Actividades antiplasmódicas e insecticidas de los aceites esenciales de plantas aromáticas que crecen en el área mediterránea

Actividades antiplasmódicas e insecticidas de los aceites esenciales de plantas aromáticas que crecen en el área mediterránea

Mario Dell'Agli1*, Cinzia Sanna2, Patrizia Rubiolo3, Nicoletta Basilico4, Elisa Colombo1, Maria M Scaltrito4, Mamadou Ousmane Ndiath5, Luca Maccarone3, Donatella Taramelli1, Carlo Bicchi3, Mauro Ballero2 y Enrica Bosisio

Resumen:

Antecedentes: Cerdeña es una zona mediterránea endémica de malaria hasta el siglo pasado. Durante un estudio de cribado para evaluar la actividad antiplasmódica de algunas plantas aromáticas utilizadas tradicionalmente en Cerdeña, Myrtus communis (mirto, Myrtaceae), Satureja thymbra (ajedrea, Lamiaceae) y Thymus herba-barona (tomillo de alcaravea, Lamiaceae) se recogieron en tres periodos vegetativos: antes, durante y después de la floración.

Métodos: Los aceites esenciales se obtuvieron por destilación al vapor, se fraccionaron por cromatografía en columna de gel de sílice y se analizaron por un Detector de ionización de llama por cromatografía de gases y espectrometría de masas. El aceite total y las tres fracciones principales se probaron en las cepas D10 y W2 de Plasmodium falciparum in vitro. Las actividades larvicida y adulticida se probaron en cepas susceptibles de Anopheles gambiae.

Resultados: El aceite esencial de ajedrea, rico en timol, fue el más eficaz contra P. falciparum con una actividad inhibitoria independiente de la época de recolección (IC50 17-26 μg/ml en D10 y 9-11 μg/ml en W2). Tras el fraccionamiento de fraccionamiento, la fracción 1 estaba enriquecida en hidrocarburos mono-esquiterpenoides; la fracción 2 en timol (73-83%); y la fracción 3 contenía timol, carvacrol y terpinen-4-ol, con una composición diferente según el momento de recogida. Las fracciones enriquecidas con timol fueron las más activas sobre ambas cepas (IC50 20-22 μg/ml en D10 y 8-10 μg/ ml en W2) y se confirmó que el timol era el principal responsable de esta actividad (IC50 19,7± 3,0 y 10,6 ± 2,0 μg/ml en D10 y W2, respectivamente). El aceite esencial de S. thymbra L. mostró también actividades larvicidas y adulticidas. La actividad larvicida de La actividad larvicida, expresada como CL50, fue de 0,15 ± 0,002; 0,21 ± 0,13; y 0,15 ± 0,09 μg/ml (media ± sd) según el momento de la recolección: antes, durante y después de la floración, respectivamente.

Conclusiones: Este estudio aporta pruebas del uso de aceites esenciales para el tratamiento de la malaria y la lucha contra el vector tanto en la fase larvaria como en la adulta. Estos hallazgos abren la posibilidad de nuevas investigaciones dirigidas al aislamiento de productos naturales con propiedades antiparasitarias.

Palabras clave: Aceite esencial, actividad insecticida, Plasmodium falciparum, Satureja thymbra, Myrtus communis, Thymus herba-barona, Thymol, Anopheles gambiae

Antecedentes:

La malaria, junto con el SIDA y la tuberculosis, es una de las tres principales enfermedades transmisibles relacionadas con la pobreza. La falta de disponibilidad de una vacuna y la propagación e intensificación de la resistencia a los medicamentos en los últimos 15-20 años han provocado una drástica disminución de la eficacia de los medicamentos más asequibles. Por su importancia para el ser humano desde la antigüedad, las plantas han sido objeto de relevantes investigaciones científicas para identificar compuestos bioactivos antiplasmódicos

bioactivos contra el paludismo [1], lo que se ve corroborado por el hecho de que los productos naturales se han convertido en fármacos eficaces contra la malaria. Además de los fármacos antipalúdicos, los componentes de las plantas son de interés para su aplicación como insecticidas y repelentes. Entre los compuestos derivados de plantas, los aceites esenciales

de plantas, los aceites esenciales (AE) han sido objeto de gran atención debido a la variedad de sus actividades biológicas, como la antibacteriana, fungicida, pesticida y antipalúdica [2]. La mayoría de los insecticidas y repelentes insecticidas y repelentes a base de plantas se derivan de plantas que contienen OE. Los receptores que responden al DEET (N, N-dietil-3-metilbenzamida), también responden a la tuyona, eucaliptol y linalool [3].

