Extracto de romero (Rosmarinus officinalis) como neuroprotector en la enfermedad del Parkinson

Resumen

La enfermedad de Parkinson es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común después de la enfermedad de Alzheimer. La enfermedad de Parkinson es producida principalmente por el daño ocasionado en células neuronales dopaminergicas que son expuestas a estrés oxidativo, el cual genera apoptosis en dichas células. Con lo anteriormente expuesto, se revisaron varios artículos en donde demostraban las propiedades antioxidativas del extracto de romero, el cual tiene dos principios activos altamente estudiados, los cuales son el ácido rosmarinico y el ácido cafeico. El objetivo de esta monografía es determinar los posibles efectos neuroprotectores que posee el extracto de romero y analizar otros efectos sobre los síntomas no motores (cognitivos y trastornos psiquiátricos) de dicha enfermedad; esto con el fin de generar una terapia coadyudante viable para incrementar una mejor calidad de vida.

Palabras claves: estrés oxidativo, neurodegenerativo, polifenoles, neuronas dopaminergicas, neuroprotector.

Abstract

Parkinson's disease is the second most common neurodegenerative disease after Alzheimer's disease. Parkinson's disease is mainly caused by the damage in dopaminergic neuronal cells are exposed to oxidative stress, which leads to apoptosis in these cells. With the above, several articles were reviewed which showed antioxidative properties of rosemary extract, which has two highly studied active principles, which are rosmarinic acid and caffeic acid. The aim of this paper is to identify potential neuroprotective effects of rosemary extract has other effects on non-motor symptoms (cognitive and psychiatric disorders) of the disease, that in order to generate a viable adjunct therapy to increase a better quality of life.

Keywords: Oxidative stress, neurodegenerative, polyphenols, dopaminergic neurons, neuroprotective.

Introducción

La enfermedad de parkinson (EP) se caracteriza por la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la Sustancia Nigra pars compacta (SNpc); el agotamiento de la dopamina estriatal y la presencia de inclusiones intraneuronales llamado cuerpos de Lewy (LBs), en etapas relativamente tempranas de la enfermedad (Leverenz et al., 2009). La EP causa alteraciones cognitivas, psiquiátricas, motoras y sensoriales. En efecto, pese a la afirmación original de James Parkinson que la función intelectual se conserva en la "parálisis temblorosa", el deterioro cognitivo es ahora reconocida como una característica común de EP (Emre et al., 2007). El impacto en la EP suele presentar déficits que son más prominentes en el ámbito de las funciones de memoria y ejecución, que suponen flexibilidad cognitiva, la inhibición, el cambio de la respuesta y la memoria de trabajo, pero también la resolución de problemas, razonamiento y planificación (Kehagia et al, 2010). Uno de los síntomas notorios en un 60% es la micro escritura, en el cual es paciente pierde la capacidad de mantener el tamaño de la escritura, por lo tanto podría potencialmente mejorar la micrografía en la EP si la enfermedad no progresa tan rápido (Nackaerts et al., 2013).

La enfermedad de parkinson (EP) es una enfermedad neurodegenerativa crónica y progresiva que se caracteriza por la pérdida de las vías dopaminérgicas nigroestriatales (Fil et al., 2013). El tratamiento para la EP es un medicamento que se conoce como levodopa, sin embargo, con el tiempo, la duración de la respuesta al tratamiento se hace más corto y los efectos secundarios son más pronunciados (Nyholm, 2012). Las complicaciones más frecuentes observadas en los pacientes que reciben tratamiento con levodopa oral a largo plazo son las fluctuaciones de la respuesta clínica, incluyendo discinesia. Las fluctuaciones motoras y no motoras, son reflejadas en las concentraciones de levodopa en plasma, son resultantes de vida corta (Nyholm et al., 2002). Los pacientes de EP más avanzados utilizan un medicamento que se llama Duodopa.

