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Nuevas caras de un viejo amigo Aloe vera

I Congreso Europeo Aloe vera Córdoba, octubre 2012. Nuevas caras de un viejo amigo Aloe vera. Francisco A. Macías*, Nuria Chinchilla, Ceferino A. Carrera Grupo de Alelopatía de Cádiz – Departamento de Química Orgánica Facultad de Ciencias – Universidad de Cádiz

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Nuevas caras de un viejo amigo Aloe vera

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Presentation Transcript

  1. I Congreso Europeo Aloe vera Córdoba, octubre 2012 Nuevas caras de un viejo amigo Aloe vera Francisco A. Macías*, Nuria Chinchilla, Ceferino A. Carrera Grupo de Alelopatía de Cádiz – Departamento de Química Orgánica Facultad de Ciencias – Universidad de Cádiz Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario - ceiA3 C/ República Saharaüi s/n, 11510, Puerto Real, Cádiz famacias@uca.es

  2. Introducción La planta de Aloe vera se conoce y utiliza durante siglos por sus propiedades para la salud, belleza, medicinales y el cuidado de la piel. El nombre Aloe vera deriva de la palabra árabe "alloeh" que significa "sustancia amarga brillante", mientras que "Vera" en latín significa "verdad." Hace 2000 años, los científicos griegos consideran al Aloe vera como la panacea universal. Los egipcios lo llamaron Aloe ”planta de la inmortalidad."

  3. Introducción En el año 330 a. C. Alejandro Magno fue herido en el asedio de Gaza y un discípulo de Aristóteles lo curó con un aceite a base de Aloe. A raíz de esto, se lanza a la conquista de la isla de Socotra para apoderarse de sus plantaciones de aloe. En el Evangelio de San Juan capítulo 19, 39-40 dice: "También vino Nicodemo, el que había ido de noche a ver a Jesús. Trajo como cien libras de mirra perfumada y áloe." "Envolvieron el cuerpo de Jesús con lienzos perfumados con esta mezcla de aromas, según la costumbre de enterrar de los judíos." Durante el viaje hacia el nuevo mundo, Cristóbal Colón escribió una frase en su diario que por si sola debería convencernos de la versatilidad y eficacia de esta planta: “Todo está bien, hay Aloe a bordo”

  4. Composición Química Resumen de la composición química de A. vera

  5. Introducción Resumen de la composición química de A. vera

  6. Composición Química Aloe Vera e Hierro Tabla de alimentos ricos en Hierro (mg/100 gr)

  7. Composición Química Aloe Vera y Germanio El germanio es uno de los oligoelementos presentes en el Aloe Vera que requiere mayor mención por los múltiples beneficios para la salud. El Germanio se encuentra en aquellas plantas revitalizadoras, como el ginseng o el gengibre. El Carboxietilgermaniosesquioxido (Ge-132) o Germanio orgánico tiene diversas actividades biológicas y está indicado para muchas enfermedades. Destacamos su actividad como inmunomodulador. Su modo de acción consiste en un aumento de la producción de linfocitos NK, el resultado es una activación del sistema inmune destruyendo todas las células con un funcionamiento anómalo y tumorales. Las hojas de Aloe tienen una concentración de Germanio total de 1.219,50 ng /g de los cuales el 98,99% esGermanioorgánico. McMahon, M.; Regan, F.; Hughes, H.; Food Chemistry ,97 , 411–417, 2006. Hui, R. H.; Hou, D. Y.; Guan, C. X.; Spectroscopy and SpectralAnalysis , 24, 1106-1109, 2004.

  8. Introducción Otras plantas que presentan un alto contenido en germanio total vienen siendo utilizadas en la medicina tradicional china para tratar numerosas enfermedades

  9. Composición Química Resumen de la composición química de A. vera

  10. Composición Química Composición de la hoja de Aloe Vera Gel

  11. Introducción Muchos de los beneficios para la salud asociados con el Aloe vera se han atribuido a los polisacáridos presentes en el gel de las hojas. Estas actividades biológicas incluyen la cicatrización de heridas, la actividad antifúngica, hipoglucemiantes, efectos antiinflamatorios, contra el cáncer, propiedades inmunomoduladoras y gastroprotectores.

