Plantas con actividad antiviral ¿contra COVID-19?

Escrito por Hebert Jair Barrales Cureño y Rafael Salgado-Garciglia

Aunque el uso de plantas medicinales, los extractos, los remedios herbales o los principios activos derivados de éstas, pareciera una moda del presente siglo, desde hace miles de años las culturas de todo el mundo lo evidencian, para el tratamiento de diversos problemas de salud. De hecho, un gran número de fármacos que se prescriben en la medicina actual, son sintetizados químicamente, copiando la estructura y mejorando la actividad de ciertos compuestos vegetales. En general destacan moléculas con actividad antimicrobiana, antioxidante, antiinflamatoria, antihipertensiva y anticancerígena, como la digoxina, la ergotamina, la pilocarpina, el taxol, la atropina, la aspirina y la morfina.

Lo anterior no significa que cualquier planta medicinal o su principio activo, debamos considerarlos como medicamentos confiables y eficaces, éstos deben ser evaluados por instituciones especializadas para avalar su uso como fármaco, principalmente por la toxicidad que pueden presentar, así como la dosis efectiva y la forma de uso. En Estados Unidos de América, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) es la que se encarga de aprobarlos y en México, la regulación de los medicamentos está a cargo de la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS).

Nuestro sistema de salud debe de asegurar que los medicamentos sean de calidad, seguros y eficaces, no importa su origen, es decir si son de fuentes naturales, biotecnológicos, semi-sintéticos o sintéticos químicos, por lo que deben de provenir de investigaciones científicas rigurosas que demuestren la actividad terapéutica del fármaco, por lo que debe de intervenir en la revisión y certificación de los resultados desde la investigación básica, hasta el desarrollo del fármaco y la investigación clínica (ver Saber Más 49:14-17). Además, la COFEPRIS tiene la capacidad de vigilar la producción de un fármaco, la comercialización, la distribución, la prescripción y su uso por el consumidor, todo un proceso conocido como farmacovigilancia.

 

Plantas con actividad antigripal

 Los científicos que estudiamos las plantas estamos en desacuerdo con la frase “si es natural, debe ser bueno”, que es utilizada por los que defienden los productos medicinales hechos a base de plantas, porque nos preocupa que se use cualquier especie vegetal, remedio o menjurje botánico, sin que se hayan realizado investigaciones que los certifiquen. Es necesario realizar muchos estudios que avalen el uso medicinal de las plantas, para la obtención de las dosis efectivas, el aislamiento de compuestos activos, conocer sus mecanismos de acción y efectos adversos, los que potencialmente pueden llegar a ser nuevos y potentes fármacos.

 ¿Quién no ha tomado un jarabe para la tos o una infusión caliente para aliviarnos de una afección respiratoria? Creo que muchos lo hacemos y los recomendamos por su buena actividad “antigripal”. Los que son a base de plantas, contienen compuestos con actividad antipirética (reducen o controlan la fiebre), analgésica (alivian el dolor), antitusiva (alivian la tos), expectorante (provocan la expulsión de secreciones bronquiales acumuladas), antiinflamatoria (reducen la inflamación de mucosas en bronquios y vías respiratorias) y antimicrobiana (controlan infecciones principalmente bacterianas), los que, si no se usan bajo una supervisión médica, pueden mostrar ineficacia clínica, incluso empeorar el curso de la enfermedad.

Los antigripales de origen vegetal, mayormente “alivian” una gripe, debido a las propiedades de sus compuestos activos para controlar los síntomas, por lo que son considerados tratamientos sintomáticos. Hasta ahora no hemos mencionado la palabra “antiviral”, porque, aunque hay plantas cuyos principios activos actúan sobre virus causantes de enfermedades respiratorias, las investigaciones son pocas y el desarrollo de este tipo de fármacos aún se encuentra en experimentación. A continuación, les mostramos algunos ejemplos de resultados de investigaciones dirigidas al estudio de la eficacia y modos de acción de antivirales derivados de plantas.

 

Plantas, extractos o remedios herbales con actividad antiviral ¿Los hay?

