
niveles de GSH están disminuidos, sino que también los de
la enzima GSH-transferasa (Verhlust et al., 2000; Shirin et
al., 2001; Jung et al., 2001).
Lo anterior conlleva una mayor producción local de ERON,
las que al acumularse pueden -vía regulación de ciertos
genes, e induciendo daño oxidativo al ADN- aumentar el
riesgo de desarrollo de cáncer gástrico (Smoot et al., 2000;
Pignatelli et al., 1998). Cabe mencionar que bajo
condiciones desfavorables (por ejemplo, de estrés
oxidativo), Hp es transformado desde la forma bacilar
original a la cocoide. Sólo esta última es capaz de generar
radicales hidroxilo, reconocidos como la especie de mayor
reactividad hacia sustratos biológicos (Nakamura et al.,
2000). Se ha descrito que en mucosa gástrica de sujetos
asintomáticos, la erradicación de Hp mediante terapia
tradicional conduce a una normalización de los niveles de
actividad de ciertas enzimas antioxidantes (como iNOS y
catalasa) (Felley et al., 2002).
3. ASPECTOS GENERALES A CONSIDERAR EN RELACIÓN
CON EL EFECTO DE LOS POLIFENOLES SOBRE Helicobacter
pylori.
Dado que el estrés oxidativo asociado a la respuesta
inmune que sucede a la presencia de este patógeno
representa uno de los principales mecanismos de daño al
epitelio gástrico, parece muy relevante disponer de
eficientes sistemas antioxidantes (tanto endógenos como
dietarios) en la zona colonizada por Hp. Sin embargo, las
estrategias de supervivencia con que cuenta Hp contra el
estrés oxidativo, hacen surgir la interrogante de cuán
beneficiosa puede ser la administración o ingesta de
antioxidantes. Los antecedentes que a continuación serán
revisados sugieren que estos compuestos podrían tener un
efecto protector no sólo para el huésped (citoprotegiendo
el epitelio), sino también sobre Hp (contribuyendo a sus
defensas antioxidantes).
Teóricamente, al aumentar la capacidad de Hp para “lidiar”
con las ERON generadas por el sistema inmune del
huésped, se aumentaría también la posibilidad de que la
colonización del epitelio por Hp persista en el tiempo. No
obstante, estudios en los cuales se han evaluado extractos
de plantas ricos en compuestos antioxidantes dan cuenta
de efectos anti-Hp tanto in vitro como in vivo (vide infra;
Nostro et al., 2005; Mahady et al., 2005; Ustun et al.,
2006). La actividad anti-Hp de dichos preparados parece,
sin embargo, estar asociada a determinadas especies
vegetales de uso médico y/o alimenticio, y por
consiguiente pudiera estar limitada a sólo algunas familias
fitoquímicas. Ejemplos de esto lo constituyen diferentes
bayas (berries ricos en polifenoles), algunas crucíferas
(brócoli rico en glucosinolatos), propóleos y especies con
aceites esenciales. Sin embargo, dentro de los grupos de
fitoquímicos más estudiados destacan los polifenoles.
La importancia de estos compuestos en salud humana ha
sido ampliamente revisada (Ross, 2002; Hwa-Young Kim,
2003; Kris-Etherton et al., 2004; Raumussen et al., 2005;
Ramassamy, 2006). No obstante, lo disperso de la
información relativa con su absorción, metabolismo,
distribución y excreción ha llevado a muchos
investigadores a poner en duda algunos de los efectos de
los polifenoles a nivel sistémico. De esta forma, se ha
sugerido que el primer y principal sitio donde estos
compuestos podrían ejercer su acción antioxidante, sería el
tracto gastrointestinal (Revisado por Clifford, 2004).
