Compuestos bioactivos de la semilla de cáñamo (cannabis sativa l.) en neuroinflamación

Abstract

Cannabis sativa L. es considerada una de las especies más importantes dentro de la Familia Cannabaceae. Ha sido cultivada desde la antigüedad en diferentes regiones del mundo, utilizándose tanto en medicina tradicional, como también en la industria textil, farmacéutica, alimentaria y en la construcción. Actualmente más de 565 fitocompuestos han sido reportados o aislados en el género Cannabis, convirtiéndose en una potencial fuente de compuestos con diferentes aplicaciones biológicas. Generalmente se describen 3 fenotipos: Fenotipo I (Δ9-THC > 0.3%), Fenotipo II (CNB % > Δ9-THC%) y Fenotipo III del tipo fibra (Δ9-THC < 0.3%). De este último, también conocido como tipo fibra, se ha incrementado su producción y cultivo a nivel mundial durante los últimos años para el aprovechamiento de sus compuestos no psicoactivos en la industria farmacéutica y alimentaria. En el cáñamo, la semilla también es utilizada a nivel industrial, entre otros fines, para la obtención de aceite por su alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados. Además de su fracción lipídica, la semilla presenta una alta concentración de proteínas, carbohidratos, fibra y vitaminas. Durante muchos años la fracción lipídica de las semillas ha sido ampliamente investigada, con numerosas publicaciones sobre su composición y propiedades beneficiosas, dejando en un segundo plano a los componentes no lipídicos que también se encuentran formado parte de su compleja matriz. Por todo ello, en la presente Tesis Doctoral se describen la obtención de diferentes extractos y fracciones procedentes de semillas de cáñamo desengrasadas, para la recuperación de fitocompuestos con solventes polares. Comenzamos con la evaluación de la capacidad captadora de radicales, contenido de fenoles totales y flavonoides de las fracciones obtenidas a partir de los diferentes extractos. Estas técnicas nos sirvieron para seleccionar aquellas que eran más prometedoras, siendo posteriormente analizadas mediante UHPLC-HRMS/MS para conocer su concentración e identificar los compuestos que permanecen en la matriz de la semilla después de un proceso de desengrasado. Se aislaron e identificaron una amplia cantidad de compuestos, tales como: ácidos fenólicos, flavonoides, terpenofenoles, lignanamidas, destacando una alta concentración de amidas fenólicas como: cafeoiltiramina, feruloiltiramina, cafeoiloctopamina y cumaroiltiramina, principalmente. En este trabajo se ha detallado que la obtención de fracciones ricas en este tipo de compuestos es una opción viable y económica. La evaluación de las fracciones obtenidas sobre monocitos humanos de sangre periférica, mostraron efectos positivos reduciendo la respuesta inflamatoria al ejercer una reducción de la expresión génica y sobre la liberación de citoquinas pro-inflamatorias IL-6 y TNF-α, inducidas por LPS. Por otra parte, en esta Tesis se ensayaron, in vitro, los posibles efectos, de la fracción rica en amidas fenólicas, y de dos de sus compuestos aislados, sobre diferentes enzimas implicadas en procesos neuronales. Enzimas que son dianas en la búsqueda de nuevos compuestos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer. Complementamos la investigación con su evaluación sobre un modelo in vivo, donde se pudo apreciar un efecto protector de la degradación de la dopamina estriatal una vez administrada la fracción y la posterior cuantificación de las aminas biógenas, hechos que no había sido descritos anteriormente. Por otra parte, se realizaron ensayos de la fracción y sus principales compuestos aislados sobre células N2a-APP, y su influencia sobre BACE 1, implicada en la acumulación de placas amiloides, característica principal en la enfermedad de Alzheimer, como también de dos de sus reguladores PGC-1α y PPARγ. Los resultados en la expresión génica mostraron que la fracción como el compuesto N-trans cafeoiltiramina, poseen un efecto dual: agonista/inhibidor, aumentando la expresión génica de sus reguladores e inhibiendo la expresión de BACE 1. Con estos resultados se puede concluir que los diferentes compuestos obtenidos de la semilla de cáñamo, entre los cuales destacan las hidroxicinamoil amidas, son moléculas con múltiples actividades biológicas: antioxidante, anti-inflamatoria, inhibidora de enzimas involucradas en el SNC, inhibidoras de BACE 1 y agonistas naturales de reguladores master PGC-1α y PPARγ. Todo ello indica que el aprovechamiento de las semillas de cáñamo o de los subproductos después del proceso de obtención del aceite, nos ofrece un nuevo campo de búsqueda, para el posible desarrollo de fármacos efectivos en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.