A pesar de que existen varios mecanismos patogénicos de la EP, el mecanismo más ampliamente aceptado de la muerte de las células neuronales dopaminérgicas es el estrés oxidativo (Zhang et al., 2000). El estrés oxidativo en la enfermedad de Parkinson también se asocia con un aumento de hierro neuronal o disminución de la capacidad antioxidante (por ejemplo, glucatión). Las concentraciones de glutatión y otros compuestos de sulfhidrilo están disminuidos en la sangre, hígado y sistema nervioso central de los pacientes infectados por el VIH (Aruoma, Bahorun, & Jen, 2003). Sin embargo, el cerebro tiene varias enzimas que generan un efecto antioxidante como la superóxido dismutasa (SOD), glutatión peroxidasa y ascorbato pueden quitar el ROS (especies oxigeno reactivo), pero el estrés oxidativo es causado por el desequilibrio entre la tasa de producción de oxidantes y el nivel de antioxidantes (Nagatsu & Sawada, 2007). Cuando ocurren los sucesos anteriormente expuestos la célula neuronal entra en una muerte celular (apoptosis o necrosis). Aunque otras clases de fármacos tales como los agonistas de DA, inhibidores de la monoamino oxidasa (MAO), inhibidores de la catecol-O-metiltransferasa, y agentes anticolinérgicos se pueden utilizar en las primeras etapas de la enfermedad para aliviar síntomas de la EP, ninguno previene el progreso de la enfermedad, y mostrar debilitantes efectos secundarios con el uso prolongado (Koppula et al., 2012).

Debido a esto el interés de las defensas antioxidantes de manera exógena se ha incrementado. Especialmente, antioxidantes naturales que se encuentran en plantas, los cuales han recibido una gran atención porque se perciben como compuestos seguros y funcionales para el tratamiento de la enfermedades neurodegenerativas (Lee et al., 2008). El objetivo de este trabajo es revisar si la capacidad antioxidante de los 2 ácidos más importantes que tiene el extracto de romero brindan un buen efecto neuroprotector en las células neuronales dopaminergicas y analizar los posibles efectos sobre los síntomas no motores (trastornos psiquiátricos y cognitivos) en la enfermedad de Parkinson.

Extracto de romero como antioxidante

Existe un interés creciente en fitoquímicos como nuevas fuentes de antioxidantes naturales y agentes antimicrobianos (Genena, Hense, Smânia Junior, & Souza, 2008). Tal es el caso del romero (Rosmarinus officinalis), el cual es una especia y hierba medicinal utilizada en todo el mundo. De los antioxidantes naturales, el romero ha sido ampliamente aceptado como una de las plantas con una alta actividad antioxidante (Peng et al. 2005). El romero al tener compuestos fenólicos ayuda a aumentar la actividad de la enzima antioxidante y reducir la formación de radicales libres, generando una posible protección en enfermedades que implican el estrés oxidativo (Afonso et al., 2013). Un estudio con ratas de edad avanzada concluye que el extracto de romero disminuye la actividad de la catalasa, peroxidacion de lípidos y los niveles de ROS, protegiendo el cerebro y el corazón (Posadas et al., 2009). Otros estudios demuestran protección en células germinales. Considerando la población total de células de los testículo de ratas, células de diferente ploidía, que manifiestan una sensibilidad comparable contra los efectos perjudiciales del H2O2en el ADN. La administración de aceite de romero redujo significativamente el nivel de lesiones inducidas por el H2O2 (Slamenová, Horváthová, Kováciková, Kozics, & Hunáková, 2011).

Los compuestos químicos que se pueden encontrar en el extracto de romero, han sido agrupados de manera general por diversos autores, tal clasificación suele ser: ácidos fenólicos, flavonoides, ácidos triterpénicos y alcoholes triterpénicos (Avila et al., 2012). Se pueden encontrar principios activos como a-pineno, ß-pineno, canfeno, ésteres terpénicos como el 1,8-cineol, alcanfor, linalol, verbinol, terpineol, carnosol, rosmanol, isorosmanol, 3-octanona, isobanil-acetato y ß-cariofileno; los ácidos vanílico, caféico, clorogénico, rosmarínico, carnósico, ursólico, oleanólico, butilínico, betulínico, betulina, a-amirina, ß-amirina, borneol, y acetato de bornilo (Tschinggeri & Bucar, 2010).