De acuerdo a antecedentes de la literatura, algunos
compuestos polifenólicos poseen reconocida actividad
bactericida, dada probablemente por mecanismos
inespecíficos que no necesariamente guardan relación con
su actividad antioxidante (citoprotectora) sobre las células
del epitelio gástrico (Puupponen-Pimia et al., 2001). Una
de las hipótesis que se ha aceptado como paradigma, es
que los polifenoles ejercen parte de su actividad
antimicrobiana mediante interacciones inespecíficas con
componentes de la membrana plasmática (Mori et al.,
1987; Haraguchi et al., 1998; Funatogawa et. al., 2004). Al
respecto, se observó un efecto dosis-dependiente al
evaluar el daño provocado por algunos polifenoles en los
modelos de integridad de liposomas y de alteraciones en la
morfología de Hp (Funatogawa et al., 2004). Sin embargo,
este mecanismo es relevante y explica la actividad de
taninos hidrolizables del tipo gálico (telimagrandina I y II),
para los cuales se determinó valores de MIC hasta 7 - 8
veces inferiores a los obtenidos con los taninos
condensados (procianidinas). Dado que sólo algunas de las
especies vegetales ricas en polifenoles muestran efectos
anti-Hp, resulta evidente que los vínculos mecanísticos
entre las actividades antimicrobiana y antioxidante no son
obligados (Correia et al., 2004; Shin et al., 2005). Debido a
que, entre las moléculas fitoquímicas bio-activas, los
polifenoles son los de mayor presencia en la dieta humana,
se han publicado varios estudios que relacionan su
consumo con un efecto sobre Hp (Figura 1).
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Figura 1.
Estructura de diferentes polifenoles con efecto sobre Helicobacter pylori o sus factores de virulencia.
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 40
La mayoría de dichos estudios, exceptuando aquellos
realizados con té verde y cranberry, han contemplado la
evaluación de extractos obtenidos a partir especies
vegetales de uso regional, no existentes en Chile.
Considerando que la aplicación de las terapias triples y
cuádruples es muy costosa, que presenta un alto nivel de
reacciones adversas, y que junto a la aparición de
resistencia, su uso masivo sería controversial en
poblaciones con infección endémica por Hp, se hace
crecientemente necesario investigar el potencial que
pudieran tener extractos vegetales usados como
ingredientes de productos fitoterapéuticos, nutracéuticos,
o alimentos funcionales. Dichos productos ricos en
antioxidantes polifenólicos podrían usarse en individuos
colonizados asintomáticos contribuyendo a disminuir la
evolución de otras patologías gástricas y extra-gástricas.
Por otro lado, se ha explorado de manera creciente las
potenciales relaciones sinérgicas entre productos naturales
y los antimicrobianos usados convencionalmente para la
erradicación de Hp. Al respecto, en cepas de Hp con
diferente grado se susceptibilidad se ha descrito que el uso
combinado de extractos de jengibre o propóleos con
claritromicina posee un efecto sinérgico o aditivo sobre la
inhibición y el desarrollo de resistencia hacia éste
antibiótico, (Nostro et al., 2006).
Tal como se describe más adelante (sección 3.1), una serie
de estudios en los cuales se ha intentado aislar e identificar
los polifenoles presentes en plantas y alimentos, sugieren
que la actividad anti-Hp de los concentrados polifenólicos
estaría asociada, mayormente, a los antocianos,
flavonoides, taninos hidrolizables (gallotaninos y
ellagitaninos) y taninos condensados (procianidinas) como
los sub-grupos más activos (Tómbola et al., 2003). Sin
embargo, dentro de un mismo grupo de compuestos
fenólicos existen diferentes grados de actividad sobre Hp,
lo que sugiere que los mecanismos de acción no son tan
inespecíficos como se pensaba. Por ejemplo, numerosos
estudios realizados con flavonoides, concluyen que la
mayor solubilidad en lípidos se asocia con un efecto
bactericida más potente (Hashimoto et al., 1998; Bae et al.,
1999, 2001; Shin et al., 2005; Isobe et al., 2006; Ustün et
al., 2006; Zhu et al., 2007).
