«Ácidos carboxílicos»
El ácido dicloroacético, generalmente abreviado DCA, es un compuesto químico de fórmula CHCl
2COOH. Las sales y ésteres del ácido dicloroacético se llamandicloroacetatos. Algunas sales de DCA se usan como medicamentos ya que inhiben la actividad de la enzima piruvato deshidrogenasa kinasa.
2COOH. Las sales y ésteres del ácido dicloroacético se llamandicloroacetatos. Algunas sales de DCA se usan como medicamentos ya que inhiben la actividad de la enzima piruvato deshidrogenasa kinasa.
Una sal derivada de este ácido, es el dicloroacetato de sodio, comúnmente conocido como DCA-Na, y se ha probado que sirve como tratamiento efectivo para combatir el cáncer: Un ensayo de laboratorio realizado sobre ratones en la Universidad de Alberta mostró que "el DCA-Na induce apoptosis, reduce la proliferación e inhibe el crecimiento de los tumores, sin toxicidad aparente".1 Recientemente ha concluido la segunda fase de ensayos, en humanos.
El ácido gálico es un ácido orgánico también conocido como ácido 3,4,5-trihidroxibenzoico, que se encuentra en las agallas, en las hojas de té, en la corteza de roble y otras plantas. La fórmula química es C6H2(OH)3COOH. El ácido gálico se encuentra tanto en su forma libre como formando parte de taninos. Las sales y los ésteres del ácido gálico se denominan galatos. Su nombre se refiere a las agallas donde se lo encuentra y no al elemento galio.
Tiene usos en la industria farmacéutica2 como patrón para determinar el contenido de fenoles de diversos analitos mediante elreactivo de Folin-Ciocalteu; los resultados se anotan como equivalentes de ácido gálico.3 También se puede utilizar para sintetizar el alcaloide alucinógeno mescalina o 3,4,5-trimetoxifenetilamina.
El ácido gálico es una de las sustancias que han sido empleadas por Angelo Mai y otros investigadores de palimpsestos con el fin de borrar la capa superior de texto y revelar manuscritos ocultos. Mai fue el primero en emplearlo, pero lo hizo "torpemente", dañando a menudo los manuscritos.
Ácido gálico
El ácido gálico (AG), también conocido como ácido 3, 4 ,5-trihidroxibenzoico (figura 1), es un ácido fenólico presente en diversas fuentes naturales como a) plantas: Larrea tridentata (gobernadora) y Turnera diffusa (damiana); b) frutas: uva, granada, nueces, plátano, fresa, limón, arándano, cáscara de manzana y mango; c) verduras: acelgas y espinacas y d) bebidas: café, vino tinto y té verde (Taitzoglou y col., 2001). Éste ácido se obtiene directamente del alimento o por hidrólisis del ácido tánico mediante una reacción con la enzima tanasa, que cataliza la hidrólisis de los enlaces tipo éster presentes en los galotaninos (Aguilar y col., 2007). Asimismo, se le atribuyen varios efectos biológicos, que van desde la actividad antiinflamatoria, antioxidante y antibiótica, hasta la protección cardiovascular y anticancerígena.
El ácido gálico (AG), también conocido como ácido 3, 4 ,5-trihidroxibenzoico (figura 1), es un ácido fenólico presente en diversas fuentes naturales como a) plantas: Larrea tridentata (gobernadora) y Turnera diffusa (damiana); b) frutas: uva, granada, nueces, plátano, fresa, limón, arándano, cáscara de manzana y mango; c) verduras: acelgas y espinacas y d) bebidas: café, vino tinto y té verde (Taitzoglou y col., 2001). Éste ácido se obtiene directamente del alimento o por hidrólisis del ácido tánico mediante una reacción con la enzima tanasa, que cataliza la hidrólisis de los enlaces tipo éster presentes en los galotaninos (Aguilar y col., 2007). Asimismo, se le atribuyen varios efectos biológicos, que van desde la actividad antiinflamatoria, antioxidante y antibiótica, hasta la protección cardiovascular y anticancerígena.
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Figura 1. Estructura química del ácido gálico.
http://cmackay.wordpress.com/page/7/ |
Aplicaciones y actividades biológicas del ácido gálico
El AG tiene aplicaciones en diversas áreas, principalmente en la farmacéutica, ya que es un precursor en la manufactura de antibióticos de amplio espectro como trimetoprima. Además, en el área de alimentos, se ha utilizado como antioxidante de grasas y aceites, así como aditivo en algunas bebidas y alimentos, evitando la oxidación de los mismos (Hocman, 1988).
