Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Área de Farmacognosia y Farmacobotánica
Mg. Q.F. MARILU ROXANA SOTO VASQUEZ
Docente de la cátedra de Farmacognosia
E-mail:...
METABOLITOS SECUNDARIOS Y RUTA DEL ACIDO
SHIKIMICO
GENERALIDADES
METABOLISMO EN LAS PLANTAS
METABOLITO PRIMARIO
METABOLITO...
ESTAS FUNCIONES SON
FUNDAMENTALES PARA QUE ESTOS
ORGANISMO SE MANTENGAN CON VIDA
REALIZAN FUNCIONES
FISIOLÓGICAS EN LA QUE...
LAS PLANTAS, ALGAS Y ALGUNAS BACTERIAS
(CIANOBACTERIAS FOTOSINTÉTICAS) REALIZAN UNA
FUNCIÓN FUNDAMENTAL : FOTOSÍNTESIS
CIA...
El metabolismo es el conjunto de
reacciones químicas que realizan las
células de los seres vivos para
sintetizar sustancia...
Se llama metabolismo primario
de las plantas a los procesos
químicos que intervienen en
forma directa en la supervivencia,...
Son los productos del
metabolismo primario, tales
como: carbohidratos, proteínas,
lípidos y ácidos nucleícos.
Son los mas ...
MetabolismoSecundario
Definiciones… Conjunto de procesos mediante los cuales se generan
sustancias que no forman parte del...
MetabolitoSecundario
Definiciones… Metabolito Secundario …
Los metabolitos secundarios de las plantas son
compuestos quími...
MetabolitoSecundario
Definiciones… Metabolito Secundario …
Fam. Solanaceae
(alcaloides)
Fam. Lamiaceae
( aceites esenciale...
Metabolito Secundario…
Se agrupan en cuatro clases principales.
Terpenos. Entre los que se encuentran
hormonas, pigmentos ...
FUNCIÓN
Metabolito Secundario…
Protección contra el ataque de herbívoros y
patógenos ( Taninos)
Atrayentes de los animales...
Clarkia breweri
LINALOL
agente polinizador olfativo que atrae a los insectos.
Protección contra plagas (Aceites esenciales...
Protección de la radiación solar (Flavonoides)
Inhiben la existencia de especies competitivas así asegurando su nicho ecol...
LAS PLANTAS COMO FUENTE DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE
INTERÉS COMERCIAL
• Potencial:
- 75% de las nuevas estructuras quími...
ALGUNAS DE LAS MEDICINAS MÁS IMPORTANTES O SUS PRECURSORES DERIVADOS
DE PLANTAS Y SUS VENTAS
El término biosíntesis se refiere a la formación de moléculas
complejas a partir de moléculas sencillas, esto implica la
f...
Ruta
Metileritritol
fosfato
(cloroplastos)
Ruta
Ac. mevalónico
Ruta
Ac. malónico
Ruta
Ac. shikimico
BIOSINTESIS DE
METABOL...
RUTA DEL ÁCIDO
SHIKIMICO
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
ÁCIDO
SHIKÍMICO
AISLADO
(1885)
Illicium anisatum PARECIDO AL ANIS
ESTRELLA
SHIKIMI-NO-KI EN JAPONÉ...
CEPA MUTANTE
E. coli
Incapaces de biosintetizar
aminoácidos aromáticos
(Phe, Tyr, Trp)
BIOSINTETIZA
AMINOÁCIDOS
ÁCIDO
SHIK...
Del ácido shikímico se obtiene por hemisíntesis el oseltamivir, un
medicamento antiviral selectivo contra el virus de la i...
La formación del ácido shikímico ocurre a partir de precursores de 3 y 4 átomos de
carbono como son el ácido fosfoenolpirú...
A partir de él se forman los aminoácidos y desde ellos los otros compuestos
aromáticos más complejos (fenilpropanoides, fl...
Triptófano
4. ALCALOIDES DE ORIGEN DIVERSO
•imidazólicos y bases xánticas
•terpénicos y esteroídicos
•pseudoesteroídicos
Se llaman alcaloides (de álcali, alcalinos, y -oide, parecido a, en forma
de) a aquellos metabolitos secundarios de las pl...
EJEMPLOS DE ALCALOIDES PRODUCIDOS EN VEGETALES
ALCALOIDE PLANTA USOS
Ajmalina Rauwolfia serpentina Antiarrítmico
Atropina Hyoscyamus niger anticolinérgico
Cafeìna Coffea...
Ruta del ácido
Shikímico
Eritrosa 4-fosfato
(de la ruta de las
pentosas fosfatos )
Ácido fosfoenolpirúvico
(de la glicólis...