Se ha propuesto un nuevo mecanismo mediante el cual
ciertos flavonoides de baja polaridad pueden ejercer un
efecto anti-Hp. Así, la actividad bactericida de quercetina
[1], apigenina [2] y (S)-sakuranetina [3], ha sido atribuida a
su capacidad de inhibir en forma competitiva a la βhydroxyacyl-acyl carrier protein dehydratase (HpFabZ)
(Zhang et al., 2008). La principal función de HpFabZ es
participar en la fase de elongación durante la biosíntesis de
ácidos grasos saturados e insaturados. Dicha proteína
también es blanco de otros productos naturales como la
juglona (hidroxi-1,4-naftoquinona, [4]), la cual es capaz de
inhibirla en forma competitiva (Park et al., 2006; Kong et
al., 2008).
3.1. Antocianos, flavonoides, catequinas,
proantocianidinas y taninos hidrolizables.
Los pigmentos antociánicos son aquellos polifenoles que
confieren el color a las frutas, flores, cereales y algunos
tubérculos. Uno de los productos que más concentra
antocianos es el jugo de cranberry (Vaccinium
macrocarpon). Este último ha sido estudiado,
particularmente, por sus propiedades antimicrobianas.
Estudios clínicos han demostrado que el consumo
sostenido de jugo de cranberry previene las (re)infecciones
del tracto urinario en mujeres (Avorn et al., 1995; Henil et
al., 2000; Kontiokari et al., 2001; Stothers, 2002; Di
Martino et al., 2006). Se ha sugerido que los polifenoles de
cranberry actuarían evitando la adhesión de E. coli al
uroepitelio (Howell et al., 2002; 2005). Recientemente, las
propiedades antimicrobianas de cranberry han sido
extendidas a Hp. No obstante, aunque los antocianos
contribuyen en forma importante a la capacidad
antioxidante del cranberry, se ha demostrado que la
inhibición de la adhesión de Hp a la mucosa gástrica
humana, se debería más bien a sus constituyentes de alto
peso molecular (procianidinas tipo A, [5]) (Burger et al.,
2000). Basado en la evidencia arrojada por este último
estudio, Zhang et al. (2005) realizaron un ensayo clínico
aleatorizado, placebo-controlado y doble ciego, en una
población adulta de Linqu (China). En tal estudio, se
demostró que la administración de 250 ml de jugo de
cranberry (2 veces al día por 90 días) ayudó a la supresión
de Hp en un 14% de la población estudiada. Estudios in
vitro han demostrado que el jugo de cranberry asociado
con otros extractos (Vitis vinifera; arándano y orégano)
inhibe el crecimiento in Vitro de Hp en forma sinérgica,
correlacionándose la mayor presencia de polifenoles con
una mayor capacidad antioxidante de la “compleja” mezcla
ensayada (Lin et al., 2005; Vattem et al., 2005a). Al
respecto, se debe considerar que tal complejidad se
relaciona con la presencia de otros constituyentes como
ácidos fenólicos.
Utilizando bioprocesamiento en estado sólido (con los
hongos Rhizopus oligosporus y Lentinus edodes), los
mismos investigadores lograron aumentar la extracción de
los polifenoles de la pomasa de cranberry, obteniendo un
producto con mayor efecto anti-Hp (Vattem et al., 2005b).
En una aproximación similar, otros investigadores (Correia
et al., 2004) encontraron una actividad anti-Hp en
extractos (ricos en quercetina y estructuras tipo bifenilos)
de desechos bioprocesados de la piña (Ananas cosmosus).
Sin embargo, en este último estudio no se logró
correlacionar la actividad anti-Hp con la capacidad
antioxidante de los extractos empleados; estos últimos
concentraban compuestos con una mayor presencia de
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 41
grupos fenólicos (asociados a las propiedades
antioxidantes de los polifenoles) (Correia et al., 2004). En
otro estudio donde se evaluó la actividad antimicrobiana
de 12 tipos de berries nórdicos sobre una serie de
patógenos humanos, se encontró que Hp y Bacillus cereus
fueron las bacterias más sensibles. Interesantemente,
aunque se observó que los niveles totales de polifenoles
disminuyeron durante el almacenamiento en frío, la
actividad
antimicrobiana
no
fue
modificada
significativamente (Nohynek et al., 2006).