  12. Introducción Composición en polisacáridos El Acemannan es el principal polisacárido del gel Acemannan El enlace β-(1 → 4) glucosídico del acemannan es crucial para los efectos terapéuticos de gel de A. vera, ya que los seres humanos carecemos de la capacidad de romper enzimáticamente estos enlaces. Además de sus propiedades como regenerador celular, cicatrizante y tonificador, a este compuesto se le atribuyen propiedades inmunoestimulantes, antivirales, antineoplasticas y gastrointestinales. Hamman, J. H.; Molecules, 13, 1599-1616, 2008

  13. Composición Química Antraquinonas La aloína se presenta en el látex del aloe amarillo que se encuentra justo debajo de la superficie de las hojas de la planta, y no se encuentra en el gel comúnmente usado para tratar afecciones dermatológicas. Sus efectos laxantes se conocen desde principios de siglo aunque en las cantidades en las que se encuentra en la hoja actúa como tónico digestivo. Además posee actividad analgésica y como protector de rayos UV. Auterhoff, H.; Ball, B.; Arzneimittel-Forschung 4, 725-729, 1954. Wang, H.; Hu, C.; Li, J.; Journal of Northwestern Flora, 31, 1238-1242, 2011.

  14. Introducción Aloverosido A Dímero Elgnica A Dímero Elgnica B p-Coumaroilaloenina Aloenina B Veracylglucano B

  15. Introducción Análisis fitoquímico de la corteza de Aloe vera Veracylglucano B 40% Aloinas A y B 40% Aloeresina E 20%

  16. ¿qué, para qué, cómo usarlo? Esta reputación de “planta milagrosa”, estos elogios, ¿no es demasiado bonito? ¿No parece más bien una bella leyenda? ¿O quizás una campaña propagandista vulgar y corriente para promocionar los mil productos más o menos puros y más o menos eficaces que se disponen a invadir el mercado global?

  17. Curiosidades Planta de la inmortalidad para los egipcios, hoy en día sigue considerándose emblema de felicidad y de protección, colocándose en el interior de las casas para absorber las energías negativas. La planta de Aloe es capaz de retirar más de un 94% de formaldehido de un espacio cerrado en tan solo 4 días, además de mostrar un excelente poder de absorción frente a compuestos orgánicos volátiles, principales componentes de la polución ambiental. Yau, Y.; Ho, K.; Xu, J.; Leung, K.; Leung, Y.; Urban Enviroment & Urban Ecology, 24, 1-4, 2011

  18. Curiosidades Pedanio Dioscórides ( c. 40 - c. 90) fue un médico, farmacólogo y botánico de la antigua Grecia, cuya obra De Materia Medicase convirtió en el principal manual de farmacopea, en él describía como el Aloe tenía entre otras las virtudes de coagular la sangre en las heridas, cicatrizar heridas y llagas abiertas, etc., y destacaba como la pulpa fresca de Aloe frenaba la caída del cabello. Tan sólo en 2011 se han presentado varias patentes de preparaciones en base a Aloe Vera para prevenir la caida del cabello Gueleryuez, Sami “Composición comprasen proteasa and protease-stabilizing cations forhairgrowthreduction and hairremoval, and use thereof” PCT Int. Appl. (2011), WO 2011128029 A2 20111020. Bachar, Noam “Alcohol gel forreducinghairgrowth” PCT Int. Appl. (2011), WO 2011080743 A1 20110707. Hao, Shouzhu“Chinese medicinal compositioncontaining Aloe and Polygonum and otherswithfunctions of darkeninghair” FamingZhuanliShenqing (2011), CN 102119991 A 20110713.

  19. Curiosidades El profesor Vladimir PetrovichFilatov(1875-1956), oftalmólogo ruso originario de Odesa, especialista en trasplantes de tejidos, fue uno de los pioneros modernos de la terapéutica a base de Aloe. Sus practicas no ortodoxas fueron consideradas con desprecio por sus colegas como magia supersticiosa. Llevó a cabo con éxito centenares de trasplantes de tejidos, inyectando pulpa de Aloe bajo la piel de los pacientes. Filatov constató los efectos curativos del Aloe pero no logró explicar como funcionaban. El gel de Aloe aumenta la velocidad de formación de fibroblastros de 6 a 8 veces. Estas células proporcionan una estructura en forma de entramado a muy diversos tejidos y juegan un papel crucial en la curación de heridas, siendo las células más comunes del tejido conectivo. Jettanacheawchankit, S.; Sasithanasate, S.; Sangvanich, P.; Banlunara, W.; Thunyakitpisal, P.; J. Pharm. Scie., 109, 525-531, 2009. Atiba, A.; Nishimura, M.; Kakinuma, S.; Hiraoka, T.; Goryo, M.; Shimada, Y.; Ueno, H.; Uzuka, Y.; American Journal of Surgery, 201, 809-818, 2011.