FENOLES SIMPLES
C6
En este grupo se incluyen compuestos poco abundantes en la naturaleza y de escaso valor
terapéutico a e...
ÁCIDOS FENOLICOS
Los ácidos fenólicos que tienen interés terapéutico son derivados del ácido benzoico o del ácido
cinámico...
CUMARINAS
Como grupo, su interés farmacológico no es muy grande, sin embargo debemos
mencionar sus efectos sobre el sistem...
QUINONAS
Las quinonas son muy abundantes en la naturaleza, en el Reino Vegetal se encuentran tanto en
vegetales superiores...
TANINOS
Los taninos son compuestos polifenólicos, mas o menos complejos, de origen vegetal, masa
molecular relativamente e...
Están formados por dos unidades de
fenilpropano, C6 – C3 unidades por
enlaces entre las posiciones β y β’.
Se encuentran a...
EMPLEOS DE LA PODOFILOTOXINA
•Tratamiento de condilomas externos : (disolución
alcoholica al 0.5%)
-Método alternativo a l...
Son moléculas que tienen dos
anillos bencénicos (ó aromáticos)
unidos a través de una cadena de
tres átomos de carbono, pu...
Flavonoide (del latín flavus,
"amarillo") es el término genérico
con que se identifica a una
serie de metabolitos
secundar...
vía biosintética
de los flavonoides
Son moléculas que tienen dos
anillos bencénicos (ó aromáticos)
unidos a través de una cadena de
tres átomos de carbono, pu...
ACTIVIDAD TERAPEUTICA DE LOS FLAVONOIDES
Acción vitamina P (Factor antiescorbútico)
Antihemorrágicos
Antiarritmicos
Protec...
ANTOCIANINAS
Compuestos relacionados con los flavonoides
Origen biosintético: proceden de los flavonoides
Son glicósidos c...
ANTOCIANINAS
•Pigmentos hidrosolubles responsables de los
colores (rojo, rosa, malva, violeta, púrpura, azul o
violeta)
•F...
IMPORTANCIA FARMACOLÓGICA Y EMPLEOS
• Disminuyen la permeabilidad capilar
• Acción antioxidante.
•ACCIÓN ANTIEDEMATOSA
Ins...
Manipulación genética
del metabolismo
secundario
Una de las principales restricciones es que se conoce
poco acerca de la biosíntesis de muchos componentes
de interés, mien...
REQUERIMIENTOS PARA LA MANIPULACIÓN GENÉTICA
DEL METABOLISMO SECUNDARIO
Se requieren conocimientos sobre:
• Intermediarios...
ESTRATEGIAS PARA MODIFICAR EL METABOLISMO
SECUNDARIO MEDIANTE MANIPULACIÓN GENÉTICA
BLANCOS DE LA
MANIPULACIÓN
GENÉTICA DEL
METABOLISMO
SECUNDARIO
• Modificación de la síntesis de
terpenoides
- Alteración d...
Modificación
del aceite
esencial de
Mentha
piperita
(menta)
TERPENO
S
Los monoterpenos son los principales componentes del...
Modificación
de la
composición
del aceite
esencial de
Mentha
piperita
(menta)
PROBLEMAS:
SOLUCIÓN:
ESTRATEGIA:
La falta de...
Desregulación de la síntesis de monoterpenos para modificar
la composición de aceites esenciales de Mentha piperita
BIOSÍNTESIS DE FLAVONOIDES
Los flavonoides se clasifican en cinco grupos según su estructura central
(aglicona)
CLAVELES TRANSGÉNICOS CON DIFERENTES COLORACIONES DE AZUL
COMERCIALIZADOS POR FLORIGENE
TRANSFORMACION DE Dianthus carophy...
ALCALOID
ESExiste un gran interés comercial en incrementar el
contenido de ciertos metabolitos secundarios de
uso medicina...
ALCALOID
ESOBJETIVO:
Aumentar la expresión de escopolamina,
importante droga colinérgica, en Atropa
belladona.
ESTRATEGIA
...
Desarrollo
de plantas
de café
Con bajo
nivel de
cafeína
Existe una creciente
demanda de café
descafeinado debido a
los efe...
DESARROLLO DE CAFÉ CON BAJOS NIVELES
DE CAFEÍNA
En la biosíntesis de cafeína
están involucradas tres N-metiltransferasas:
...
Bibliografía
1. Brunenton Jean. Farmacognosia: Fitoquímica Plantas
Medicinales. 2da. Edición. Edit. Acribia S.A. Zaragoza-...