Por otra parte, en atención a su alta concentración de
polifenoles, se ha investigado también una posible acción
anti-Hp en diferentes tipos de té. Estudios in vitro
realizados con infusiones al 5% de té verde (Lung Chen, cv)
demostraron la inhibición de la multiplicación de Hp (Yee
et al., 2000), proponiendo que dicha actividad residiría en
la presencia de un flavan-3-ol conocido como galato de
epigalocatequina (EGCG, [6]). El mismo equipo de
investigadores, realizó posteriormente un estudio
prospectivo entre dos grupos de individuos, infectados con
Hp (n = 42) y no infectados (n = 30), comparando el efecto
del consumo de té con la presencia de Hp en biopsias
gástricas. Se concluyó que habría una relación inversa y
significativa entre el consumo de té y la infección por Hp
(Yee et al., 2002).
A la luz de los antecedentes dados por la etnomedicina,
ocasionalmente avalados por estudios experimentales de
validación farmacológica, se han buscado diversos modelos
para explicar los mecanismos que posiblemente
subyacerían a la acción anti-Hp de los polifenoles presentes
en los recursos etnomédicos y alimenticios anteriormente
referidos. Dentro de los mecanismos propuestos, se ha
explorado la relación entre el tipo de estructura de los
polifenoles y su efecto como inhibidores de la actividad de
VacA (medida como actividad vacuolizante y el flujo de
urea transmembrana en células HeLa) (Tombola et al.,
2003; Ruggiero et al., 2006). Así, el resveratrol [7], la
morina [8], el ácido tánico [9] y el piceatanol [10] parecen
compartir características estructurales que sugieren la
existencia de interacciones específicas molécula-molécula
entre ciertos polifenoles y VacA. Otros polifenoles, con alta
actividad antioxidante (incluso con mayor presencia de
grupos fenólicos), como el ácido ellágico [11] y la
miricetina [12], se mostraron total o parcialmente
inactivos hacia VacA, respectivamente. Estos últimos
compuestos están presentes en cantidades variables en
muchos alimentos de origen vegetal y se les puede
encontrar en altas concentraciones en el vino, cerveza,
chocolate amargo y té verde.
Recientemente, un antecedente adicional respecto a la
existencia o bien ausencia de relación entre actividad
antioxidante de los polifenoles y actividad anti-Hp (medida
como inhibición de vacuolación y del crecimiento de Hp)
emergió del estudio de 13 diferentes tipos de estructuras
flavonoideas, todas con propiedades antioxidantes (Shin et
al., 2005). Dentro de los compuestos evaluados, sólo
quercetina [1] y naringenina [13] (dos aglicones) inhibieron
la vacuolación inducida por Hp en células HeLa.
Como evidencia adicional en favor de la asociación no
obligada entre actividad antioxidante y efecto anti-Hp, Shin
et al (2005) demostraron también que antioxidantes de
estructuras tan disímiles como el ácido ascórbico, el
glutatión, la epicatequina [14] y el trolox (análogo
hidrosoluble del α-tocoferol) tienen en común el ser
inefectivos como inhibidores de VacA. Entre estos últimos
antioxidantes, se ha evaluado la acción inhibitoria del
crecimiento de Hp para epicatequina y vitamina C, siendo
activa sólo esta última tanto in vivo como in vitro por un
mecanismo aun no esclarecido pero que, en todo caso no
estaría asociado al efecto del pH (Zhang et al., 1997; Mabe
et al., 1999: Wang et al., 2000). La literatura informa que
otro hecho relevante es que algunos polifenoles inhiben la
activación de procaspasa-3 a caspasa-3 inducida por VacA,
sin cambios en la expresión de las proteínas Bax y Bcl-2
(proteínas antiapoptóticas). Por lo tanto, quercetina puede
proteger a las células gástricas de la apoptosis inhibiendo
la acción vacuolante de la toxina VacA de Hp. Si bien estas
propiedades antioxidantes y citoprotectoras para los
compuestos señalados son reconocidas, llama la atención
que en otros modelos se observe una capacidad de inducir
muerte y/o arresto de la proliferación en líneas celulares
inmortalizadas derivadas de tumores (Wang, 2000; Lu et
al., 2002). Esta polifuncionalidad por parte de algunos
compuestos fenólicos (EGCG por ejemplo), es evidente si
se considera que además, éstos podrían generar ambientes
oxidativos diferenciales que permitan proteger a las células
del huésped de las ERON y por otro lado promover la
apoptosis de las células tumorales (Yamamoto, et al.,
2003).
