Centella asiatica (L.) Urban: De la Medicina Tradicional a la Medicina Moderna con Potencial Neuroprotector

Figura 2

Los principales derivados saponósidos triterpénicos encontrados en Centella asiatica.

Se ha informado de la presencia de varios derivados flavonoides como la quercetina, el kaempferol, la patuletina, la rutina, la apigenina, el castilliferol (Figura 3), la castillicetina y la miricetina en C. asiatica , mientras que se han aislado polisacáridos (p. ej, centelosa) , poliacetilenos (p. ej., cadinol, acetoxicentelinol, centelina, centelicina y asiaticina) , esteroles (p. ej., 11-oxoheneicosanil-ciclohexano, ácido dotriacont-8-en-1-oico, sitosterol 3-O-β-glucósido, estigmasterol 3-O-β-glucósido y castasterona) , y ácidos fenólicos (p. ej, el ácido rosmarínico, el ácido 3,5-di-O-caféico quínico, el ácido 1,5-di-O-caféico quínico, el ácido 3,4-di-O-caféico quínico, el ácido 4,5-di-O-caféico quínico, el ácido ettacrínico, el ácido clorogénico y el ácido isoclorogénico ). En nuestro estudio cuantitativo sobre C. asiatica de origen turco mediante HPLC, informamos de la existencia de varios ácidos fenólicos, por ejemplo, el ácido p-hidroxibenzoico, el ácido vanílico, el ácido p-cumárico, el ácido o-cumárico y el ácido trans-cinámico .

Figure 3

Castilliferol.

Figure 4

Isochlorogenic acid.

On the other hand, only a few studies have described the chemical composition of the essential oils obtained from C. asiatica from Japan, South Africa, and Thailand, which mainly consisted of monoterpene and sesquiterpene derivatives . In our work, we examined the essential oil composition of C. asiatica cultivated in Turkey by GC-MS for the first time and identified α-copaene as the major component .

3. Neuroprotective Activity of C. asiatica

3.1. Estudios in vitro

C. asiatica (gotu kola) es una especie vegetal reputada por su uso tradicional en la medicina ayurvédica y china , y sus efectos positivos sobre el envejecimiento del cerebro se han atribuido generalmente a sus dos principales saponósidos triterpénicos; los ácidos asiático y madecásico, así como a sus heterósidos; asiaticósido y madecásico, respectivamente. Por ejemplo, el extracto hidroalcohólico de la planta se probó in vitro contra la acetilcolinesterasa (AChE), la enzima clave que desempeña un papel fundamental en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer (EA). Dado que en los cerebros de los pacientes con EA se ha identificado un déficit en el nivel de acetilcolina (ACh), que es hidrolizada por la AChE, la inhibición de la AChE, así como de su enzima hermana la butirilcolinesterasa (BChE), se ha convertido en un objetivo racional en el desarrollo de fármacos contra la EA. Se encontró que el extracto inhibe la AChE con una tasa de inhibición del 50% a una concentración de 150 μg/mL por el método espectrofotométrico de Ellman . En nuestro estudio sobre los extractos de etanol preparados a partir de las partes aéreas de C. asiatica de origen turco e indio junto con el extracto estandarizado de gotu kola (que contiene un 10,78% de asiaticósido total y madecassósido) importado de China, examinamos comparativamente el potencial inhibidor de estos tres extractos contra la AChE, la BChE y la tirosinasa (TYRO) a concentraciones de 50, 100 y 200 μg/mL . Como se ha mencionado que las colinesterasas son las enzimas importantes para el tratamiento de la EA, TYRO se ha convertido en un objetivo importante para la enfermedad de Parkinson (EP), ya que esta enzima desempeña un papel en la formación de neuromelanina en el cerebro humano y podría ser significativa en la aparición de la neurotoxicidad de la dopamina asociada a la neurodegeneración vinculada a la EP. Según nuestros resultados obtenidos a 200 μg/mL, sólo el extracto estandarizado resultó inhibir la AChE (%), mientras que los extractos de etanol de las muestras de plantas de Turquía e India ejercieron un % y un % contra la BChE, respectivamente, y una notable inhibición contra la TYRO (% y %, respectivamente).