Las investigaciones para evaluar el efecto de un extracto vegetal o principio activo contra los virus, son complejas debido a que se requieren de modelos de estudio en los que se inhiba selectivamente la replicación viral, sin que se altere las biología de la célula que contiene al virus, entiéndase, nuestras células. Recordemos, que a diferencia de las bacterias y hongos, los que en su mayoría son de vida libre, los virus requieren utilizar la maquinaria biosintética de las células que invaden para replicarse. Sin embargo, se han realizado investigaciones científicas con extractos de diferentes plantas o algunos principios activos, que demuestran su alto potencial contra virus como los que causan la influenza, el SIDA, herpes, la hepatitis y más actualmente, contra virus responsables del síndrome respiratorio agudo grave (SARS, por sus siglas en inglés) y el síndrome respiratorio de oriente medio (MERS, por sus siglas en inglés). Los mecanismos del efecto de este tipo de antivirales son diversos, ya que pueden atacar a los coronavirus como el SARS-CoV-2, principalmente por tener la propiedad de unirse a la cubierta del virus y romperla, previniendo la penetración del virus en nuestras células; por inhibir la unión del virus al receptor ACE2, de la enzima convertidora de angiotensina 2; por estar implicados en la regulación del sistema inmune de nuestro cuerpo; por inhibir la replicación viral e incluso; algo más novedoso, por su capacidad de inhibir las enzimas necesarias durante la replicación de los virus, como las proteasas.

 

Prevención de la infección viral. Diversos compuestos que tienen la propiedad de unirse a las proteínas de la cubierta de los virus, como los componentes de algunos aceites esenciales de plantas (terpenos) y del grupo de los fenoles (ácidos fenólicos, flavonoides y polifenoles), alteran la fluidez de la membrana y pueden romperla. El eucaliptol y el resveratrol, han sido probados en estudios in vitro, confirmando su efectividad contra SARS-CoV-2 y MERS-CoV, respectivamente. Así mismo, alcaloides quinolínicos como la quinina y palmatina, son considerados buenos candidatos para inhibir la infección de coronavirus.

 

Inhibidores de unión del virus al receptor ACE2

Debido a que los coronavirus SARS-CoV y SARS-CoV-2 interactúan con nuestras células mediante el receptor ACE2, de la enzima convertidora de angiotensina 2, moléculas de plantas han sido estudiadas con la capacidad de inhibir esta interacción, por lo que son candidatas a prevenir la infección por SARS-CoV-2. La baicalina (Scutellaria baicalensis), emodina (Polygonum multiflorum y Rheum officinale), luteolina (Veronica linariifolia), escutelarina y polifenoles de Gallachinensis spp., han sido probados con alta efectividad para inhibir esta interacción.

 

Actividad inmunomoduladora

Hay extractos vegetales utilizados como efectivos contra la influenza en países de Asia y América, los cuales han sido probados en ensayos in vitro, confirmando su función como moduladores de la respuesta inmune, ya que inducen la producción de citocinas antiinflamatorias, la proliferación de linfocitos y la secreción de Interferón-gamma (IFN-γ), indicadores de su actividad sobre ciertos mecanismos desencadenados en enfermedades virales. Un ejemplo es el Sambucol, aislado de Sambucus nigra (sauco negro), efectivo contra los virus A y B de influenza y herpes simplex-1, que ha mostrado aumentar la respuesta inmune, con el que se han realizado pruebas clínicas pero que la FDA solamente lo reconoce como un producto seguro (Generally Recognized as Safe, GRAS, por sus siglas en inglés). Existen diversos extractos y principios activos de plantas como la vitamina C que se usan como tratamientos antiinflamatorios en enfermedades virales, pero generalmente sólo como sintomáticos.

 

Inhibidores de la replicación viral

Se han identificado compuestos en plantas que inhiben el ciclo de replicación de los virus, son proteínas de unión a carbohidratos denominadas lectinas, las que se unen a la cubierta de ciertos virus que ralentizan la infección, para que el sistema inmune pueda combatirlos. El uso de estas proteínas es promisorio ya que han demostrado gran actividad antiviral, incluyendo coronavirus, sin efectos tóxicos o secundarios a dosis bajas. Lectinas con afinidad a manosa y N-acetilglucosamina se han identificado como agentes terapéuticos en la prevención de la transmisión viral del HIV y los coronavirus SARS-CoV y MERS-CoV. Ejemplos de éstas son las aglutininas UDA y SNA-If de Urtica dioica y Sambucus nigra, respectivamente, probadas en modelos in vitro y caracterizadas como buen efecto terapéutico. Otras lectinas, de tabaco (Nicotiana tabacum) y puerro (Allium porrum), también son efectivas por este mecanismo de acción.