Una hipótesis recientemente planteada para explicar el por
qué solo ciertos antioxidantes polifenólicos se muestran
activos contra Hp, considera el potencial efecto
prooxidante que muestran ciertos polifenoles. La forma en
que los polifenoles podrían actuar como generadores de
especies reactivas del oxígeno fue abordada por varios
investigadores (Aragawa et al., 2003; Arakawa et al. 2002,
2004; Aoshima et al. 2005), y utilizando como modelo de
polifenol, catequinas de té verde (cuya propiedad
bactericida es conocida), los autores demostraron que a pH
7-8 (o superiores), tal tipo de estructura es capaz de
generar cantidades significativas de peróxido de
hidrógeno. De acuerdo a los autores, la generación de
peróxido de hidrógeno podría explicar el efecto bactericida
de los flavan-3-oles. La habilidad de las catequinas para
generar peróxido de hidrógeno sería favorecida por el
arreglo de grupos hidroxilo en este tipo de moléculas, lo
+
que permitiría la disociación del H en solución y un
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 42
electrón en el fenol que reduce al oxígeno, generándose en
consecuencia anión superóxido. El anión superóxido
posteriormente sufre reducción por la catequina (ej.
2EGCG), lo que lleva a la formación de O2 ; adicionalmente,
el protón se combina con el superóxido generando H2O2.
Este mecanismo no sólo explicaría la generación de H2O2
producida por catequinas puras sino también por parte de
infusiones de té negro, té verde y té Oolong
-4
-4
-4
correspondientes a 1.5 x 10 , 2.4 x 10 y 0.87 x 10 mol/l
respectivamente. Estos niveles de H2O2 serían suficientes
para ejercer una acción bactericida en cepas Gram
positivas y negativas (Arakawa et al., 2004). Si bien es
improbable que la generación de H2O2 ocurra en el medio
gástrico, podría especularse que el mayor pH del
periplasma de Hp, dado por la actividad ureasa, supondría
un “ambiente” favorable a la formación de superóxido en
presencia de ciertos polifenoles. Por otra parte, cabe
mencionar que cepas de lactobacilos entéricos o gástricos,
capaces de producir bacteriocinas, ácido láctico y acético,
son también capaces de generar concentraciones
bactericidas de H2O2 (Fernández, 2003; García et al., 2009).
Interesantemente, los autores observaron que el co-cultivo
de Hp con lactobacilos entéricos o gástricos supone la
inhibición del crecimiento de Hp.
4. LA ACTIVIDAD DE LOS POLIFENOLES COMO AGENTES
GASTROPROTECTORES EN LA INFECCIÓN POR
Helicobacter pylori.
Los polifenoles son constituyentes comunes de plantas
medicinales y de uso alimenticio cuya principal ventaja
radica en la baja toxicidad respecto de otras substancias.
Tal como se describió anteriormente, muchos polifenoles
en forma aislada han mostrado diferentes grados de
actividad anti-Hp (sección 3). Cabe notar, sin embargo, que
la evidencia de que un determinado componente de un
extracto es activo contra Hp no necesariamente debe ser
interpretada como evidencia de que el extracto, como tal,
compartirá también la actividad observada para el
componente aislado. Si bien son escasos los estudios
dirigidos a evaluar la actividad anti-Hp de los compuestos
aislados, para algunos de los polifenoles se ha demostrado
una actividad anti-ureasa y/o anti-VacA. Este es el caso
para los flavonoides (derivados de quercetina), las
procianidinas (tipo-B, [15]), y la floridzina [16]. En el caso
de los flavonoides mencionados, Shin et al., (2005) ha
descrito que dichos compuestos inhiben la vacuolación
inducida por Hp en células HeLa y que adicionalmente
tendrían una moderada actividad inhibitoria de la ureasa.