Awad et al. investigaron la propiedad inhibitoria del extracto de C. asiatica hacia la decarboxilasa del ácido glutámico (GAD) y la transaminasa del ácido γ-aminobutírico (GABA-T), que son las enzimas responsables del metabolismo del GABA y descubrieron que el extracto estimulaba la actividad de la GAD en más de un 40% . Por otra parte, se demostró que el extracto de hoja de C. asiatica que crece en China muestra neuroprotección a través de la mejora de la fosforilación de la proteína de unión al elemento de respuesta AMP cíclico (CREB) en las células de neuroblastoma en (1-42) proteínas que se encuentran dentro de las placas amiloides que se producen en los cerebros de los pacientes con EA . En otro estudio, se examinó el efecto del extracto acuoso de hoja de la planta sobre los monómeros u oligómeros que conducen a la formación de las proteínas (1-42) en la EA a través de la agregación, utilizando tanto la prueba de tioflavina-T como el microscopio electrónico de transmisión; sin embargo, se observó que no causaba ninguna inhibición en la agregación de los monómeros y oligómeros. La actividad inhibidora del extracto acuoso de C. asiatica, que contenía un 84% de asiaticósido, se comprobó mediante un ensayo radioenzimático contra la fosfolipasa A2 (PLA2), que desempeña un papel en las enfermedades neuropsiquiátricas. Los resultados indicaron que el extracto podía inhibir la PLA2 independiente del Ca2+ y la PLA2 citosólica. Se observó que el extracto en etanol de la planta provocaba un aumento del desarrollo de neuritas en las líneas celulares humanas SH-SY5Y a una concentración de 100 μg/mL, mientras que su extracto acuoso no provocaba ningún aumento en las mismas células . A continuación, las subfracciones del extracto de etanol también se sometieron a más pruebas en el mismo ensayo para el desarrollo neurítico, y se demostró que la subfracción más eficaz tenía una naturaleza química no polar. Según los resultados de ese estudio, los autores concluyeron que el extracto de C. asiatica podría ser beneficioso para la prevención del daño neuronal.

Lee et al. estudiaron el potencial neuroprotector de treinta y seis derivados del ácido asiático preparados mediante diversas modificaciones estructurales y probados en cultivos celulares primarios formados por neuronas corticales de rata expuestas al glutamato, que se conoce como una neurotoxina . Tres de los compuestos mostraron una mayor actividad protectora que el ácido asiático per se y también redujeron significativamente la producción de óxido nítrico (NO) inducida por el glutamato, así como los niveles de glutatión, glutatión peroxidasa y algunas otras enzimas relacionadas.

3.2. Estudios in vivo

El efecto neuroprotector de C. asiatica y de sus principales saponósidos triterpénicos se ha estudiado ampliamente a través de diferentes modelos experimentales en animales, como las pruebas de evitación pasiva y de laberinto elevado para comprobar el efecto de mejora de la memoria. Se llevó a cabo una investigación en ratas para determinar el efecto del extracto acuoso de C. asiatica en la memoria inducida por la estreptozocina intracerebrovascular asociada con el tipo esporádico de EA, aplicando el extracto a dosis de 100, 200 y 300 mg/kg (b.w.) y midiendo algunos parámetros de estrés oxidativo como el glutatión, la superóxido dismutasa (SOD) y la catalasa (CAT). Mientras que se observó una clara mejora dependiente de la dosis en los comportamientos relacionados con la memoria en el grupo de ratas al que se le administró el extracto a una dosis de 200 mg/kg (p.c.), se registró una grave disminución del malondialdehído (MDA) y un aumento de los niveles de glutatión y CAT, lo que llevó a los autores a sugerir finalmente que el extracto de C. asiatica tiene un efecto positivo sobre la memoria que también está relacionado con su notable efecto antioxidante. El mismo grupo de investigación sometió a este extracto a pruebas de comportamiento de evitación pasiva y de actividad locomotora espontánea mediante la pérdida de memoria inducida por el pentilentetrazol (PTZ) en ratas a dosis de 100 y 300 mg/kg (b.w.). Tras las pruebas de comportamiento, se determinaron los niveles de MDA y glutatión en el cerebro de las ratas como marcadores de estrés oxidativo, que contribuyen significativamente a la neurodegeneración. En consecuencia, los extractos a las dosis probadas causaron una mejora notable en todos los parámetros de la prueba.