Cerdeña es una región de Italia endémica de malaria hasta la primera mitad del siglo pasado. La infección se contrarrestada mediante el uso de plantas autóctonas como agentes febrífugos o de control de mosquitos. Esta isla mediterránea es rica en plantas aromáticas utilizadas por su contenido en AE. Entre las plantas de la flora sarda figuran el Myrtus communis (mirto, Myrtaceae), Satureja thymbra (ajedrea, Lamiaceae) y Thymus herba-barona (alcaravea tomillo, Lamiaceae) [4]. Una decocción de mirto se utilizaba para el tratamiento de fiebres palúdicas. Los AE de varias plantas, incluido el mirto, mostraron una actividad antiplasmódica frente a varias

cepas de Plasmodium falciparum [1,5]. El mirto es un potente antibacteriano y puede funcionar como inmunoestimulante en la lucha contra el resfriado, la gripe o las enfermedades infecciosas. Informes recientes han descrito la actividad antioxidante [6] y antiinflamatoria [7] de los extractos de mirto. Se aislaron acilfloroglucinoles oligoméricos de hojas de mirto y mostraron potentes efectos antibacterianos multirresistentes [8,9].

La mirtucommulona, uno de los acilfloroglucinoles, inhibió el crecimiento de Plasmodium en un rango nanomolar nanomolares [8], y provocó una notable reducción de la parasitemia en ratones infectados con Plasmodium berghei [10].

La ajedrea es un arbusto aromático perenne que crece en la cuenca del Mediterráneo oriental, desde Turquía hasta Grecia y Libia. En Italia, sólo crece en el sur de Cerdeña. Estudios anteriores informaron de una actividad larvicida del AE de S. thymbra contra las larvas de Drosophila melanogaster y Culex pipiens, el vector responsable de la transmisión del virus del Nilo Occidental, la filariasis y la encefalitis japonesa [11]. El AE obtenido de esta planta también mostró una actividad acaricida [12]. El AE de mirto y de ajedrea mostraron una actividad insecticida contra los adultos de la polilla mediterránea de la harina Ephesta kuehniella, la polilla india de la harina Plodia interpunctella y el gorgojo de la judía Acanthoscelides obtectus [13].

El tomillo de alcaravea es una planta perenne endémica en

Mallorca, Córcega y Cerdeña [14]. El AE del tomillo de alcaravea tomillo mostró efectos larvicidas sobre Limantria dispar, una una de las plagas más graves de los alcornocales [15]. Los OE de Thymus spp (T. transpicatus, y T. vulgaris) y Myrtus communis mostraron actividad larvicida contra Anopheles [16-19]. Thymus spp (vulgaris y serpyllus) y Myrtus communis demostraron ser repelentes contra los mosquitos Aedes, Anopheles y Culex [20,21]. El AE de tomillo está patentado por su actividad anofelifuga [22]. En vista del creciente interés por desarrollar nuevos

antipalúdicos o insecticidas de origen natural como alternativa a los insecticidas químicos, este estudio seleccionó especies vegetales de la flora de Cerdeña utilizadas tradicionalmente para

combatir la malaria. Los AE de S. thymbra, M. communis y T. herba-barona y se probó su actividad antiplasmódica contra P. falciparum. El AE de S. thymbra también se probó su actividad adulticida/larvicida contra Anopheles gambiae.

Métodos:

Productos químicos Estándar puro de α-pineno, β-pineno, mirceno, limoneno terpinen-4-ol, hidrato de sabineno, timol, germacreno D, óxido de cariofileno, se adquirieron en Sigma

Aldrich (Milán, Italia). Se seleccionaron como representantes de las diferentes clases químicas de los componentes del aceite esencial para el cálculo de los factores de respuesta frente a un patrón interno (n-decano) para corregir el posible desplazamiento de la respuesta del detector de ionización de llama (FID) hacia las diferentes clases de compuestos [23]. Las soluciones estándar a diferentes concentraciones de cada uno de ellos que contenían 5 μg/μl de n-decano como patrón interno se disueltas en cicloexano. Los disolventes fueron todos de grado HPLC de Riedel de Haen (Seelze, Alemania).

Material vegetal y preparación del aceite esencial:

Las partes aéreas de M. communis, S. thymbra y T. herbabarona se recogieron en Jerzu, Cagliari y Osini (Cerdeña, Italia), respectivamente, en tres períodos diferentes, antes (muestra A), durante (muestra B) y después de la floración (muestra C) para investigar cómo la variabilidad del AE podría afectar a la actividad biológica. Se identificaron botánicamente y se registraron con los números de muestra 514 (Myrtus), 1.079 (Satureja) y 1.065 (Thymus) en el Herbario General del Dipartimento di Scienze della Vita e dell'Ambiente, Macrosezione Botanica e Orto botanico, Universidad de Cagliari (CAG).

Los AE de materiales vegetales frescos se obtuvieron de acuerdo con la Farmacopea Europea VII ed.: partes aéreas frescas trituradas se sometieron a destilación por vapor durante cinco horas. Los AE resultantes se dejaron estabilizar durante una hora. Sucesivamente, cada muestra (A, B, C) del aceite esencial

de S. thymbra se fraccionó en una columna de gel de sílice de gel de sílice utilizando éter de petróleo (PE) con una cantidad creciente de acetato de etilo (EtOAc), dando siete fracciones, tres de ellas en cantidades significativas (fracciones A1-A3, B1-B3, C1-C3, ver Resultados).

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