En el caso de las procianidinas, utilizando extractos de Vitis
vinifera ricos en procianidinas tipo B y C, Lee et al. (2006)
observó que dichos compuestos son particularmente
activos inhibiendo la ureasa (ya a una concentración de 0.1
mg/mL).
En el caso de la floridzina, se ha encontrado que esta
chalcona promueve una acción anti-Hp inhibiendo la
actividad formadora de poros de la toxina VacA. La
actividad anti-VacA (IC50= 273 µM) de floridzina es, sin
embargo, extremadamente baja respecto a la del ácido
tánico (IC50= 2,7 µM), observado como el polifenol más
activo en dicho estudio. Respecto al ácido tánico, se ha
establecido que éste (en asociación con N-propil-galato) es
muy efectivo en inhibir la gastritis en un modelo de ratón
infectado por Hp o por VacA (Ruggiero et al., 2006).
Adicionalmente, se ha comprobado que ciertos polifenoles
de alto peso molecular como las procianidinas oligoméricas
extraídas de lúpulo, son capaces de formar complejos con
VacA in vitro (Yahiro et al., 2005; aspecto revisado por
Friedman, 2007). Yahiro observó que la interacción entre
las proantocianidinas oligoméricas (con un grado de
polimerización promedio equivalente a 22 unidades de
catequina) y la toxina VacA constituye un potencial
mecanismo de neutralización de virulencia de la bacteria.
Dichos compuestos fueron efectivos bloqueando la unión
de VacA a sus receptores RPTPα y RPTPβ, inhibiendo la
unión no específica de VacA a la membrana celular,
disminuyendo la vacuolación celular in vitro y atenuando
en forma significativa la gastritis inducida en ratones por la
administración de VacA.
De la misma forma, Ruggiero et al, (2007) demostraron
que la administración de extractos de vino tinto y/o de té
verde a ratones a los cuales se les indujo gastritis por
infección con Hp o por administración de la toxina VacA,
tienen un claro efecto gastroprotector, sugiriendo que la
toxina sería un potencial blanco molecular de los
polifenoles presentes en los extractos utilizados.
Interesantemente, Hamauzu et al., 2006, observó que en
relación a los extractos de pulpa de manzana, extractos de
pulpa de membrillo tienen un efecto antiulcerogénico
claramente mayor sobre la injuria gástrica inducida por
etanol y HCl. Los autores sugieren que la diferencia en la
efectividad anti-ulcerogénica de dichos extractos residiría
en la notablemente mayor concentración de procianidinas
con un alto grado de polimerización promedio en la pulpa
del membrillo (DP=29) relativo a la pulpa de manzana
(DP=3).
En relación a esto último, Saito et al., (1998) había
reportado previamente que extractos de semilla de Vitis
vinifera, así como sus procianidinas (de alto PM), tienen un
efecto antiulcerogénico; los autores postularon que parte
de dicho efecto se debería a la fuerte unión de estos
compuestos a proteínas presentes en la mucosa gástrica,
permitiendo la formación de una barrera protectora con
potencial actividad antioxidante y antiinflamatoria local.
En efecto, recientemente se ha establecido que extractos
de pulpa de manzana, ricos en polifenoles, promueven una
acción antioxidante y citoprotectora en cultivos primarios
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 43
de células de mucosa gástrica (MKN-28) sometidas a un
sistema xantina-xantino oxidasa, como generador de
radicales anión superóxido (Grazziani et al., 2005). El
efecto protector de dichos extractos ha sido observado
también en un modelo in vivo de injuria a la mucosa
gástrica inducida por la administración de indometacina
Grazziani et al., 2005). Interesantemente, el daño oxidativo
y las lesiones a la mucosa gástrica inducidas por
indometacina son exacerbadas por la infección con Hp
(Arend et al., 2005).
Figura 1.
Principales blancos moleculares de los polifenoles sobre H. pylori.
