BIOENSAYOS - FARMACOGNOSIA

UNSCH Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga

INTRODUCCION

Es una prueba de toxicidad para determinar la dosis o concentración concentración de un toxico que provoca una cierta respuestas en una colección de organismos. Los Los bioen bioensay sayos os permit permiten en evalu evaluar ar el grad grado o de afect afectaci ación ón que que una una susta sustanc ncia ia qumica tiene en cuenta a los organismos vivos! se usa un te"ido vivo! o grupo de organ organism ismos! os! como como react reactivo ivo para para evalu evaluar ar los los efect efectos os de cualq cualqui uier er susta sustanci ncia a fisiológicamente fisiológicamente activa. #ecientemente #ecientemente se $an instrumentado bioensayos r%pidos con el empleo de plantas como organismos de prueba! los que funcionan como buenas $erramientas de pesquisa inicial. Los bioensayos in vitro $an ganado acept aceptac ación ión en las estra estrate tegia gias s de biomon biomonito itoreo reo!! funda fundamen mental talmen mente te porqu porque e suministran resultados confiables! son costo&efectivos! simples y r%pidos. Estos bioensayos pueden auxiliar en la evaluación de los efectos a la salud 'toxicidad $umana y animal( y de los efectos ecológicos de millares de sustancias qumicas tóxica tóxicas s que que son introd introduc ucida idas s por por varia varias s vas vas en el ambien ambiente te y permi permite ten n su aplicación en programas de monitoreo en la evaluación de la toxicidad. Se se)alan las venta"as que tienen las plantas para ser incorporadas en bateras de ensayo para medir alarma de peligro ambiental. Se destaca la importancia del empleo de bioensayos con plantas en la detección detección y control de los contaminantes contaminantes tóxicos ambientales. Se $ace referencia a dos de los bioensayos con plantas que pueden resultar disponibles y de utilidad en la evaluación toxicológica de muestras ambientales

*armacognosia

+ % g . , - ,


INDICE BIOENSAYO EN PLANTAS MEDICINALES

I.

DEFINICION

II.

TIPOS DE BIOENSAYO.

II.1. Por el lugar de desarrollo. a. Bioensaos en la!ora"orio !. Bioensaos in situ: II.#. Por el "ie$%o de dura&i'n. a. Bioensaos de &or"a dura&i'n( !. Bioensaos de dura&i'n in"er$edia( &. Bioensaos de larga dura&i'n II.). Por sus e*e&"os. a. Ensayos de toxicidad aguda !. Ensayos de toxicidad crónica II.+. Por la a%li&a&i'n en sus "ra"a$ien"os. a. Bioensaos es","i&os !. Bioensaos &on reno-a&i'n %eri'di&a &. Bioensaos de *luo &on"inuo III.

REALI/ACION DE BIOENSAYOS.

I0.

REFERENCIA BIBLIORAFIA

*armacognosia

+ % g . / - ,


BIOENSAYO EN PLANTAS MEDICINALES

I.

DEFINICION

Son pruebas en las que se usan organismos vivos para detectar o medir la presencia y efectos de una o m%s substancias tóxicas! as como determinar el lmite de tolerancia de dic$as substancias con respecto a los organismos.

II.

TIPOS DE BIOENSAYO.

El efecto se puede evaluar a diferentes niveles 'subcelular! en0im%tico! morfológico! fisiológico! $istológico! sist1mico! poblacional

o de la

comunidad( y clasificarse en cuantal 'cantidad de organismos afectados( o gradual 'grado de alteración(. #.1.

Por el lugar de desarrollo. a. Bioensaos en la!ora"orio(

Los bioensayos se pueden reali0ar en el laboratorio ba"o condiciones controladas o en el campo! es decir! directamente en el medio natural. Los

bioensayos

de

laboratorio

pueden

ser

mono

o

multiespecficos. Los monoespecficos est%n dise)ados para obtener información acerca de los efectos de la calidad de agua sobre la supervivencia y aspectos de la estructura y din%mica de una población dada.