  20. Curiosidades El Aloe era junto al agave una de las 16 plantas sagradas de los amerindios. Una curiosa tradición maya afirmaba que si el “pulque” (vino del agave) vuelve loco, el vino del Aloe cura la locura.

  21. Ensayos In vitro

  22. Ensayos In vitro El Aloe era junto al agave una de las 16 plantas sagradas de los amerindios. Una curiosa tradición maya afirmaba que si el “pulque” (vino del agave) vuelve loco, el vino del Aloe cura la locura. Recientemente, Yang et al. encontraron que el Aloe vera mostraba una potente actividad inhibitoria frente al enzima β-secretasa (BACE) con un IC50 de 10-5 g/ml BACE es una diana terapéutica para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. IC50: 39.0 µM IC50: 20.5 µM Lv, L.; Yang, Q. Y.; Zhao, Y;, Yao, C. S.; Sun, Y.; Yang, E. J.; Song, K. S.; Jung, I. M.; Fang, W. S.; PlantaMed , 74, 540-545, 2008 Yang, Q. Y.; Yao, C. S.; Fang, W. S.; Fitoterapia ,81, 59–62, 2010

  23. Ensayos In vitro La Aloe-emodina (producto de oxidación de la aloina) es el principal representante de esta familia de compuestos en el A. vera. A este compuesto se le atribuyen diversas propiedades biológicas, incluyendo antiviral, antimicrobiana y hepatoprotectora. Recientemente se le han descubierto actividad anticancerígena frente a tumores neuroectodérmicos, el carcinoma de pulmón de células escamosas, las células de hepatoma humano, líneas de carcinoma gástrico (AGS, NCI-N87) y líneas celulares de carcinoma de colon humano (DLD-1, WiDr). AGS NCI-N87 Aloe-emodina Control Aloe-emodina Chen, S. H.; Lin, K. Y.; Chang, C. C.; Fang, C. L.; Lin, C. P.; Food and ChemicalToxicology, 45, 2296-2303, 2007 Lin, K. Y.; Uen, Y. H.; OncologyLetters , 1, 541-547, 2010

  24. Ensayos In vitro Acemannan induce la proliferación de cementoblastos, la diferenciación, la secreción de la matriz extracelular y la deposición mineral La líneacelular de cementoblastoshumanos(HCEM-2)fuetratada con acemannan in vitro. Al día 21, el tratamiento acemannan induce marcadamente la deposición de minerales en comparación con el grupo no tratado. Lp: Ligamento Periodontal C: Cemento D: Dentina Sahawat , D. et al., Journal of Medicinal Plants Research Vol. 6(23), pp. 4069-4076, 21 June, 2012

  25. Ensayos In vivo

  26. Ensayos In vivo Actualmente se están llevando a cabo numerosos ensayos clínicos con productos relacionados con el Aloe vera, entre ellos: REGENERACIÓN DE TEJIDOS Y CIRUJÍA PSORIASIS El extracto etanólico del gel de la hoja de Aloe vera produce un aumento significativo en el grosor epidérmico en comparación con el grupo control, mientras que el tazaroteno (estándar) no mostró ningún cambio. En general, el extracto mostró una actividad antipsoriática 82%, frente al 88 de tazaroteno, en el modelo de cola de ratón para la psoriasis. S. P. Dhanabal et al., Phytother. Res. 26: 617–619 (2012)

  27. Ensayos In vivo REGENERACIÓN DE TEJIDOS Y CIRUJÍA APLICACIONES TÓPICAS EN PIEL • Los resultados de este estudio indican que la aplicación tópica de Aloe vera conduce a una cicatrización de heridas significativamente rápida y una mayor cantidad de tejido reparado. Se puede concluir que el Aloe vera puede ser aplicado como un tratamiento tópico para acelerar el proceso de cicatrización de heridas inducidas quirúrgicamente en ratas en comparación con otras aplicaciones tópicas, tales como: la hormona tiroidea o la sulfadiazinade plata. Tarameshloo et al., Lab Anim Res28(1), 17-21 (2012)