Clase de metabolitos secundarios y ruta de acido shikimico por Q.F Marilú Roxana Soto Vásquez
Clase de metabolitos secundarios y ruta de acido shikimico por Q.F Marilú Roxana Soto Vásquez
Clase de metabolitos secundarios y ruta de acido shikimico por Q.F Marilú Roxana Soto Vásquez
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Clase de metabolitos secundarios y ruta de acido shikimico por Q.F Marilú Roxana Soto Vásquez

43,288 views

Published on

Published in: Education

Clase de metabolitos secundarios y ruta de acido shikimico por Q.F Marilú Roxana Soto Vásquez

  1. 1. Área de Farmacognosia y Farmacobotánica Mg. Q.F. MARILU ROXANA SOTO VASQUEZ Docente de la cátedra de Farmacognosia E-mail: msoto@unitru.edu.pe
  2. 2. METABOLITOS SECUNDARIOS Y RUTA DEL ACIDO SHIKIMICO GENERALIDADES METABOLISMO EN LAS PLANTAS METABOLITO PRIMARIO METABOLITO SECUNDARIO RUTAS BIOSINTÉTICAS RUTA DEL ÁCIDO SHIKIMICO
  3. 3. ESTAS FUNCIONES SON FUNDAMENTALES PARA QUE ESTOS ORGANISMO SE MANTENGAN CON VIDA REALIZAN FUNCIONES FISIOLÓGICAS EN LA QUE ESTÁN IMPLICADAS RUTAS METABÓLICAS : RESPIRACIÓN Y SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
  4. 4. LAS PLANTAS, ALGAS Y ALGUNAS BACTERIAS (CIANOBACTERIAS FOTOSINTÉTICAS) REALIZAN UNA FUNCIÓN FUNDAMENTAL : FOTOSÍNTESIS CIANOBACTERIAS FOTOSINTÉTICAS QUE ES LA BASE Y SUSTENTO DE NO SÓLO LA VIDA PROPIA DE ESOS ORGANISMOS, SINO DE TODA LA VIDA EN LA TIERRA.
  5. 5. El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizan las células de los seres vivos para sintetizar sustancias complejas a partir de otras más simples, o para degradar las complejas y obtener las simples. Las plantas, organismos autótrofos, además del metabolismo primario presente en todos los seres vivos, poseen un metabolismo secundario que les permite producir y acumular compuestos de naturaleza química diversa METABOLISMO VEGETAL
  6. 6. Se llama metabolismo primario de las plantas a los procesos químicos que intervienen en forma directa en la supervivencia, crecimiento y reproducción de las plantas. Son procesos químicos pertenecientes al metabolismo primario de las plantas:  la fotosíntesis  la respiración  el transporte de solutos  la translocación  la síntesis de proteínas  la asimilación de nutrientes METABOLISMO PRIMARIO
  7. 7. Son los productos del metabolismo primario, tales como: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleícos. Son los mas abundantes y se denominan así por constituir la base fundamental y común de los procesos vitales. Se encuentran sin excepción en todo organismo viviente. METABOLITOS PRIMARIOS
  8. 8. MetabolismoSecundario Definiciones… Conjunto de procesos mediante los cuales se generan sustancias que no forman parte del metabolismo primario (fotosíntesis, respiración, transporte de solutos, translocación, asimilación de nutrientes y diferenciación celular; entre otros), poseen características muy variadas, así como una extrema complejidad química. METABOLISMO SECUNDARIO
  9. 9. MetabolitoSecundario Definiciones… Metabolito Secundario … Los metabolitos secundarios de las plantas son compuestos químicos sintetizados por las plantas que son productos del metabolismo secundario y que cumplen funciones no esenciales en ellas, de forma que su ausencia no es fatal para la planta, ya que no intervienen en el metabolismo primario de las plantas. Aceite esencial (manzanilla) Alcaloide (Chavelita) Uña de gato (alcaloides oxindoles)
  10. 10. MetabolitoSecundario Definiciones… Metabolito Secundario … Fam. Solanaceae (alcaloides) Fam. Lamiaceae ( aceites esenciales ) Se sintetizan en pequeñas cantidades y no de forma generalizada, estando a menudo su producción restringida a un determinado género de plantas, a una familia, o incluso a algunas especies. restringida en el Reino de las plantas.
  11. 11. Metabolito Secundario… Se agrupan en cuatro clases principales. Terpenos. Entre los que se encuentran hormonas, pigmentos o aceites esenciales. Compuestos fenólicos. Cumarinas, flavonoides, lignina y taninos. Glicósidos. Saponinas, glicósidos cardiacos, glicósidos cianogénicos y glucosinolatos. Alcaloides.
