Estudio de metabolitos secundarios presentes en Ilex guayusa, Ilex paraguariensis, Passiflora tripartita f mollissima y Passiflora tarminiana y su posible efecto sobre Helicobacter pylori. Análisis bibliográfico y computacional

Abstract

Helicobacter pylori es un patógeno bacteriano humano quizá el más común en el mundo presentando una prevalencia superior al 60 %. Las áreas que reportan mayor afectación por este agente patógeno son regiones geográficas en vía de desarrollo tales como África, que reporta 79,1 % de prevalencia, y en segundo lugar se posiciona América latina con 63,4 %. Este microorganismo es responsable de inducir ulceras gástricas; se relaciona además con gastritis y cáncer gástrico. Se estima que de cada 10 personas que se infectan, solo 2 sufren la enfermedad y 8 nunca la desarrollan, puesto que el desarrollo de la enfermedad está fuertemente ligada a la susceptibilidad genética del hospedero, como también a los factores de virulencia y ambiente donde se encuentre la cepa infectante. En Colombia, este agente patógeno se considera como el primer responsable de la muerte relacionada a cáncer gástrico de la población masculina y la tercera causa en la población femenina, según datos del Instituto Nacional de Cancerología. A diferencia de otros microorganismos, H. pylori posee diversos nichos de crecimiento, por lo que se hace cada vez más complejo el uso de antibióticos para su erradicación. En consecuencia, los múltiples factores que obstaculizan la erradicación de esta infección hacen necesaria la implementación de alternativas que puedan dar una solución eficaz a la problemática que día a día se intensifica, siendo que la Agencia Internacional para la Investigación en Cáncer (IARC) ha considerado a H. pylori como un agente biológico carcinógeno de tipo I. Los enfoques etnomédicos y etnofarmacológicos han sido un aporte valioso en la búsqueda de agente bioactivos en diversos sistemas de medicina tradicional alrededor del mundo. El uso de plantas medicinales ha sido una práctica milenaria, especialmente combatiendo enfermedades infecciosas de diferente naturaleza, diversos estudios reportan la actividad antimicrobiana que poseen ciertos compuestos derivados de especies vegetales donde también se incluyen reportes sobre los efectos inhibitorios de múltiples fitocompuestos sobre H. pylori.

En este estudio se realizó un análisis de la literatura de moléculas extraídas de plantas, en particular de las especies Ilex guayusa, I. paraguariensis, Passiflora tripartita f mollissima y P. tarminiana, ya que estudios recientes han demostrado la actividad de estos compuestos como potentes inhibidores de H. pylori, convirtiéndose en un blanco de estudio las moléculas extraídas de estas especies vegetales ampliamente usadas en la medicina tradicional. A partir de esta investigación, se obtuvieron las estructuras cristalinas de las proteínas reportadas como los blancos más importantes para la inhibición del patógeno. Después de realizar la optimización estructural de los ligandos y las proteínas elegidas, se desarrolló un estudio de acoplamiento molecular usando el programa AutoDock Vina.

En primer lugar, se reportaron 17 compuestos los cuales se clasifican en flavonoides (13), ácidos fenólicos (3), metilxantinas (3), taninos (3) y saponinas (1). Por otro lado, a partir de un análisis bibliográfico se establecieron las estructuras involucradas con los principales mecanismos asociados a factores de virulencia de H. pylori, siendo que las principales estructuras que han sido reportadas a la fecha con mayor relevancia en los mecanismos mencionados, son dos metaloenzimas (Ureasa y Anhidrasa carbónica) involucradas en la neutralización del medio asegurando la supervivencia de la bacteria en el hospedero, BabA involucrada en los mecanismos de adhesión del patógeno y HpDdl relacionada con la síntesis de peptidoglicanos.

Ante lo expuesto preliminarmente, mediante herramientas computacionales se optimizaron las estructuras de las proteínas seleccionadas a interaccionar con los ligandos reportados, posterior a esto se realizó el acoplamiento molecular con el fin de predecir la interacción proteína-ligando de los objetos de estudios. Se encontraron valores negativos de energía de unión de la totalidad de los ligandos con el sitio activo de cada una de las proteínas evaluadas, sin embargo, los metabolitos secundarios que destacaron debido a su alto potencial de afinidad con las estructuras evaluadas fueron los compuestos de tipo flavonoides y saponósidos. Con los resultados de este trabajo se soporta la hipótesis de una posible inhibición de múltiples mecanismos de virulencia de H. pylori haciendo uso de los compuestos estudiados provenientes de extractos de las especies vegetales Ilex guayusa, I. paraguariensis, Passiflora tripartita f mollissima y P. tarminiana, debido al alto contenido de flavonoides y saponinas que se reporta en estas especies. Sin embargo, el uso de herramientas computacionales proporciona una aproximación de la posible interacción entre ligandos y proteínas, no obstante, estos datos deben ser corroborados mediante estudios experimentales.