Los multiespecficos pueden ofrecer información sobre el impacto a nivel de una comunidad determinada. Se pueden efectuar las siguientes pruebas2

*armacognosia

+ % g . 3 - ,

UNSCH Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga 

4ortalidad



+roporción de crecimiento



5iomasa



#eproducción



Estimulación

o

in$ibición

de

sistemas

metabólicos

en0im%ticos



Cambios de conducta



Histopatológica



Nutrición

!. Bioensaos in situ:

Los

bioensayos

de

campo

consisten en la exposición de una o m%s poblaciones a la acción directa6

para

contenedores

ello que

se

utili0an permiten

mantener la población en estudio en un espacio adecuado!

sin

afectar su relación con el medio.

*armacognosia

+ % g . 7 - ,

o


#.#.

Por el "ie$%o de dura&i'n.

Las pruebas pueden durar varios periodos de tiempo! pero las de 89 $oras son las m%s comunes. Los individuos son expuestos a concentraciones crecientes del tóxico para determinar cambios en el organismo. En general la muerte es el criterio m%s utili0ado en la prueba de 89 $oras.

a.

Bioensaos de &or"a dura&i'n(

Estas pruebas pueden ser est%ticas! de renovación o flu"o continuo! dependiendo de los organismos de prueba! los ob"etivos! el equipo! el agua suministrada y el tóxico. Estas pruebas se usan para dar una idea de la toxicidad de efluentes!

desec$os o materiales para organismos acu%ticos especficos. Sirven de base para la selección de concentraciones del efluente o material de desec$o que se usar% en bioensayos a largo pla0o.

!.

Bioensaos de dura&i'n in"er$edia(

*armacognosia

+ % g . : - ,


Estos bioensayos tambi1n pueden ser est%ticos o de flu"o continuo! con duración de ,: a 8; das. Estas pruebas pueden tener una duración de /7 $rs. con efluentes de ba"a toxicidad o que son

de

actividad

lenta!

pero

se

pueden

continuar $asta 3; das! que es la duración general.

&. Bioensaos de larga dura&i'n

Estas

pruebas

son

con

amplia

exposición sobre todos los estadios del ciclo de vida que sea posible! para determinar la m%xima concentración del efluente! desec$o material que no

produce

efectos

da)inos

con

exposición continua.

Este tipo de pruebas se utili0an para determinar efectos sobre crecimiento! reproducción! desarrollo de productos sexuales! maduración! logro de la nidada! crecimiento y supervivencia de diferentes estados de vida! conducta y bioacumulación.

#.).

Por sus e*e&"os.

*armacognosia

+ % g . 9 - ,


a. Ensayos de toxicidad aguda Los ensayos de toxicidad aguda son pruebas donde la exposición se reali0a en un periodo corto. +or lo general! el periodo corto es de /7 a 7< $oras! no obstante! puede variar dependiendo de la especie evaluada! puesto que para un vertebrado / $oras siguen siendo un tiempo muc$o menor que el de su ciclo de vida normal! a diferencia de organismos como bacterias! protistas! quienes pueden completar su ciclo de vida o reproducirse en menos de /7 $oras.

Imagen n° 1 Daphnia magna. usadas en ciertos ambientes para probar los efectos de toxinas en el ecosistema, convirtiéndolas en especies indicadoras, particularmente útiles en el área, debido a su corto ciclo de vida y capacidades

+ero la caracterstica m%s interesante es su sensibilidad a los tóxicos! ya que es capa0 de acusar la presencia de! por e"emplo! ;!;;: mg. del peligroso mercurio en el agua! y a=n menores concentraciones de numerosos pesticidas y residuos industriales. Con >ap$nia magna se $acen! generalmente! dos tipos de bioensayos2 de toxicidad aguda y de toxicidad crónica. En los de toxicidad aguda se eval=a la concentración del tóxico 'conocido o desconocido( que es capa0 de

*armacognosia

+ % g .  - ,

UNSCH Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga matar o inmovili0ar el :; ? de la población 'CL:; o CE:;( en 7< $oras. Si un test de toxicidad aguda no detecta efecto alguno de mortandad o inmovili0ación esto no siempre significa que el agua anali0ada no contenga sustancia alguna capa0 de producir otro tipo de da)o. +ara estos casos se utili0an los tests de toxicidad crónica en los que la evaluación se basa en la capacidad reproductiva o el crecimiento de los individuos. Es posible! entonces! con estas t1cnicas! dar en pocas $oras una respuesta sobre la incidencia de efluentes industriales en un ambiente acu%tico.

