Heterósidos cardiotónicos: estructura, clasificación y extracción en Digitalis

Heterósidos cardiotónicos

Los cardiotónicos modulan el funcionamiento del corazón, actuando sobre la contractibilidad y la circulación auriculoventricular.

Estructura y propiedades

Están formados por un núcleo esteroide, un anillo lactónico insaturado y un azúcar. Solo se encuentran en angiospermas. Son poco o medianamente solubles en agua, dependiendo de la cantidad de grupos OH presentes en la parte glucosídica. Son muy solubles en alcohol y algo solubles en cloroformo, e insolubles en solventes orgánicos muy apolares. El anillo de lactona les confiere sabor amargo e inestabilidad en medio ácido o alcalino, ya que las lactonas se hidrolizan fácilmente y el anillo se abre.

Clasificación

• Cardenólidos: presentan una lactona insaturada de 5 miembros en el C17 y el azúcar unido al OH del C3 (ejemplos: Digitalis, estrofanto).
• Bufadienólidos: presentan una lactona insaturada de 6 miembros y azúcar en C3.

Heterósidos primarios y secundarios

• Heterósidos primarios: se encuentran en la planta fresca y conservan la estructura completa (aglicona + azúcar).
• Heterósidos secundarios: se forman a partir de los primarios por pérdida de la parte glucosídica terminal, durante el proceso de extracción o por acción de enzimas propias de la planta durante la desecación o fermentación.

Ejemplos en Digitalis

Digitalis purpurea: la planta fresca presenta heterósidos primarios con una glucosa unida a 3 digitoxosas, enlazadas por la posición 3 del azúcar con enlace O-heterósido al C14 de la aglicona esteroidea, que posee un grupo OH en β necesario para la acción cardíaca. En la posición 17 posee una lactona de 5 miembros. Durante la desecación actúa la β-glucosidasa y se pierde la glucosa terminal, dando el heterósido secundario digitoxósido, digitoxina o digitalina. Por hidrólisis ácida se obtiene la aglicona libre digitoxigenina. Contenido: 0,1-0,4 %, codificada como FNA 6.

Digitalis lanata: heterósidos en proporción de 0,5-1 %. Existen 5 agliconas diferentes: A, B, C, D y E.

• Serie A: una glucosa unida a 3 digitoxosas, la primera acetilada, todo unido a la aglicona por la posición 3. La aglicona tiene un β-OH en la posición 14, igual que en D. purpurea. Durante la desecación, por acción de la β-glucosidasa, se forma el heterósido secundario acetildigitoxósido, que en medio básico suave o por acción de esterasa da digitoxósido y ácido acético.
• Serie C: la aglicona posee un OH en la posición 12. Por acción de la β-glucosidasa pierde la glucosa y se forma la digoxina, que en medio básico o por acción de esterasa da la aglicona libre llamada digoxigenina. Codificada como FA7 para la digoxina.

El proceso de extracción tiene una etapa inicial de fermentación, donde la droga se humedece y se deja fermentar 12 horas, liberándose enzimas que producen la hidrólisis enzimática; luego la droga se extrae con alcohol.

Elicitores

Elicitores: sustancias naturales o minerales que, aplicadas preventivamente en las plantas, ayudan a disminuir o retardar daños por enfermedades, plagas o factores abióticos. Desencadenan cambios y actúan como precursores de metabolitos secundarios, impidiendo o retardando la entrada del patógeno. Pueden ser bióticos (por ejemplo, metil jasmonato) o abióticos.

Biotecnología en farmacognosia

La biotecnología es importante en farmacia para la producción de metabolitos secundarios mediante cultivo in vitro de células, conceptos que fundamentan la totipotencialidad celular, la desdiferenciación/rediferenciación y el balance de reguladores de crecimiento.

Reguladores de crecimiento

Actúan a bajas concentraciones, interactúan entre sí y están involucrados en numerosos procesos fisiológicos.

• Auxinas: promueven el crecimiento y la elongación celular. Se sintetizan en regiones meristemáticas del ápice del tallo. Ejemplos: ácido indolbutírico, ácido naftalenacético.
• Citoquininas: promueven la división celular y la organogénesis, retardan la senescencia, favorecen la síntesis de clorofila y el desarrollo de cloroplastos. Se sintetizan en el embrión y las raíces, y estimulan la división celular de tejidos no meristemáticos. Ejemplos: kinetina, bencilaminopurina. Determinan diferentes respuestas morfogenéticas.

Vías morfogenéticas

• Organogénesis: a partir de un explanto inicial pluricelular, las células se desdiferencian y rediferencian para formar un órgano vegetal.
• Embriogénesis: a partir de una célula unicelular del explanto, que se aísla y genera el punto de partida para obtener una planta completa.