  12. 12. FUNCIÓN Metabolito Secundario… Protección contra el ataque de herbívoros y patógenos ( Taninos) Atrayentes de los animales para la polinización (flavonoides y antocianósidos) y la dispersión del fruto y de la semilla agente polinizador visual que atrae a los insectos.Forsythia intermedia RUTINA
  13. 13. Clarkia breweri LINALOL agente polinizador olfativo que atrae a los insectos. Protección contra plagas (Aceites esenciales, alcaloides tóxicos, flavonoides) Derris elliptica ROTENONA (flavonoide) Insecticida natural
  14. 14. Protección de la radiación solar (Flavonoides) Inhiben la existencia de especies competitivas así asegurando su nicho ecológico (alelopatíca) + tomate nogal Radio (16m.) = morian Juglona = Hidroxinaftoquinona Soluble en agua causante del color pardo de las nueces la que provocaba esta citotoxicidad
  15. 15. LAS PLANTAS COMO FUENTE DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE INTERÉS COMERCIAL • Potencial: - 75% de las nuevas estructuras químicas descubiertas provienen de las plantas. - Sólo se tiene buen conocimiento de 5.000 de las 250.000-300.000 especies vegetales que se creen existentes en el planeta. - 25% de los medicamentos de las industrias farmacéuticas son de origen vegetal. - 80 % de la población mundial utiliza la medicina tradicional que consiste principalmente en el uso de extractos provenientes de plantas. Podophyllum peltatum L Contiene 20% de podofilina.
  16. 16. ALGUNAS DE LAS MEDICINAS MÁS IMPORTANTES O SUS PRECURSORES DERIVADOS DE PLANTAS Y SUS VENTAS
  17. 17. El término biosíntesis se refiere a la formación de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas, esto implica la formación de enlaces carbono-carbono y de otros tipos, a través de reacciones catalizadas por enzimas. BIOSINTESIS DE METABOLITOS SECUNDARIOS Clases de enzimas y su actividad catalítica
  18. 18. Ruta Metileritritol fosfato (cloroplastos) Ruta Ac. mevalónico Ruta Ac. malónico Ruta Ac. shikimico BIOSINTESIS DE METABOLITOS SECUNDARIOS
  19. 19. RUTA DEL ÁCIDO SHIKIMICO
  20. 20. ANTECEDENTES HISTÓRICOS ÁCIDO SHIKÍMICO AISLADO (1885) Illicium anisatum PARECIDO AL ANIS ESTRELLA SHIKIMI-NO-KI EN JAPONÉS (Fam. Illiciaceae) El ácido Shikímico es reconocido como el compuesto punto de partida para un vasto número de sustancias naturales y es un metabolito universal de las plantas superiores y de muchas clases de organismos no mamíferos.
  21. 21. CEPA MUTANTE E. coli Incapaces de biosintetizar aminoácidos aromáticos (Phe, Tyr, Trp) BIOSINTETIZA AMINOÁCIDOS ÁCIDO SHIKÍMICO + PRECURSOR BIOGENÉTICO DE AMINOÁCIDOS ESTA DIFUNDIDO EN TODAS LAS ESPECIES VEGETALES, MICROORGANISMOS, AUSENTE EN ANIMALES.
  22. 22. Del ácido shikímico se obtiene por hemisíntesis el oseltamivir, un medicamento antiviral selectivo contra el virus de la influenza. Lo produce la casa Roche bajo la marca Tamiflu®. El oseltamivir es una prodroga, que se transforma en un compuesto activo en el organismo disminuyendo los síntomas de pacientes con la gripe adquirida recientemente y reduce la incidencia de los síntomas propios de una gripe confirmada, como las infecciones bacterianas: bronquitis, sinusitis y neumonía. La actividad antiviral de oseltamivir se ha confirmado en los estudios de provocación experimental en voluntarios sanos. Ácido shikímico oselltamivir hemisíntesis
  23. 23. La formación del ácido shikímico ocurre a partir de precursores de 3 y 4 átomos de carbono como son el ácido fosfoenolpirúvico (PEP) y la eritrosa 4-fosfato (E4P) por una condensación de tipo aldólica, produciendo un compuesto C7 a través de una serie de etapas que se resumen en la Figura Biosíntesis del ácido shikímico
  24. 24. A partir de él se forman los aminoácidos y desde ellos los otros compuestos aromáticos más complejos (fenilpropanoides, flavonoides, alcaloides)
  25. 25. Triptófano 4. ALCALOIDES DE ORIGEN DIVERSO •imidazólicos y bases xánticas •terpénicos y esteroídicos •pseudoesteroídicos
  26. 26. Se llaman alcaloides (de álcali, alcalinos, y -oide, parecido a, en forma de) a aquellos metabolitos secundarios de las plantas sintetizados, generalmente, a partir de aminoácidos. Los alcaloides verdaderos derivan de un aminoácido, son por lo tanto nitrogenados. Son básicos (excepto colchicina), y poseen acción fisiológica intensa en los animales aun a bajas dosis con efectos psicoactivos, por lo que son muy usados en medicina para tratar problemas de la mente y calmar el dolor. Ejemplos conocidos son la cocaína, la morfina, la atropina, la colchicina, la quinina, cafeína y la estrictina.