El AG tiene aplicaciones en diversas áreas, principalmente en la farmacéutica, ya que es un precursor en la manufactura de antibióticos de amplio espectro como trimetoprima. Además, en el área de alimentos, se ha utilizado como antioxidante de grasas y aceites, así como aditivo en algunas bebidas y alimentos, evitando la oxidación de los mismos (Hocman, 1988).
También, el AG es capaz de regular diversos procesos biológicos, como protección cardiovascular, evitando la oxidación de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) que transportan colesterol en la sangre, previniendo así, enfermedades como ateroesclerosis. Por su parte, Cowan (1999), mencionó que el AG presenta actividad antibacterial, promoviendo la inhibición enzimática de algunos microorganismos, la interacción sobre las adhesinas (proteínas de la pared celular), y la capacidad que tienen de unirse a polisacáridos, interviniendo así, en el desarrollo microbiano. Además, el AG también destaca por su actividad antioxidante y anticancerígena, debido a que es un compuesto donador de electrones, que neutraliza radicales libres, siendo estos los causantes de algunos padecimientos como envejecimiento, cardiopatías y en algunos casos cáncer (Sharma y col., 1997; Kim, 2007).
Actividad antioxidante
En particular, el AG es un potente antioxidante, que tiene un papel importante en la absorción y neutralización de radicales libres (Osawa y Walsh, 1993). Dicho compuesto actúa como captador de electrones y en la quelación de metales. Esto se debe a las propiedades reductoras, que van a depender de la posición y número de grupos hidroxilos presentes en la molécula del AG (Melo y col., 2008). La importancia de dicha actividad, sobresale debido a que los radicales libres contribuyen a procesos como envejecimiento, ya que toman electrones de las células del tejido colágeno de la piel, perdiendo así propiedades como elasticidad y firmeza. Asimismo, evita la oxidación de los fosfolípidos de las membranas celulares, ayudando también en otras enfermedades degenerativas como diabetes, Alzheimer y algunas cardiopatías. En un estudio realizado por Ferk y col. (2011) mostraron, en ratas, que el AG disminuyó la oxidación de las células de hígado, colon y pulmones, provocado por la exposición a radiaciones en experimentos. De igual manera, dichos autores analizaron por electroforesis el ADN de linfocitos de pacientes humanos después de ingerir durante 3 días 12,8 mg/día de AG en agua potable, mostrando una reducción significativa de la migración del ADN atribuible a la oxidación de pirimidinas y purinas, lo que en conjunto disminuye el daño celular. Estos resultados sugieren que la absorción de compuestos fenólicos a través de la dieta, contribuye sustancialmente al equilibrio del organismo.
En particular, el AG es un potente antioxidante, que tiene un papel importante en la absorción y neutralización de radicales libres (Osawa y Walsh, 1993). Dicho compuesto actúa como captador de electrones y en la quelación de metales. Esto se debe a las propiedades reductoras, que van a depender de la posición y número de grupos hidroxilos presentes en la molécula del AG (Melo y col., 2008). La importancia de dicha actividad, sobresale debido a que los radicales libres contribuyen a procesos como envejecimiento, ya que toman electrones de las células del tejido colágeno de la piel, perdiendo así propiedades como elasticidad y firmeza. Asimismo, evita la oxidación de los fosfolípidos de las membranas celulares, ayudando también en otras enfermedades degenerativas como diabetes, Alzheimer y algunas cardiopatías. En un estudio realizado por Ferk y col. (2011) mostraron, en ratas, que el AG disminuyó la oxidación de las células de hígado, colon y pulmones, provocado por la exposición a radiaciones en experimentos. De igual manera, dichos autores analizaron por electroforesis el ADN de linfocitos de pacientes humanos después de ingerir durante 3 días 12,8 mg/día de AG en agua potable, mostrando una reducción significativa de la migración del ADN atribuible a la oxidación de pirimidinas y purinas, lo que en conjunto disminuye el daño celular. Estos resultados sugieren que la absorción de compuestos fenólicos a través de la dieta, contribuye sustancialmente al equilibrio del organismo.