  28. Ensayos In vivo REGENERACIÓN DE TEJIDOS Y CIRUJÍA APLICACIONES TÓPICAS EN PIEL Se demuestra el efecto beneficioso de la aplicación tópica de ungüentos de Aloe vera en el proceso de curación de tendones calcáneos parcialmente seccionados en ratas Wistar. Se ha observado un efecto beneficioso en la reorganización del tejido en la región del tendón 21 días después de la lesión aumentando el nivel de organización superior de los haces de colágeno. Aro, A.A. et al., Life Sciences 91 (2012) 885–893

  29. Ensayos In vivo REGENERACIÓN DE TEJIDOS Y CIRUJÍA ADHESIONES INTRAPERITONEALES Las adhesiones peritoneales postoperatorias (PPAs) suponen un serio problema en las cirugías abdominales. Es una causa común de obstrucción intestinal y de fertilidad alterada en mujeres y puede ser un factor de riesgo en intervenciones quirúrgicas posteriores. Se ha demostrado que la inyección de líquidos viscosos, como el gel de aloe vera en la cavidad peritoneal disminuye el trauma PPA. Suele ser más efectivo la inyección después del trauma que antes. En la práctica quirúrgica, la formación de PPA puede ser prevenida o disminuida cubriendo la cavidad peritoneal con un líquido viscoso apropiado antes de la cirugía abdominal. ErhanAysan et al. Obstetrics and Gynecology International, Volume 2012, 1-4.

  30. Ensayos In vivo DIABETES Ensayos sobre ratas obesas y diabéticas de dos fitoesteroles aislados de las hojas de Aloe vera Se ha demostrado que la administración de estos compuestos suprime los niveles de glucosa, así como reducen significativamente el peso de grasa visceral. También se observó una disminución de las concentraciones de lípidos séricos y hepáticos (triglicéridos, ácidos grasos no esterificados, y colesterol total) ErikoMisawa et al., J. Agric. Food Chem. 2012, 60, 2799−2806

  31. Ensayos In vivo Actualmente se están llevando a cabo numerosos ensayos clínicos con productos relacionados con el Aloe vera, entre ellos: DIABETES Ensayos sobre ratas albinas de los extractos de las hojas en hexano, cloroformo, acetona, metanol y agua, en dosis de 100mg/kg. Se ha demostrado que el extracto acuoso de las hojas de Aloe vera tienen potencial para ser usados por su actividad antidiabética, reduciendo un 48% los niveles de azúcar en sangre AlokMaithani el al., Int. J. Res. Phytochem. Pharmacol., 1(4), 2011, 207-210

  32. Ensayos In vivo OBESIDAD Se ha demostrado que la administración oral del gel liofilizado del Aloe vera induce moderadas pérdidas de peso y reduce la acumulación de grasas por estimulación del gasto energético en ratas con obesidad inducida por la dieta. Estos resultados sugieren que el gel de Aloe vera puede prevenir y mejorar la obesidad provocada por dietas con un alto contenido en grasas y podría ser beneficioso para reducir el riesgo de enfermedades asociadas a la obesidad, como el síndrome metabólico ESTREÑIMIENTO Se están llevando a cabo ensayos sobre ratas de los extractos etanólicos de las hojas de Aloe vera. El tratamiento consiste en administrar dosis crecientes del extracto: 50, 100 y 200 mg/kg cuerpo/día durante 7 días. Se ha demostrado que la administración de este extracto mejora la movilidad intestinal, incrementa el volumen fecal y normaliza el peso de las ratas estreñidas, siendo la dosis más adecuada de 200mg/kg/día. Misawa, E. et al. J. Nutr. Sci. Vitaminol, 58, 195-201 (2012) Ashafa et al. J.Nat.Pharm. 2(3), 2012, 158-162

  33. El Aloe vera en la Alimentación El Aloe Vera se une a la “moda imparable” de los alimentos funcionales Nutracéutico Palabra derivada de nutrición y farmacéutico, hace referencia a todos aquellos alimentos que se proclaman como poseedores de un efecto beneficioso sobre la salud. • Enfermedades Periodontales • Diabetes • Obesidad • Estreñimiento • Inmunodepresiones

  34. El Aloe vera en la Alimentación Caramelos de Aloe veracomo laxantes Caramelos formulados para actuar como laxantes y como agentes de limpieza de la dentadura. Los ingredientes de estos caramelos son glicerina, y gelatina como constituyentes básicos, gel fresco de aloe vera, aroma de vainilla y un colorante, así como benzoato sódico como conservante Esta formulación ha sido evaluada tanto por técnicas analíticas como in vivo Tarkase K.N., et al., Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 15(2), 2012; nᵒ 11, 57-60