En otro estudio, se ha establecido que extractos de cáscara
de manzana inhiben, tanto in vitro como in vivo, la
activación de AP-1 y la transformación neoplásica (Ding et
al., 2004). La activación del complejo AP-1 es uno de los
eventos claves en la promoción de tumores mediada por la
citotoxina CagA de Hp. Al respecto, se ha sugerido que los
polifenoles de manzana podrían inhibir la activación de AP1 interfiriendo con la señalización vía MAP kinasas, ERK y
JNK. Mediante experimentos de ESR, Ding et al. (2004)
confirmaron el efecto estabilizador de los extractos de
.
.manzana sobre los radicales OH y O2 . Esto último sería
particularmente relevante dado que, ERKs, JNKs y p38 son
moléculas activadas en respuesta a estímulos oxidantes.
Finalmente, en estudios adicionales conducidos en
ratones, los mismos autores demostraron que los extractos
también inhiben la inducción de tumores por TPA (éster
12-O-tetradecanoil-forbol-13-acetato). El efecto de los
polifenoles sobre el estallido respiratorio inducido por
PMA y fmlp en neutrófilos ha sido reportado por Limasset
y colaboradores (Limasset et al., 1993). Los autores
evaluaron el efecto de 34 polifenoles sobre la producción
de ROS concluyendo que ésta depende del estímulo,
llegando en algunos casos a ser opuesta. Lo anterior
sugiere que existen diferentes mecanismos mediante los
cuales estos compuestos pueden inhibir la producción de
especies reactivas es dicho contexto celular. En otro
trabajo, Krol y colaboradores (1992) estudiaron 14
flavonoides, confirmando que un grupo hidroxilo en el C-3,
dos hidroxilos en el anillo B y la presencia de un doble
enlace entre C-2 y C-3, son de vital importancia para la
inhibición de la producción de ROS en neutrófilos. Los
mismos investigadores además sugieren que la
liposolubilidad podría ser una de las propiedades
preponderantes para que la actividad de los flavonoides
sea relevante en dicho sistema celular. Posteriormente,
Limasset et al., (1999) evaluaron un grupo de 18
polifenoles y algunos de sus metabolitos putativos como
algunos ácidos fenólicos. Ellos observaron que los
metabolitos resultaron ser inhibidores menos potentes y
específicos que los compuestos parentales. Moreira y
colaboradores (2007) estudiaron el efecto de cuatro
flavonoides (quercetina [1], miricetina [12], canferol [17] y
galangina [18]) sobre la producción de ROS en neutrófilos
de conejo estimulados con dos receptores del
complemento (FcγR, CR). Interesantemente, aunque la
actividad de los flavonoides sobre la producción de ROS
pareció ser independiente del receptor estimulado, sí
mostró estar directamente relacionada con la
liposolubilidad del compuesto estudiado e inversamente
correlacionada con el número de hidroxilos presentes en el
anillo B. Como se indicó previamente, debido a la
alteración en el ensamblaje del complejo NADPH oxidasa,
la producción de ROS inducida por Hp podría ser
responsable de la exacerbación del daño a la mucosa
gástrica por lo tanto, la presencia de antioxidantes eficaces
en la biofase donde ocurre este fenómeno es muy
importante. En estudios realizados por nuestro grupo, los
flavonoides presentes en un extracto de manzana (APPE)
fueron capaces de neutralizar la producción de ROS y
atenuar el daño a la mucosa de animales infectados con Hp
(Pastene et al., 2009b). El APPE posee una importante
concentración de glicósidos de quercetina (58% del total
de polifenoles), siendo la rutina [19], hiperósido [20],
isoquercitrina [21] y quercitrina [22] los más importantes.