@lgunos autores proponen que los ensayos en organismos unicelulares! con exposiciones de /7 a 7< $oras! estaran me"or clasificados como crónicos! ya que abarcan gran parte del ciclo de vida! especialmente la fase reproductiva. Sin embargo! es com=n categori0ar un ensayo por su duración sin importar la especie modelo empleada.

b. Ensayos de toxicidad crónica

Los ensayos de toxicidad crónica son pruebas que se reali0an durante un periodo largo! por un tiempo en el que la exposición es considerada continua o repetida. Este tipo de bioensayo se lleva a cabo especialmente para determinar la dosis m%xima que no presenta efectos tóxicos fuertes a exposiciones constantes y para reconocer los mecanismos de toxicidad acumulativos! que complementan o contrastan! con los observados para ensayos de toxicidad aguda.

*armacognosia

+ % g . < - ,


#.+.

Por la a%li&a&i'n en sus "ra"a$ien"os. a.Bioensaos es","i&os

Se

efect=a

sin

la

renovación

continua del flu"o constante de las diluciones sometidas al ensayo. Son pruebas dirigidas en laboratorio para determinar los efectos de toxicidad sobre

algunas

especies

de

organismos acu%ticos! sometiendo los e"emplares de prueba a condiciones m%s o menos arbitrarias6 la toxicidad evaluada no est% asociada con la demanda de oxgeno y

es

debida

a

sustancias

relativamente

estables.

Los

bioensayos est%ticos se usan para organismos de prueba de fitoplancton! 0ooplancton y peces! porque no es necesario renovar su solución a prueba antes de 89 $rs.

!. Bioensaos &on reno-a&i'n %eri'di&a

Los especmenes se someten a una preparación fresca de la misma concentración inicialmente empleada! periódicamente 'generalmente cada /7 $oras(. Los bioensayos a corto pla0o de renovación

o

flu"o

continuo

son

usados

con

macro

invertebrados y peces. +ueden reali0arse con organismos en diferentes estados de su ciclo de vida. >eterminan la toxicidad comparativa de diferentes desec$os o efluentes! as como la sensibilidad de los organismos a un material dado! determinan tambi1n los requerimientos en corto pla0o de oxgeno! pH! temperatura y otros factores ambientales.

*armacognosia

+ % g . 8 - ,


&. Bioensaos de *luo &on"inuo

Circula continuamente una corriente de sustancia de prueba nueva en contacto con los individuos

experimentales.

Se

reali0an con la renovación continua o casi continua de las diluciones sometidas al ensayo! con el fin de mantener casi constantes las concentraciones de las sustancias tóxicas activas

III.

REALI/ACION DE BIOENSAYOS.

*armacognosia

+ % g . ,; - ,


En todo laboratorio de bioensayos! cada ve0 que se inicia un estudio de toxicidad se deben preparar un cronograma de actividades y un listado general del tipo de pruebas.

Estos dos procedimientos permitir%n $acer una revisión r%pida de cada proyecto.



5ioacumulación Son las sustancias que se acumulan en las plantas! las grandes concentraciones de sustancias tóxicas en los te"idos pueden causar la muerte! pero el organismo es capa0 de acumular durante alg=n tiempo cantidades menores sin sufrir da)o. Los bioensayos permiten! mediante el uso de las sustancias tóxicas! evaluar el grado de afectación de los organismos el cual se produce como un efecto acumulativo6 aunque no se mide directamente la bioacumulación! s podemos determinar mediante el CL:; el intervalo de concentración que los afecta.

E2EMPLOS 1. Ar"e$ia salina Lea&3

Se comprueba la existencia de actividad biológica con este bioensayo! Acuando el valor de LC :; de los extractos expresado en

gBml es inferior a ,!;;;.



El valor de &C :; para los extractos acuosos y etanólicos de las especies de 5idens! indican que los extractos acuosos poseen menor actividad que los etanólicos y entre estos los de Bidens pilosa L. mayor actividad. Los resultados se observan en los Cuadros N.D / y 3! que nos llevan a afirmar que este bioensayo debe ser utili0ado como soporte de la información etnobot%nica! ya que reduce al mnimo la probabilidad de que especies vegetales sin propiedades bioactivas en el organismo $umano se colecten para estudios farmacológicos y qumicos.