En otro estudio realizado por Rao et al. , se examinó el efecto potenciador del extracto de C. asiatica en el aprendizaje y la memoria durante 15 días a dosis de 200, 500, 700 y 1000 mg/kg (p.c.) por administración oral a ratones. Se aplicaron como modelos experimentales las pruebas de área abierta, compartimento de luz/oscuridad y laberinto de brazos radiales, mientras que se tuvieron en cuenta la actividad de la AChE y el desarrollo de la arborización dendrítica como marcadores bioquímicos. Según los resultados, el extracto mostró un efecto de mejora en la prueba del laberinto de brazos radiales, mientras que no causó ningún cambio en la actividad locomotora. Por otra parte, la administración del extracto produjo un aumento de la actividad AChE y de la arborización dendrítica en las neuronas CA3 localizadas en el hipocampo. Así, los autores concluyeron que los extractos pueden influir positivamente en la morfología neuronal, especialmente en ratones adultos jóvenes. En un estudio similar realizado por los mismos investigadores, se administró el extracto de hoja fresca de C. asiatica a ratones adultos en dosis de 2, 4 y 6 mL/kg durante 2, 4 y 6 semanas, respectivamente. Después de estos períodos, los cerebros extraídos de los ratones fueron investigados bajo el microscopio, lo que señaló la evidencia de que el extracto administrado en dosis de 6 mL/kg durante 6 semanas causó un aumento significativo en la arborización dendrítica en las neuronas. Estos autores llegaron a otra conclusión similar, según la cual el zumo obtenido mediante el prensado de las hojas frescas de C. asiatica, probado en el mismo modelo experimental en ratones, también aumentó la arborización dendrítica. Además, el extracto de C. asiatica demostró reducir los niveles de placas β-amiloides en el hipocampo de los ratones.

Shinomol y Muralidhara investigaron el efecto del extracto de C. asiatica contra el estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial inducidos por el ácido 3-nitropropiónico, una neurotoxina derivada de hongos, en los cerebros de ratones prepúberes macho, y se descubrió que el extracto disminuía notablemente el estrés oxidativo al influir en parámetros como el MDA y las especies radicales de oxígeno . En un estudio relacionado con ratas, se informó de que el extracto de C. asiatica tenía un efecto protector contra el daño mitocondrial producido en la EP mediante la mejora de los parámetros de estrés oxidativo. Se determinó el efecto anticonvulsivo del material crudo y de los extractos preparados de C. asiatica, también conocido como «brahmi» en hindú, en el modelo de convulsiones inducidas por PTZ en ratas y se comparó con la fenitoína como fármaco de referencia . Los datos indicaron que el material crudo de la planta ejerció un nivel leve de efecto anticonvulsivo a dosis de 500 mg/kg, mientras que el extracto de metanol tuvo un efecto superior al del material crudo a las 3ª y 6ª horas. El extracto preparado con propilenglicol también produjo una actividad anticonvulsiva dependiente de la dosis a 500 y 1000 mg/kg (b.w.). Del mismo modo, Ganachari et al. demostraron el efecto anticonvulsivo in vivo del extracto hidroalcohólico de C. asiatica contra las convulsiones opistóticas inducidas por PTZ y estricnina a 100 mg/kg (b.w.). Además, se observó que el extracto reducía la peroxidación lipídica y la actividad locomotora espontánea, mientras que potenciaba la duración del sueño inducido por el pentobarbital y la hiperactividad inducida por el diazepam. En otro trabajo, la fracción de acetato de etilo de C. asiatica, así como la combinación de la fracción con algunos fármacos antiepilépticos, como la fenitoína, el valproato y la gabapentina individualmente, se administró por vía intraperitoneal a ratones con convulsiones inducidas por PTZ y se descubrió que las combinaciones causaban un efecto aditivo que producía una mayor actividad anticonvulsiva que cada uno de los fármacos. Además, se estableció la neurotoxicidad de la fracción y de cada combinación mediante la prueba rotarod, y la combinación del extracto con gabapentina fue menos neurotóxica. A la luz de estas pruebas, los autores afirmaron que el uso conjunto de la fracción de acetato de etilo de C. asiatica con fármacos epilépticos podría ser beneficioso para los pacientes epilépticos. En otro estudio, De Lucia et al. informaron de la actividad anticonvulsiva y sedante del extracto hidroalcohólico de C. asiatica en ratas utilizando modelos de convulsión inducida por laberinto elevado y PTZ, y también se demostró que el extracto ejercía una baja toxicidad por aplicación crónica con un valor LD50 de 675 mg/kg (b.w.). Se determinó la actividad anticonvulsiva de los extractos de hexano, cloroformo, acetato de etilo, agua y n-butanol preparados a partir de C. asiatica utilizando el modelo de convulsiones inducidas por PTZ en ratas Wistar macho, y también se buscó el efecto de los extractos en la actividad de Na+/K+, Mg2+ y Ca2+-ATPasa. Los resultados señalaron un aumento de la actividad de los tres tipos de ATPasas en los grupos administrados con extractos, acompañado de una actividad anticonvulsiva. La actividad ansiolítica de los extractos de hexano, acetato de etilo y metanol de C. asiatica y del asiaticósido se probó utilizando modelos de laberinto elevado más área abierta, interacción social, actividad locomotora y nueva jaula en ratas. Los resultados indicaron que sólo los extractos de metanol y acetato de etilo de la planta, junto con el asiaticósido, mostraron actividad ansiolítica en la prueba del laberinto elevado. En otro artículo, el efecto sedante de C. asiatica se atribuyó principalmente al brahmósido y al brahminósido, los derivados triterpénicos, mientras que se sugirió que la actividad ansiolítica era en parte el resultado de la interacción con los receptores de colecistoquinina (CCKB), un grupo de receptores acoplados a proteínas G que se considera que ocupan un lugar potencial en la modulación de la ansiedad, la nocicepción y la memoria.