  27. 27. EJEMPLOS DE ALCALOIDES PRODUCIDOS EN VEGETALES
  28. 28. ALCALOIDE PLANTA USOS Ajmalina Rauwolfia serpentina Antiarrítmico Atropina Hyoscyamus niger anticolinérgico Cafeìna Coffea arabiga Estimulante del sistema nervioso central Campotecina Camptoteca acuminata Agente anticancerígeno Cocaína Erytroxilon coca Anestésico local Codeína Papaver somniferum Analgésico, antitusivo Coniína Conium maculatum Parálisis del Sistema Nervioso Emetina Uragoga ipecacuanha Emètico Morfina Papaver somniferum Analgésico, narcótico Nicotina Nicotiana tabacum Tóxico, insecticida Pilocarpina Pilocarpus jaborandi Estimulante del sistema parasimpático Quinina Cinchona officinalis Tratamiento de malaria Sanguinaria Escholzia californica Antibacteriano (dentífricos) Escopolamina Hyoscyamus niger Narcótico, sedante Estricnina Strychnos nux-vomica veneno Vinblastina Cantharantus roseus Antineoplásico
  29. 29. Ruta del ácido Shikímico Eritrosa 4-fosfato (de la ruta de las pentosas fosfatos ) Ácido fosfoenolpirúvico (de la glicólisis) Fenilalanina Ácido cinámico Ruta de Poliacetatos QuinonasFlavonoides Acetil coA Fenoles simples Ácidos Fenólicos Cumarinas Lignanos Taninos
  30. 30. FENOLES SIMPLES C6 En este grupo se incluyen compuestos poco abundantes en la naturaleza y de escaso valor terapéutico a excepción de la hidroquinona, que en forma de glucósido se localiza en algunas plantas medicinales pertenecientes a las familias Ericaceae y Rosaceae. De todas ellas, las más empleadas por su poder antiséptico de vías urinarias son la gayuba y algunos tipos de brezo. Se clasifican a su vez en: MONOFENOLES FENOL DIFENOLES Catecol Hidroquinona Resorcinol TRIFENOLES Pirogalol Hidroxi-Hidroquinona Florogucinol Uva ursi o gayuba Brezo
  31. 31. ÁCIDOS FENOLICOS Los ácidos fenólicos que tienen interés terapéutico son derivados del ácido benzoico o del ácido cinámico (cafeíco, ferúlico, p-cumárico). Entre las plantas medicinales que poseen ácidos fenólicos vamos a destacar la alcachofa con actividad colerética, el ortosifón con actividad diurética y la equinácea empleada por sus propiedades inmunoestimulantes. Igualmente incluimos en este capítulo, plantas medicinales, reina de los prados y sauce, que poseen derivados del ácido salicílico con actividad antiinflamatoria, analgésica y antipirética. A. BENZOICO Di Hidrolizados A. FENIL ACETICOS Mono Hidrolizados A. CINAMICOS Tri Hidrolizados Alcachofa Ortosifón C6 -C1 Equinácea sauce
  32. 32. CUMARINAS Como grupo, su interés farmacológico no es muy grande, sin embargo debemos mencionar sus efectos sobre el sistema vascular tanto en territorio arterial como venoso y su utilidad en el tratamiento de algunas alteraciones de la piel como por ejemplo la psoriasis debido a sus propiedades fotosensibilizantes. Ejemplo de este tipo de principios activos es la visnadina, piranocumarina con efectos vasodilatadores presente en el Amni visnaga.También antimicrobianos y anticoagulantes CUMARINASISOCUMARINAS Amni Visnaga C6 -C3 La propiedad física mas importante de estos compuestos es la fluorescencia generada con la luz ultravioleta (365 nm), propiedad ampliamente usada para su detección. Coriandrum sativum (culantro)
  33. 33. QUINONAS Las quinonas son muy abundantes en la naturaleza, en el Reino Vegetal se encuentran tanto en vegetales superiores como en hongos y bacterias. Las plantas que contienen estos compuestos son especies vegetales que pueden comportarse como laxantes o como purgantes según las dosis administradas. Las antraquinonas se encuentra en forma natural en algunas plantas (Espino Cerval y el género Áloe), hongos, liquenes Los derivados naturales de la antraquinona son glucósidos con acción laxante y purgante sumamente potente. En la terapéutica farmacológica, la antraquinona pertenece a la categoría de catárticos y se usan en la terapia contra el estreñimiento, Se encuentran en las hojas, vainas, raíces y semillas de diversas plantas como el sen, el ruibarbo y la frángula. Dependiendo del grado de complejidad de su estructura química pueden clasificarse en: ANTRAQUINONAS BENZOQUINONAS NAFTOQUINONAS Drosera Sen Rubibarbo Frángula Aloe