*armacognosia

+ % g . ,, - ,


1. Ensao de &i"o"o4i&idad en Ar"e$ia salina Lea&3

Se eval=a la actividad tóxica de los extractos frente a las larvas de @rtemia salina 'crust%ceo conocido como camarón de mar( que es un identificador de la actividad biológica de los extractos crudos o compuestos puros aislados de plantas superiores. El resultado de mortalidad de las larvas significa la existencia de grupos de compuestos potencialmente activos. #. A&"i-idad an"iul&erosa

+ara este ensayo se utili0ó ratas instar de peso entre /;;&7,; g! las cuales fueron sometidas a ayuno por /7 $oras. Se distribuyeron en cinco grupos al a0ar. @ tres grupos se les administró por va per oral los extractos de las drogas en estudio /;; mgBFg de peso. El cuarto grupo recibió bismuto coloidal ; mgBFg de peso y el =ltimo recibió el solvente6 una $ora despu1s se les administró a todos indometacina! por la misma va ; mgBFg! para inducir =lceras en la mucosa g%strica! luego se reali0ó el estudio fisiopatológico de la mucosa g%strica para evaluar el ndice de ulceración considerando el N.D total de =lceras! coloración de la mucosa! edema! $emorragia y =lcera con erosiones menores de , min y =lceras perforadas.

E2EMPLO # BIOENSAYO DE SANRE DE RADO (CROTON LECHLERI)

*armacognosia

+ % g . ,/ - ,


Sangre de Grago es el nombre que recibe popularmente el l%tex exudado al rasgar la corte0a de algunas especies vegetales tropicales. Es un lquido viscoso de color ro"o sangre y sabor astringente.

1. Comosición !u"mica

Los componentes mayoritarios aislados de la sangre de drago de Croton lechleri,

son2

catequina!

epicatequina!

galocatequina!

epigalocatequina

'monómeros de flavan&3&oles( y proantocianidinas de diferentes tama)os. El S+&3;3 es un oligómero proantocianidnico $eterog1neo! aislado del l%tex de C. lechleri ! cuyos componentes b%sicos son '(&catequina! '(&galocatequina! '&(&

epicatequina y galoepicatequina! siendo predominantes '(&galocatequina y 'epigalocatequina. Entre los compuestos minoritarios! se encuentran el alcaloide taspina! un lignano denominado dimetilcedrusina! y diterpenos como %cido $ardIicFiico! bicantriol! crolequinol! %cido crolequnico! Forberina @ y Forberina 5. @dem%s est%n presentes J&sitosterol y J&sitosterol&3&K&J&>& glucopiranósido!,!3!:& trimetoxibenceno! /!7!9&trimetroxifenol! 3!7&dimetoxifenol! alco$ol 3!7&dimetoxiben0lico y alco$ol 7&$idroxifenetlico.

*armacognosia

+ % g . ,3 - ,


#. $otencia% tera&utico

ACTI0IDAD CICATRI/ANTE

Una de las actividades m%s conocidas! y de las primeras estudiadas! de sangre de drago es la cicatri0ante! y en ella est% involucrado m%s de un principio activo. El sangre de Grado estimula la contracción de la $erida! ayuda en la formación de la costra y regenera r%pidamente la piel ayudando a la formación de col%geno. @ esta acción contribuyen la taspina! la 3&7&K& dimetilcedrusina y los polifenole 'catequinas y proantocianidinas(! y se $a demostrado que el l%tex total es m%s activo que sus componentes aislados.

La sangre de grado me0clada con óxido de 0inc puede ser utili0ada en el tratamiento de la alveolitis seca dolorosa! ya que induce la formación del te"ido de granulación de los alveolos secos! elimina el dolor y el mal olor presente en esta enfermedad en perodos que fluct=an entre /7 $oras y 7 das posteriores al tratamiento.

*armacognosia

+ % g . ,7 - ,


La taspina promueve las fases tempranas de la curación de una $erida y su mecanismo de acción podra estar relacionado con la estimulación de la quimiotaxis de fibroblastos. Sin embargo! no se $a encontrado actividad en ensayos especficos sobre la quimiotaxis de macrófagos! estimuladora de neutrófilos o de la proliferación de fibroblastos. La taspina act=a en el inicio del proceso de cicatri0ación in vivo en ratón durante las primeras 9; $oras! transcurrido este perodo de tiempo no se observa ninguna diferencia significativa con el proceso normal de cicatri0ación. Este alcaloide muestra un efecto cicatri0ante dosis&dependiente '>E:; M ;!3: mgBg( en pruebas in vivo en ratones. @dem%s! se $a estudiado el efecto de la taspina en el

tratamiento de la =lcera g%strica aguda inducida por indometacina en rata. La taspina reduce los ndices de ulceración! aumenta el espesor y la consistencia de la capa de mucus g%strico.