El extracto de C. asiatica se administró por vía oral a ratas viejas durante 60 días a una dosis de 300 mg/kg (b.w.) al día, y se investigaron las regiones de la corteza, el hipotálamo, el cuerpo estriado, el cerebelo y el hipocampo de los cerebros de las ratas en términos de peroxidación lipídica y contenido de carbonilo proteico (PCO) . Los investigadores afirmaron que el extracto podría tener un efecto neuroprotector en ratas viejas al provocar una disminución significativa del contenido de PCO y de la peroxidación lipídica. Se examinó el efecto de eliminación de radicales del extracto de cloroformo-metanol (4 : 1) de la planta en ratas hembras Sprague-Dawley tratadas con glutamato monosódico a dosis de 100 y 200 mg/kg . Tras la administración del extracto, se observó un aumento significativo de los niveles de SOD y CAT, mientras que el nivel de glutatión no se vio influido. Flora y Gupta informaron de que la fracción flavonoide de C. asiatica demostró un efecto protector contra la neurotoxicidad inducida por el acetato de plomo en ratones a través de mecanismos antioxidantes. En otro trabajo, se demostró que el ácido asiático, uno de los principales derivados triterpénicos de la C. asiatica, administrado por vía oral a dosis de 30, 75 y 165 mg/kg (p.v.), tenía propiedades neuroprotectoras en ratones con isquemia cerebral permanente mediante la evaluación del volumen del infarto y los cambios de comportamiento entre el primer y el séptimo día. En el mismo estudio, el compuesto se investigó adicionalmente en células HT-22 expuestas a glucosa de oxígeno en términos de viabilidad celular y potencial de membrana mitocondrial. El ácido asiático disminuyó considerablemente el volumen del infarto en un 60% y un 26% al primer y séptimo día, respectivamente, lo que mejoró el estado neurológico a las 24 horas de la isquemia. Los autores concluyeron que el ácido asiático, que podría estar mediado en cierta medida por la disminución de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, así como por la reducción del daño mitocondrial, podría ser útil para el tratamiento de la isquemia cerebral.

El probable efecto de mejora del extracto de C. asiatica a dosis de 150 y 300 mg/kg (p.o.) se evaluó contra la memoria inducida por la colchicina utilizando el laberinto acuático de Morris y las pruebas de rendimiento del laberinto plus en ratas Wistar macho, así como los parámetros de daño oxidativo como la peroxidación lipídica, el nitrito, el glutatión reducido, la glutatión-S-transferasa, la SOD y, como parámetro bioquímico, la actividad AChE . La administración crónica del extracto durante 25 días provocó una mejora significativa de los parámetros de memoria y daño oxidativo junto con la actividad AChE. Por otra parte, el asiaticósido de C. asiatica ejerció un efecto neuroprotector contra la EP al revertir la neurotoxicidad inducida por la 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) en ratas a través del equilibrio de la dopamina y el mecanismo antioxidante.

Se evaluó la actividad antidepresiva de C. asiatica utilizando su fracción de triterpenos en las regiones del córtex, el hipocampo y el tálamo del cerebro de ratas mediante la determinación de los niveles de corticosterona . La fracción de triterpeno creó una disminución trascendental en el nivel de corticosterona y un aumento notable en la cantidad de neurotransmisores relacionados con las monoaminas.