Actividad pro-oxidante
Se ha descubierto que el AG también, provoca una disminución del GSH y una cascada de reacciones de oxidación que podría afectar a las macromoléculas como el ADN, proteínas y algunos lípidos de la membrana, logrando así daño celular, (Figura 2) (Decker, 1997; Babich y col., 2011).
Se ha descubierto que el AG también, provoca una disminución del GSH y una cascada de reacciones de oxidación que podría afectar a las macromoléculas como el ADN, proteínas y algunos lípidos de la membrana, logrando así daño celular, (Figura 2) (Decker, 1997; Babich y col., 2011).
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| Figura 2. Mecanismo de daño a la membrana celular producido por radicales libres (http://biofisica-tema1y2.blogspot.com/2011/05/reacciones-de-oxido-reduccion.html) |
Dicho daño es provocado por la actividad oxidante, que da como resultado el estrés oxidativo, causando un desequilibrio redox en la célula por efecto de los radicales libres producidos. El estrés oxidativo ocurre cuando la producción de ROS (O2-, H2O2 y OH-) excede los mecanismos de defensa antioxidante natural del cuerpo, causando daños a las células (Kayanoki y col., 1996). Además, los ROS causan disminución significativa de los niveles de antioxidantes no enzimáticos, como la vitamina C, E y glutatión, así como de los antioxidantes enzimáticos como superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y catalasa, los cuales son determinantes de los mecanismos de defensa de la célula (Verma y Nair, 2001). De igual manera, Inoue y col. (2000) señalaron que en las células promielocíticas de leucemia, diferentes concentraciones de AG provocaron la formación de ROS, particularmente de H2O2 intracelular, induciendo una señal temprana de apoptosis.
Sin embargo, cabe mencionar que los ROS también se forman como subproductos de la respiración mitocondrial o por ciertas oxidasas (NADPH). Por tal motivo, éstas especies están implicadas en diversos procesos celulares, incluyendo citotóxicos, donde juegan el papel de segundos mensajeros en la activación de varias vías de señalización como mitogénesis, expresión génica y la inducción de apoptosis por daño celular, lo que le confiere actividad anticancerígena (Simon y col., 2000).
Actividad anticancerígena
Estudios previos, realizados en diferentes líneas celulares, han demostrado que el AG promueve la citotoxicidad, antiangiogénesis y los procesos apoptóticos, así como también disminuye la inflamación de tejidos y la invasión de células malignas en diversos tipos de cáncer, incluidos de mama, vejiga, próstata, hígado, leucemia y gliomas (Albini, 2007). Al respecto, Ji y col. (2009) reportaron que el AG, a diferentes concentraciones, disminuyó significativamente la viabilidad, proliferación e invasión de células cancerosas de pulmón induciendo apoptosis. Dicho proceso se llevó a cabo a través de la activación de las proteínas Bcl-2, que son reguladoras de la apoptosis (Larsen, 1994). De igual manera, intervienen otras proteínas como las caspasas 3, 8 y 9 que actúan como vías de señalización, y las proteínas p53 de supresión tumoral, que actúan como un inhibidor de la transformación del ciclo celular (Kastan y col., 1991).
Estudios previos, realizados en diferentes líneas celulares, han demostrado que el AG promueve la citotoxicidad, antiangiogénesis y los procesos apoptóticos, así como también disminuye la inflamación de tejidos y la invasión de células malignas en diversos tipos de cáncer, incluidos de mama, vejiga, próstata, hígado, leucemia y gliomas (Albini, 2007). Al respecto, Ji y col. (2009) reportaron que el AG, a diferentes concentraciones, disminuyó significativamente la viabilidad, proliferación e invasión de células cancerosas de pulmón induciendo apoptosis. Dicho proceso se llevó a cabo a través de la activación de las proteínas Bcl-2, que son reguladoras de la apoptosis (Larsen, 1994). De igual manera, intervienen otras proteínas como las caspasas 3, 8 y 9 que actúan como vías de señalización, y las proteínas p53 de supresión tumoral, que actúan como un inhibidor de la transformación del ciclo celular (Kastan y col., 1991).