  34. 34. TANINOS Los taninos son compuestos polifenólicos, mas o menos complejos, de origen vegetal, masa molecular relativamente elevada, sabor astringente, conocidos y empleados desde hace muchos siglos por su propiedad de ser capaces de convertir la piel en cuero, es decir de curtir las pieles. De las actividades farmacológicas de los taninos podemos destacar sus propiedades astringentes, tanto por vía interna como tópica. Entre las plantas encontramos Rosaceae, que se emplean en forma de infusiones o gargarismos por su poder astringente. Los frutos de taya (Caesalpinia spinosa) son antibacterianos. Las hojas de zarzamora (Rubus fruticosus L.) como antidiarreico ligero o las hojas de frambueso (Rubus idaeus L.) utilizadas tradicionalmente en el tratamiento de una amplia variedad de trastornos femeninos HIDROLIZABLES O GALICOS CONDENSADOS O PROANTOCIANIDINAS Zarzamora Hojas de FrambuesoRosaceae tara
  35. 35. Están formados por dos unidades de fenilpropano, C6 – C3 unidades por enlaces entre las posiciones β y β’. Se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. RESINA DE PODOFILO Polvo pardo amarillento de sabor amargo e irritante de las mucosas. Contiene: • Podofilotoxina (20%) Tratamiento de condilomas externos : (disolución alcoholica al 0.5%) Derivados hemisintéticos: etopósido (quimioterapia) Cáncer de mamá, testículo,tumor cerebral.
  36. 36. EMPLEOS DE LA PODOFILOTOXINA •Tratamiento de condilomas externos : (disolución alcoholica al 0.5%) -Método alternativo a la crioterapia o métodos quirúrgicos. -Contraindicado en embarazadas y lactantes OBTENCION DE DERIVADOS HEMISINTETICOS ETOPÓSIDO: incluido en protocolos de quimioterapia: •carcinoma de testículo •cánceres bronquiales •coriocarcinoma placentario •recidivas de cáncer de mama •linfoma de Hodkin y otros •leucemias agudas. •Vías de administración: Inyectables y cápsulas •Efectos adversos. granulopenia y trombopenia TENIPÓSIDO Se administra solo por perfusión endovenosa (aceite de ricino) Indicado en: -Enf. De Hodkin -Tumores cerebrales y de vejiga -Mama, ovario (muy expandidos) *Toxicidad hematológica (y tisular) FOSFATO DE ETOPÓSIDO (profármaco: liofilizado hidrosoluble)
  37. 37. Son moléculas que tienen dos anillos bencénicos (ó aromáticos) unidos a través de una cadena de tres átomos de carbono, puesto que cada anillo bencénico tiene 6 átomos de carbono, los autores los denominan simplemente como compuestos C6C3C6. FLAMILIAS CON FLAVONOIDES Fam. Astaraceae Fam. Rutaceae Fam. Umbelliferae Fam. Polugonaceae Fam. Lamiaceae Fam. Leguminosae Fam. Polugonaceae FLAVONOIDES
  38. 38. Flavonoide (del latín flavus, "amarillo") es el término genérico con que se identifica a una serie de metabolitos secundarios de las plantas. También conocidos como bioflavonoides, son complejos multifenólicos por lo que se les denomina polifenoles. DEFINICIÓN Los flavonoides se encuentran tanto en estado libre como glicosidado, constituyen el grupo más amplio de los fenoles naturales FLAVONOIDES
  39. 39. vía biosintética de los flavonoides
  40. 40. Son moléculas que tienen dos anillos bencénicos (ó aromáticos) unidos a través de una cadena de tres átomos de carbono, puesto que cada anillo bencénico tiene 6 átomos de carbono, los autores los denominan simplemente como compuestos C6C3C6. FLAMILIAS CON FLAVONOIDES Fam. Astaraceae Fam. Rutaceae Fam. Umbelliferae Fam. Polugonaceae Fam. Lamiaceae Fam. Leguminosae
  41. 41. ACTIVIDAD TERAPEUTICA DE LOS FLAVONOIDES Acción vitamina P (Factor antiescorbútico) Antihemorrágicos Antiarritmicos Protectores de la pared vascular o capilar (rutina, Vasodilatador(naringenina, eriodictyol y luteolina) •Antiinflamatoria (Isoflavanquinonas, biflavonoides) •Antioxidante (antirradicales libres) Antihepatotóxicos(flavona, lignanos, derivados de catequinas, biflavonas, flavolignanos) Antibacterianos(Isoflavanos), antivíricos y antimicóticas (Chalconas, Isoflavonas y flavanonas ) Diuréticos y antiurémicos Antiespasmódicos (flavonoles) Antitumoral (algunos flavonoles,flavonas y biflavonas) Anticancerígeno(QUERCETINA y la RUTINA ) Antialérgica (Isoflavanquinonas) Antiagregante plaquetario (antocianósidos y derivados de flavonas y flavonoles)