Estos resultados nos permitieron concluir además, que
mientras algunos compuestos fenólicos ayudan por sus
consabidas propiedades antioxidantes y antiinflamatorias,
otros neutralizan factores de virulencia como la ureasa,
VacA y las adhesinas de este patógeno (Pastene et al.,
2010). En efecto, utilizando el mismo APPE, previamente
habíamos descubierto que la ureasa de Hp podía ser
inhibida en forma muy eficiente. Sin embargo, tal efecto
Rev. Farmacol. Chile (2012) 5(2): 44
sólo pudo ser asociado al otro grupo de polifenoles
identificados en la manzana, las proantocianidinas
(Pastene et al., 2009a). Las proantocianidinas se conocen
también como taninos condensados y son abundantes en
varias plantas medicinales como el Espino blanco, Ginkgo
biloba e hipérico pero, además son constituyentes
normales de ciertos alimentos como el chocolate, vino
tinto, jugo de cranberry y manzana. En dichos frutos,
normalmente las cáscaras y/o semillas concentran
proantocianidinas y pueden ser utilizados como fuente
para su obtención a bajo costo. Así, en otra iniciativa
ideada por nuestro laboratorio (PFT-014, Universidad de
Concepción), las cáscaras de paltas fueron aprovechadas
para la obtención de un polvo enriquecido en
proantocianidias con elevado poder anti-ureásico (Chávez
et al., 2011). Este proyecto dio origen a otro financiado por
Innova Bio-Bio (2012) que tiene por objeto realizar los
estudios de diferentes variedades, optimización del
rendimiento y desarrollo de operaciones de escalamiento
con el fin de calcular la rentabilidad de la producción del
extracto de cáscara de palta. Sin embargo, hasta ahora, los
estudios llevados a cabo con las procianidinas de manzana
y palta sólo nos habían permitido visualizar la importancia
del grado de polimerización sobre la actividad inhibitoria
de la enzima. Producto de estudios realizados en
proantocianidinas obtenidas de otras fuentes vegetales,
quedó de manifiesto que la naturaleza de los monómeros
que las originan y probablemente las diferentes
conformaciones espaciales que adoptan en solución, son
factores críticos en su actividad biológica. Tal situación
representa un grado de complejidad adicional y que
motivó que recientemente nuestro grupo de investigación
se adjudicara el proyecto Fondecyt titulado “Structureactivity relationship of natural and semi-synthetic
proanthocyanidins as anti-Helicobacter pylori molecules
through the inhibition of its urease activity and adherence
to AGS cells” (N°11110442). Esta iniciativa aborda por
primera vez en nuestro país la investigación de
interacciones químico-biológicas entre Hp y polifenoles,
centrándose en las proantocianidinas extraídas de diversas
materias primas como plantas medicinales, orujos de uva,
pomasa de cranberries y las cáscaras de manzana y paltas,
por nombrar algunas.
5. CONCLUSIONES
En virtud de los antecedentes que indican que algunos
polifenoles muestran una interesante actividad anti-Hp (ya
sea promoviendo una acción antimicrobiana directa, o bien
indirectamente afectando la virulencia y/o sobrevivencia
de la bacteria). Tal como se observa en la Figura 2 los
potenciales blancos moleculares o sitios de acción que los
compuestos polifenólicos pudieran tener como agentes
destinados a complementar el manejo de la infección por
Hp y/o de sus consecuencias. Algunos de estos blancos
moleculares (Ureasa, VacA, flagelos, adhesinas), están
siendo estudiados en profundidad por nuestro grupo de
investigación. Sin embargo, la inhibición de otros factores
altamente relevantes y especializados como la toxina CagA,
permanecen aun difíciles de neutralizar.
Los productos fitoterapéuticos y alimentos diferenciados
(funcionales), debieran estar orientados en primera
instancia a la prevención y en segundo lugar a
complementar las estrategias terapéuticas existentes. Si
bien
algunos
polifenoles
pueden
interaccionar
específicamente con varios factores de virulencia de la
bacteria, incluso comprometiendo su viabilidad, otros lo
hacen en forma muy inespecífica. Claramente, se requiere
mucha evidencia preclínica y clínica que avale la real
contribución de muchos productos enriquecidos en
polifenoles en el manejo eficaz de esta infección y sus
alcances intra y extragástricos.
AGRADECIMIENTOS
Proyecto Fondecyt N° 11110442, INNOVA BIOBIO 12.57EM.TES (12.171), CONICYT Programa Formación de Capital
Humano Avanzado/ Beca de Magíster en Chile, Año
Académico 2012 15550904, Proyecto Interno Universidad
de Concepción Nº 212.085.033-1.0
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