 

Inhibidores de proteasas virales 

Los inhibidores de proteasas, interfieren en la última fase del ciclo de la replicación viral, previniendo la formación de nuevas partículas víricas por el rompimiento de un tipo de proteínas denominadas poliproteínas precursoras, impidiendo la propagación de la infección. Con la secuenciación del genoma de diferentes virus del tipo SARS-CoV y MERS-CoV, se han identificado los genes y por consiguiente a las proteínas estructurales, pero también este tipo de poliproteínas que deben de ser “cortadas” para formar proteínas funcionales del virus. Las enzimas necesarias para romper estas poliproteínas son del grupo de las proteasas, consideradas el “talón de Aquiles” de estos virus para parar su replicación. Es por ello, que se realizan investigaciones sobre la búsqueda de compuestos que inhiban la acción de estas proteasas, hasta ahora son estudios “in silico”, es decir el acoplamiento (docking, en inglés) de moléculas cuya estructura ya se conoce, que se realizan por simulación computacional. Éstos, buscan la unión entre ligandos potenciales, en este caso un compuesto o fármaco vegetal, con el blanco macromolecular como las proteasas. En estudios realizados este año (2020), una gran cantidad de compuestos de plantas como alcaloides, terpenos y fenólicos, son considerados candidatos potenciales para inhibir las proteasas de este tipo de virus, confirmados mediante este tipo de herramientas científicas. En particular, los flavonoides como el kaempferol, la quercetina, la curcumina, la naringenina y la catequina, así como el zingerol, gingerol y la alicina, potencialmente inhiben la proteasa principal (Mpro) de SARS-CoV-2.

 

«Aunque las investigaciones se realizan de manera acelerada para obtener fármacos capaces de actuar durante el proceso inflamatorio causado por las infecciones virales como SARS-CoV-2, que refuercen nuestro sistema inmune o que tengan actividad sobre la inhibición de la replicación de este tipo de virus, aún no contamos con fármacos aprobados derivados de plantas ya que se requiere de más experimentación clínica en humanos»

Saber Más:

Adams K.K., Baker W.L. y Sobieraj D.M. (2020) Myth Busters: Dietary Supplements and COVID-19. Annals of Pharmacotherapy 54(8):820-826.

https://doi.org/10.1177/1060028020928052 

Alschuler L., Weil A., Horwitz R., Stamets P., Chiasson A.M., Crocker R. y Maizes V. (2020) Integrative considerations during the COVID-19 pandemic. EXPLORE.

https://doi.org/10.1016/j.explore.2020.03.007 

Gideon A.G., Olalekan B.O., Adegbenro P.A., Oludare M.O. y Saheed O.A. (2020) Potential inhibitors of coronavirus 3-chymotrypsin-like protease (3CLpro): an in silico screening of alkaloids and terpenoids from African medicinal plants, Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, https://doi.org/10.1080/07391102.2020.1764868

Jahan I. y Onay A. (2020). Potentials of plant-based substance to inhabit and probable cure for the COVID-19. Turk J Biol. 2020 Jun 21;44(3):228-241. doi: 10.3906/biy-2005-114. PMID: 32595359; PMCID: PMC7314514.

Kronbichler K.A., Effenberger M., Eisenhut M., Hwa K.L. y Shin J.I. (2020) Seven recommendations to rescue the patients and reduce the mortality from COVID-19 infection: An immunological point of view. Autoimmunity Reviews 19(7):102570.

https://doi.org/10.1016/j.autrev.2020.102570 

Narkhede, R.R., Pise, A.V., Cheke, R.S. y Sachin D.S. (2020). Recognition of Natural Products as Potential Inhibitors of COVID-19 Main Protease (Mpro): In-Silico Evidences. Nat. Prod. Bioprospect. https://doi.org/10.1007/s13659-020-00253-1

 

Dr. Hebert Jair Barrales Cureño, Investigador Posdoctoral en el Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, por el Programa Institucional de Maestría en Ciencias Biológicas.

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Dr. Rafael Salgado Garciglia, Profesor - Investigador del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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