En cuanto a su actividad antioxidante y anti-inflamatorios, estudios han identificado compuestos fenólicos obtenidos a través de varios métodos de extracción de ácidos, principalmente carnósico (diterpeno fenólico) y rosmarínico (Afonso et al., 2013). Las moléculas antioxidantes más estudiadas hasta el momento son el ácido rosmarinico, el ácido cafeico y ácido carnosico, los cuales tienen gran actividad antioxidante (Avila et al., 2012).

Estrés oxidativo en daños celulares y neuronales

El estrés oxidativo es asociado con afecciones fisiopatológicas (aterosclerosis, cáncer, enfermedades neurodegeneracion, etc), este es generalmente asociado con la generación de oxigeno reactivo (ROS) y especies de nitrógeno. La composición bioquímica neuronal del cerebro es principalmente susceptible a ROS, ya que contiene un grupo de los lípidos insaturados que son susceptibles a la peroxidación y modificación oxidativa. Por otra parte, el cerebro no está particularmente enriquecido en defensas antioxidantes en comparación con otros tejidos funciones celulares irregulares. En el cerebro se pueden producir enormes concentraciones de ROS que promueven al daño neuronal observado en la EP (Koppula et al., 2012). Hay varios motivos por los cuales el cerebro sufre un estrés oxidativo más severo que el resto de órganos en el cuerpo, estos son: (a) un alto contenido de sustratos fácilmente oxidables, tales como ácidos grasos poliinsaturados y las catecolaminas; (b) niveles relativamente bajos de antioxidantes tales como el glutatión, vitamina E y enzimas antioxidantes (tales como glutatión peroxidasa, la catalasa y la superóxido dismutasa); (c) la generación endógena de radicales libres reactivos de oxígeno a través de varias reacciones específicas; (d) el contenido elevado de hierro en áreas específicas del cerebro humano, tales como el globo pálido y la sustancia negra (SN); (e) SNC contiene células neuronales no replicantes que, una vez dañadas, pueden estar permanentemente disfuncional o comprometido a la muerte celular apoptosis (Calabrese et al., 2005).

Acción de los antioxidantes

Una de las mayores fuentes de protección de daño celular ocasionado por el oxígeno y otros factores más, son los antioxidantes. Los antioxidantes son sustancias que pueden proteger a las células de los daños causados ??por especies reactivas y metales de transición. Ellos se han definido como cualquier sustancia que cuando se presenta en concentraciones bajas, en comparación a las de un sustrato oxidable, significativamente impide la oxidación de biomoléculas (Benfeito et al., 2012).

Los antioxidantes son ampliamente discutidos tanto en la prensa no especializada y  en la literatura científica como agentes de salud que pueden proteger contra diversas enfermedades relacionadas con la edad. Los antioxidantes son moléculas exógenas o endógenas que actúan en contra de cualquier forma de estrés oxidativo y sus efectos nocivos asociados a los sistemas celulares (Fukae, Mizuno, & Hattori, 2007). Esto se debe a que el estado de desequilibrio oxidativo encontrado durante los procesos neurodegenerativos se desencadena por uno o más factores, tales como el envejecimiento del cerebro, la predisposición genética, la disfunción mitocondrial, producción de radicales libres, y toxinas ambientales (Moreira et al., 2010). Los compuestos fenólicos son una de las clases más importantes de antioxidantes que se obtienen exógenamente en la dieta humana (Leopoldini, Russo, & Toscano, 2011).

La habilidad que tienen los polifenoles de penetrar la bicapa lipídica es crucial para la protección contra la oxidación (Fadel, El Kirat, & Morandat, 2011). Ellos pueden inhibir la oxidación lipídica por dos mecanismos: interceptando los radicales intramembranales o por incremento de fluidez de la membrana, el cual desorganiza las cadenas lipídicas y dificulta la propagación de radicales (Oteiza et al., 2005).