  42. 42. ANTOCIANINAS Compuestos relacionados con los flavonoides Origen biosintético: proceden de los flavonoides Son glicósidos con un azúcar en posición 3. Cuando las antocianinas carecen de azúcar se denominan antocianidinas • COMPUESTOS RELACIONADOS CON LOS FLAVONOIDES
  43. 43. ANTOCIANINAS •Pigmentos hidrosolubles responsables de los colores (rojo, rosa, malva, violeta, púrpura, azul o violeta) •Forman heterósidos •Papel primordial en la polinización por los insectos •Alto poder colorante y carentes de toxicidad (aditivos alimentarios) •Interés terapéutico: campo vascular: fragilidad capilarovenosa. COMPUESTOS RELACIONADOS CON LOS FLAVONOIDES
  44. 44. IMPORTANCIA FARMACOLÓGICA Y EMPLEOS • Disminuyen la permeabilidad capilar • Acción antioxidante. •ACCIÓN ANTIEDEMATOSA Insuficiencia venolinfática Fragilidad capilar TRASTORNOS VASCULARES PERIFÉRICOS: -Flebología -Proctología -Trastornos vasculares de la retina INTERÉS EN LA INDUSTRIA: -Colorante : pigmento natural carente de toxicidad -Materia prima: mosto de uva (abundante y poco coste) -Inconveniente: -inestabilidad en medio acuoso -Insolubilidad en lípidos -Aditivo alimentario UE: E163 (bebidas, confitería, mermeladas)
  45. 45. Manipulación genética del metabolismo secundario
  46. 46. Una de las principales restricciones es que se conoce poco acerca de la biosíntesis de muchos componentes de interés, mientras que en otros casos sólo existen consideraciones teóricas sobre sus vías metabólicas Las vías metabólicas a nivel de genes, enzimas y productos sólo han sido mapeadas en detalle para los flavonoides y las antocianinas. Para otras vías, sólo se conocen unas pocas enzimas y sólo algunos genes han sido clonados Por otro parte, pocas plantas han sido estudiadas en profundidad en cuanto a su metabolismo secundario. Entre ellas, se encuentran N. tabacum (antocianinas, flavonoides, terpenoides, alcaloides), Catharantus roseus (alcaloides, flavonoides) y Cinchona (antraquinonas y alcaloides). Esto constituye una importante limitación, ya que los metabolitos secundarios son especie específicos
  47. 47. REQUERIMIENTOS PARA LA MANIPULACIÓN GENÉTICA DEL METABOLISMO SECUNDARIO Se requieren conocimientos sobre: • Intermediarios y productos finales de las rutas biosintéticas • Enzimas que regulan las rutas biosintéticas • Pasos limitantes, enzimas alostéricas, vías competitivas de la ruta biosintética principal • Compartimentalización subcelular de las rutas biosintéticas • Células o tejidos productores específicos
  48. 48. ESTRATEGIAS PARA MODIFICAR EL METABOLISMO SECUNDARIO MEDIANTE MANIPULACIÓN GENÉTICA
  49. 49. BLANCOS DE LA MANIPULACIÓN GENÉTICA DEL METABOLISMO SECUNDARIO • Modificación de la síntesis de terpenoides - Alteración de las fragancias y sabores de los alimentos - Producción y sobrexpresión de vitaminas -Producción de compuestos farmacológicos • Modificación de la síntesis de flavonoides - Producción de compuestos nutracéuticos -Modificación de la coloración floral • Modificación de la síntesis de alcaloides - Aumento y producción de compuestos farmacológicos LEMAT O
  50. 50. Modificación del aceite esencial de Mentha piperita (menta) TERPENO S Los monoterpenos son los principales componentes del aceite esencial de la familia de la menta (Lamiaceae), siendo el mentol y la mentona los principales monoterpenos (50 y 10- 30%, respectivamente) presentes en el aceite esencial de Mentha piperita
  51. 51. Modificación de la composición del aceite esencial de Mentha piperita (menta) PROBLEMAS: SOLUCIÓN: ESTRATEGIA: La falta de luz, sequedad y altas temperaturas favorecen la producción y acumulación de los monoterpenos mentofurano y pulegona en el aceite esencial de menta. Estos componentes disminuyen el aroma y gusto de la menta. Disminuir la acumulación de metabolitos indeseables como mentofurano , y maximizar la producción de mentol Sobreexpresión de la enzima 1-deoxi-xilulosa-5 fosfato reductoisomerasa (DXR). Supresión de la expresión de la enzima mentofurano sintetasa (MFS) por expresión transcriptos antisentido del gen de MFS.