3.3. Estudios clínicos

Aunque se han llevado a cabo muchos estudios in vivo sobre los efectos relacionados con el sistema nervioso central (SNC) de C. asiatica, el estudio de la literatura ha revelado la presencia de sólo un número limitado de estudios clínicos con esta especie. Los resultados de un primer estudio clínico a doble ciego en niños con deficiencia mental en 1977 mostraron que se registró una mejora estadísticamente significativa en los niños en el tercer y sexto mes tras la administración de C. asiatica.

Posible efecto del extracto acuoso capsulado de C. asiatica estandarizado por contener 29,9 mg/g de ácido tánico, 1,09 mg/g de asiaticósido y 48,89 mg/g de ácido asiático se determinó en un estudio clínico aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo que se llevó a cabo en 28 voluntarios sanos y de edad avanzada, compuestos por 4 hombres y 24 mujeres con una edad media de en Tailandia . El extracto se administró a los sujetos una vez al día en dosis de 250, 500 y 750 mg durante 2 meses, y se evaluó su rendimiento cognitivo mediante diversos parámetros utilizando técnicas asistidas por ordenador. Los resultados revelaron que la dosis más alta de extracto de C. asiatica probada en este estudio poseía un efecto de mejora cognitiva. En un estudio similar, Dev et al. investigaron el efecto del extracto de C. asiatica en cápsulas sobre el rendimiento cognitivo, con un total de 41 sujetos sanos de mediana edad, 22 mujeres y 19 hombres. El extracto se administró a los sujetos en una cápsula una vez al día durante 2 meses. El rendimiento cognitivo se midió mediante el Test de Capacidades Cognitivas de Woodcock-Johnson III (WJCAT III), y se comprobó que el extracto tenía una influencia notablemente positiva en todos los sujetos. Un estudio clínico reciente que consistió en 60 sujetos de edad avanzada con una media de 65 años con una deficiencia cognitiva leve indicó que el extracto de C. asiatica administrado en dosis de 500 mg dos veces al día durante 6 meses condujo a una mejora cognitiva significativa según la puntuación del Mini Examen del Estado Mental (MMSE).

4. Precauciones

Aunque C. asiatica es una de las hierbas medicinales más vendidas debido a sus notables efectos farmacológicos, deben tomarse algunas precauciones con esta planta. Se sabe que es segura cuando se toma en las dosis recomendadas; sin embargo, se ha informado de irritación de la piel y dermatitis de contacto en algunos casos . En un artículo muy temprano, en 1969, se afirmó que la fracción total de saponósidos que contiene el ácido brahmico y sus derivados de la planta causaba infertilidad en un experimento realizado con espermatozoides humanos y de rata. En consonancia con este trabajo, Newall et al. también afirmaron que se observó infertilidad en ratones hembra tras la administración oral de C. asiatica . Otro resultado apuntó al hecho de que el tratamiento crónico de C. asiatica podría inducir un aborto espontáneo en mujeres embarazadas . Dado que la planta puede provocar un aumento de los niveles de azúcar y lípidos en la sangre, los pacientes diabéticos e hiperlipidémicos deberían considerar la posibilidad de tomar preparados de C. asiatica . En resumen, la duración máxima sugerida para el uso de los preparados de C. asiatica es de 6 semanas, y se necesita al menos un descanso de 2 semanas después de cada uso de larga duración. Aunque hasta la fecha no se ha informado de ninguna interacción farmacológica con esta planta, se sugiere a las mujeres embarazadas y en período de lactancia que eviten el uso de esta hierba medicinal.

5. Conclusión

C. asiatica, ampliamente conocida como «gotu kola», es una reputada planta medicinal por sus diversos efectos farmacológicos favorables para la salud humana. Además de su potente propiedad de curación de heridas, varios estudios han descrito el notable efecto protector de la planta contra varias enfermedades del SNC. Los efectos biológicos de la C. asiatica se han atribuido generalmente a los principales derivados triterpénicos, como el ácido asiático, el ácido madecásico, el asiaticósido, el madecósido y el ácido brahmánico. Se ha sugerido que el efecto neuroprotector de la planta es el resultado de diferentes mecanismos, la mayoría de los cuales se han referido a influencias positivas en los parámetros de estrés oxidativo.