El lignano 3&7&K&dimetilcedrusina tambi1n interviene en la acción de curación de $eridas con sangre de drago. Sin embargo! el l%tex es cuatro veces m%s efectivo en la curación de $eridas que la dimetrilcedrusina o la taspina aisladas. Sangre de drago facilita la curación =lceras g%stricas! reduciendo la actividad mieloperoxidasa! el tama)o de la =lcera y la sepsis. Los polifenoles "uegan un papel importante en la acción cicatri0ante del l%tex! probablemente debido a la acción secuestradora de radicales libres. Las proantocianidinas estimulan la contracción de la $erida y la formación de una costra oscura que recubre la $erida. >e $ec$o! muestras de l%tex que no presentaron 3&7& Kdimetilcedrusina y contienen muy ba"a proporción de taspina $an mostrado actividad cicatri0ante.

ACTI0IDADES ANTIMICROBIANA Y ANTI0IRAL

Numerosos estudios avalan la actividad antimicrobiana y antiviral de sangre de drago! y principalmente del S+&3;3. Esta proantocianidina in$ibe diferentes virus >N@ y #N@! incluyendo el virus $erpes 'HSO tipos , y /(! el virus de la $epatitis '@ y 5(! el virus de la influen0a @ '*LU&@( y el virus de la

*armacognosia

+ % g . ,: - ,


parainfluen0a. Pambi1n es efectivo contra el virus #SO 'virus sincitial respiratorio(. La actividad viral contra los dos tipos de virus $erpes simple! incluye tambi1n el tipo  timidinaquinasa deficiente! ya que impide la penetración del virus en la c1lula. Sin embargo! es inactivo frente el citomegalovirus

$umano.

En

ensayos

vaginales

en

ratón!

reduce

significativamente la formación de la lesión cuando se aplica tópicamente al :& ,;?. EL S+&3;3 se encuentra en fase clnica como tratamiento tópico de pacientes de S>@ con lesiones recurrentes por $erpes genital! y como terapia de diarreas en enfermos de S>@. @dem%s se $a demostrado su eficacia en el tratamiento de las producidas por la toxina col1rica. La sangre de drago de C. lechleri es poco activa frente a Bacillus subtilis y Escherichia coli . El ,!3!:&trimetoxibenceno y el /!7!9&trimetoxifenol son muy

activos frente a B. subtilis ! m%s potentes que la penicilina y el cloranfenicol.

ACTI0IDAD INMUNOMODULADORA

Sangre de drago $a demostrado actividad inmunomoduladora in vitro. Kbservaciones clnicas! de un grupo de m1dicos del CE@! $an apuntado sobre el posible inter1s de la sangre de drago de C. lechleri como adyuvante en el tratamiento de una serie de enfermedades! que tienen en com=n un importante componente inmunológico 'autoinmunes! cancerosas! neurológicas y virales(. Sangre de drago presenta una potente actividad in$ibidora sobre las vas cl%sica y alternativa del sistema del complemento e in$ibe la proliferación de c1lulas P estimuladas. 4uestra una acción dual en la modulación de la producción

de

especies

antioxidanteBprooxidante(

y

de

reactivas la

de

fagocitosis

oxgeno

'actividad

'in$ibiciónBestimulación(!

dependiendo de la concentración ensayada.

*armacognosia

+ % g . ,9 - ,

UNSCH Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga IV.

REFERENCIA BIBLIOGRAFIA



>r. Orlando . breu !uirado . #evista Cubana de +lantas 4edicinales.publicado /7 de "ulio de /;;<. QinternetR Qcitado ;7 de "ulio del /;,:R. >isponible en2 $ttp2BBscielo.sld.cuBscielo.p$p scriptMsciTarttextpidMS,;/<&789/;;<;;;3;;;;8 .



Claudia uFlinsFi. *armacognosia. ,ra Edició. Editorial Kmega. /;;3. Espa)a! C@+ O

*armacognosia

+ % g . , - ,

BIOENSAYOS - FARMACOGNOSIA

Recommend Documents