  52. 52. Desregulación de la síntesis de monoterpenos para modificar la composición de aceites esenciales de Mentha piperita
  53. 53. BIOSÍNTESIS DE FLAVONOIDES Los flavonoides se clasifican en cinco grupos según su estructura central (aglicona)
  54. 54. CLAVELES TRANSGÉNICOS CON DIFERENTES COLORACIONES DE AZUL COMERCIALIZADOS POR FLORIGENE TRANSFORMACION DE Dianthus carophyllus CON LOS GENES FLAVONOIDE 3’ 5’ HIDROXILASA Y DIHIDROFLAVONOL REDUCTASA DE Petunia hybrida
  55. 55. ALCALOID ESExiste un gran interés comercial en incrementar el contenido de ciertos metabolitos secundarios de uso medicinal en las plantas que lo producen. El alcaloide del tropano escopolamina es un importante anticolinérgico presente en varias plantas Solanáceas . Atropa belladona produce altos niveles de hioscinamina y muy poca escopolamina. La enzima que realiza la conversión entre estos dos compuestos (hioscinamina 6-ß hidroxilasa) fue aislada de Hioscyamus niger Modificación de la síntesis de alcaloides en Atropa belladona Atropa belladona Hioscyamus
  56. 56. ALCALOID ESOBJETIVO: Aumentar la expresión de escopolamina, importante droga colinérgica, en Atropa belladona. ESTRATEGIA Transformación de Atropa belladona con el gen que codifique la enzima hioscinamina hidroxilasa (H6H) de Hyosciamus niger bajo la regulación del promotor constitutivo 35 S de CaMV Modificación de la síntesis de alcaloides en Atropa belladona Atropa belladona 35S CaMV H6H Hyosciamus niger T-nos Con este gen incorporado en la Atropa belladona se logró que la planta produzca mas escopolamina
  57. 57. Desarrollo de plantas de café Con bajo nivel de cafeína Existe una creciente demanda de café descafeinado debido a los efectos adversos que la cafeína produce en personas sensibles . La obtención de café descafeínado por métodos industriales es cara y el café pierde sabor. OBJETIVO: Obtención de plantas de café (Coffea canephora) que produzca menos cafeína. ESTRATÉGIA Disminución de la expresión de la enzima teobromina sintetasa por ARN de interferencia
  58. 58. DESARROLLO DE CAFÉ CON BAJOS NIVELES DE CAFEÍNA En la biosíntesis de cafeína están involucradas tres N-metiltransferasas: CaXMT1 Teobromina sintetasa CaMXT1 Teobromina sintetasa CaDXMT1 Cafeína sintetasa Se obtuvo una reducción de hasta un 70% en los niveles de cafeína
  59. 59. Bibliografía 1. Brunenton Jean. Farmacognosia: Fitoquímica Plantas Medicinales. 2da. Edición. Edit. Acribia S.A. Zaragoza- España.2001. 2. W. C. Evans “Treese y Evans Farmacognosia” 13ª ed. , Ed. Interamericana -McGraw-Hill, 1991 3. Marco Alberto. Química de los productos naturales. Aspectos fundamentales del metabolismo secundario. Editorial Sintesis S.A. Marid España.2006 4. Avalos Adolfo y Pérez-Urria Elene. Metabolismo secundario de planta. Universidad Complutense de Madrid.(consultado el 25 de julio del 2013). Disponible en : http://eprints.ucm.es/9603/1/Metabolismo_secundario_de_planta s.pdf 5. Arango Gabriel . Introducción al Metabolismo secundario Compuestos derivados del Ácido shikimico. Universidad de Antioquía. .(consultado el 25 de julio del 2013). Disponible en : http://farmacia.udea.edu.co/~ff/shikimico.pdf 6. Zelada Alicia. Ingeniería metabólica. Universidad de Buenos Aires. (Consultado el 28 de julio del 2013. Disponible en: http://www.fbmc.fcen.uba.ar/materias/agbt/teoricos/2011_19%20 Ingenieria%20Metabolica.pdf

×