Cai y col. (2010) mostraron que se redujo significativamente la viabilidad en las células U87 y U251n de gliomas humanos in vitro después de 24 h de tratamiento con diferentes dosis de AG. En cambio, en células epiteliales normales de cerebro de ratón, el AG mostró una reducción de la toxicidad, con las mismas concentraciones, sugiriendo que tiene una citotoxicidad selectiva en las células de los gliomas. En la tabla 1, se muestran ejemplos de efectos citotóxicos del AG en diferentes líneas celulares.
| Tabla 1. Líneas celulares cancerosas que presentaron cambios biológicos después de la incubación con diferentes concentraciones de ácido gálico. |
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Terapias naturales anticancerígenas
El cáncer se caracteriza por una proliferación descontrolada de células anormales, que puede invadir tejidos adyacentes y propagarse a diversos órganos, causando daños sistemáticos y por consiguiente la muerte. Por lo que se considera una de las enfermedades con mayor índice de mortalidad a nivel mundial en los últimos años. Dicha patología es causada por daños celulares provocados por efectos de diversos factores ambientales, químicos, físicos y genéticos (Albini, 2007).
Nair y col., (2007) mencionan que la relación de la incidencia de cáncer es significativamente menor en las personas cuya alimentación se compone principalmente de frutas y verduras con alto contenido de antioxidantes, en comparación con las personas cuyo consumo alimenticio es principalmente de productos de origen animal. Esto ha llevado a los investigadores a buscar compuestos naturales como alternativas de tratamientos contra el cáncer, además de las terapias clínicas existentes.
Como se mencionó anteriormente, diversos estudios de laboratorio con modelos celulares in vitro, han mostrado los efectos anticancerígenos de algunos fitoquímicos naturales como los polifenoles, en particular el AG, que han sido identificados como agentes quimiopreventivos. Dichos compuestos intervienen en el desarrollo o iniciación de procesos cancerígenos, interrumpiendo los ciclos celulares mediante la inducción de apoptosis y evitando la propagación mediante procesos antiangiogénicos (Béliveau y Gingras, 2007). En la tabla 1 se describen algunas actividades biológicas del AG y su fuente de obtención.
El cáncer se caracteriza por una proliferación descontrolada de células anormales, que puede invadir tejidos adyacentes y propagarse a diversos órganos, causando daños sistemáticos y por consiguiente la muerte. Por lo que se considera una de las enfermedades con mayor índice de mortalidad a nivel mundial en los últimos años. Dicha patología es causada por daños celulares provocados por efectos de diversos factores ambientales, químicos, físicos y genéticos (Albini, 2007).
Nair y col., (2007) mencionan que la relación de la incidencia de cáncer es significativamente menor en las personas cuya alimentación se compone principalmente de frutas y verduras con alto contenido de antioxidantes, en comparación con las personas cuyo consumo alimenticio es principalmente de productos de origen animal. Esto ha llevado a los investigadores a buscar compuestos naturales como alternativas de tratamientos contra el cáncer, además de las terapias clínicas existentes.
Como se mencionó anteriormente, diversos estudios de laboratorio con modelos celulares in vitro, han mostrado los efectos anticancerígenos de algunos fitoquímicos naturales como los polifenoles, en particular el AG, que han sido identificados como agentes quimiopreventivos. Dichos compuestos intervienen en el desarrollo o iniciación de procesos cancerígenos, interrumpiendo los ciclos celulares mediante la inducción de apoptosis y evitando la propagación mediante procesos antiangiogénicos (Béliveau y Gingras, 2007). En la tabla 1 se describen algunas actividades biológicas del AG y su fuente de obtención.
CONCLUSIONES
Los compuestos fenólicos, particularmente el AG, tienen diversas actividades biológicas como antibacterial, antioxidante, anticancerígena y antiangiogénica, atribuidas a la absorción y neutralización de radicales libres, principalmente, brindando protección contra diversos padecimientos cardiovasculares y cancerígenos, entre otros. Dicho compuesto, muestra también actividad oxidante a ciertas concentraciones, causando citotoxicidad en células cancerosas por un aumento de la producción de ROS, provocando estrés oxidativo, e induciendo procesos apoptóticos y antiangiogénicos. Además se ha observado que el AG no ejerce daño en células sanas, solo en algunas células cancerosas. Sin embargo, es necesario continuar la investigación de las propiedades de dicho compuesto en ensayos biológicos in vivo e in vitro, para que pueda ser considerado como una alternativa de tratamiento para el cáncer u otras patologías clínicas.
| Tabla 2. Actividad biológica del ácido gálico |
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