  35. El Aloe vera en la Alimentación Cada vez son más los restaurantes que incluyen el aloe vera como parte de sus platos “Bruma” exquisito plato con fondo de guisantes, piel de cerdo ibérico, aloe vera y setas, difícil de explicar y de puesta en escena espectacular: Quique Dacosta, Restaurante El Poblet(2 estrellas Michelín)

  36. El Aloe vera en la Alimentación • “Aloe vera en dos texturas con fruta de la pasión, helado de naranja sanguínea y fresa” Sergi Arola, Restaurante Gastro(2 Estrellas Michelin, 3 Soles Repsol)

  37. El Aloe vera en la Alimentación No solo se usa en la alta cocina, sino que también se está empezando a utilizar en la cocina tradicional • Alcachofa a los Baltazares con Aloe vera • Cucharada de hinojo con pisto con Aloe vera • Zumo de higos y Aloe vera • Mermelada de Aloe vera • Cake de Aloe vera con cremoso de Aloe Vera • Helado de Aloe vera • Coctelería

  38. El Aloe vera en el Deporte • Debido a los competentes químicos ya aislados, identificados y caracterizados, tanto del gel como de la corteza de la hoja de aloe, tales como: • Los oligoelementos: germanio, hierro, calcio. • Los oligo y polisacáridos como el veraacylglucano B, • acemanan. • Los fitoesteroles como el cicloartenol y el Iofenol . • Las aloinas • Basados en sus propiedades se plantea su uso tanto en: • Recuperación de lesiones musculares, vasculares, tendones, etc.. • Cicatrización de heridas. • Recuperación física tras un esfuerzo prolongado, tanto en alta competición como en ejercicios diarios de gimnasio.

  39. Nuevas líneas de investigación

  40. Metodologías e instrumentación Separación: HPLC, FPLC, otros Síntesis Extractos, intermedios de reacción Productos puros Aislamiento biodirigido Identificación, caracterización y cuantificación: LC-DA-NMR-MS Microimagen Modos de acción Elucidaciónestructural Alta Resolución RMN

  41. Nuevas Líneas de Investigación MODIFICACIONES ESTRUCTURALES DE COMPUESTOS ACTIVOS Reglas empíricas para el desarrollo de fármacos y herbicidas Lipinski, C. A.; Lombardo, F.; Dominy, B. W.; Feeney, P. J. Avd. Drug. Delivery Rev. 2001, 46, 3-26. Tice, C. M. Pest Manag. Sci.2001, 57, 3-16.

  42. Nuevas Líneas de Investigación La solubilidad acuosa es necesaria para el transporte de los compuestos por el interior de la planta El carácter lipofílico es necesario para atravesar las membranas celulares logP Una baja lipofíliapodría evitar la interacción de los compuestos con la bicapa lipídica Una lipofília elevada incrementa la afinidad del compuesto por la bicapa lipídica de la célula, disminuyendo la biodisponibilidad Chou, J.; Jurs, P.J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1979, 19, 172-178.

  43. Nuevas Líneas de Investigación MODIFICACIONES ESTRUCTURALES DE COMPUESTOS ACTIVOS ESTUDIOS DE RELACIÓN ESTRUCTURA-ACTIVIDAD (SAR) Aloe-emodina C15O5H10 MW: 300 g/mol cLog P= 2.29

  44. Nuevas Líneas de Investigación Aloe-emodina Grupos Hidroxilos Libres POSIBLES MODIFICACIONES PARA MEJORAR LA ACTIVIDAD Y GENERAR NUEVOS COMPUESTOS ACTIVOS Protones aromáticos no sustituidos

  45. Nuevas Líneas de Investigación Nuevos compuestos activos

  46. Nuevas Líneas de Investigación Estudios de relación estructura-actividad (SAR) Células madre: Angio- Neruro- Osteo- Adipo- Mio-génesis

  47. Agradecimientos • Financiación • Junta de Andalucía ProyectoMotriz: AGR-5822. Proyecto Bahía Competitiva: 18INPA-1153 • Colaboraciones: • Asocialoe • Fundación para la Investigación en Biomedicina de Cádiz • Puerta del Mar.

  48. Gracias por su atención “Drinking Aloe today, keeps the doctor away”

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