Composición química de Buddleja scordioides Kunth

Las especies del género Buddleja spp son plantas tropicales y subtropicales, aunque varias especies se han naturalizado en zonas templadas. Alrededor de 50 especies son nativas del continente americano, encontrándose desde el sur de Estados Unidos, hasta Argentina y Chile (^{Houghton, 1984}). La mayoría de las especies de Buddleja son silvestres, por lo que existe poca información sobre estas plantas. La especie scordiodes de este género se emplea utilizando las hojas, y en algunos estados, como Guanajuato y San Luis Potosí, se usan además de las hojas, sus tallos (^{Zamudio-Ruiz, 2012}; ^{García-Regalado, 2015}; ^{Villaseñor, 2016}). La planta de Buddleja scordioides es conocida con diferentes nombres, entre los más comunes se encuentran: salvilla, escobilla, salvia, hierba del perro, tepozán, golondrilla, palo de salvia y hierba de las escobas (^{Martínez, 1994}; ^{Ramírez y col., 2010}; ^{González-Elizondo y col., 2017}).

Como previamente se ha mencionado, popularmente la planta de salvilla se consume como una infusión de sus partes aéreas. Asimismo, diversos estudios han documentado la identificación de diferentes compuestos químicos presentes en Buddleja spp (Tabla 1), a partir de extractos crudos obtenidos con solventes e infusiones. En particular, estudios realizados sobre infusiones de Buddleja scordioides por ^{Herrera-Carrera y col. (2015)} indicaron la presencia de ácido cafeico, ácido vanílico, vanillina y ácido coumárico. Por otra parte, ^{Díaz-Rivas y col. (2015)} ampliaron el perfil fenólico identificando a los ácidos clorogénico, sinápico y rosmarínico. También, ^{Rocha-Guzmán y col. (2018)} identificaron la presencia adicional de los ácidos de las subclases de hidroxibenzoicos (gálico, gentísico, 4-hidroxibenzoico, salicílico y el trihidroxibenzaldehído) e hidroxicinámicos (quínico, 4-O-cafeoilquínico, 4,5 dicafeoilquínico y ferúlico), así como la presencia de flavonoides de la subclases de flavonoles (quercetina, isoquercitrina, rutina, quercetina 3-O-β-glucurónido), flavanonas (naringenina y eriodicitiol) y flavonas (luteolina, acacetina y apigenina). Además, ^{Díaz-Rivas y col. (2018b)}, reportaron en infusiones de salvilla concentradas en un evaporador de película descendente agitada, la presencia de los ácidos shikímico y benzoico, y el perfil de flavonoides reportado por ^{Rocha-Guzmán y col. (2018)}.

Otros estudios realizados para la obtención de extractos crudos a partir de diversas especies del género Buddleja, emplean mezclas binarias de solventes polares, principalmente etanol-agua y acetona agua. Este tipo de mezclas permiten extraer fitoconstituyentes bioactivos de diferente polaridad, por ejemplo, ácidos fenólicos, flavonoides, verbascósidos, quinonas, coumarinas, terpenoides y alcaloides, entre otros grupos químicos. Especialmente en las plantas del género Buddleja se ha documentado la presencia de iridoides y saponinas (^{Ávila y Romo-de-Vivar, 2002}), ligninas, lignanos y neolignanos, (^{Hallac y col., 2009}), feniletanoides y fenilpropanoides (^{Yamamoto y col., 1993}), terpenoides (^{Joshi y col., 2012}), ésteres aromáticos (^{Al Ati y col., 2015}), ácidos fenólicos y flavonoides (^{Díaz-Rivas y col., 2018a}) y verbascósidos (^{Gutiérrez-Rebolledo y col., 2019}).

Absorción de compuestos químicos herbales

Las infusiones de Buddleja scordioides se consumen popularmente sin considerar su composición, actividad antioxidante y contenido de polifenoles, solo con el antecedente de que muestran efectos benéficos en el tracto gastrointestinal. En reportes previos, el efecto benéfico de la infusión de Buddleja scordiodes, se relaciona con la presencia de compuestos bioactivos con efecto antioxidante, antiinflamatorio (^{Herrera-Carrera y col., 2015}) y antiiespasmódico (^{Cortés y col., 2006}). En las infusiones de Buddleja scordiodes, los polifenoles extraíbles se encuentran como monómeros y están principalmente glicosidados, lo que afecta el grado de absorción de estos fitoquímicos. Estos polifenoles glicósidos tienen una pobre biodisponibilidad oral, que les impide alcanzar una concentración mínima efectiva necesaria para su acción terapéutica, en órganos distintos a los que conforman el sistema gastrointestinal (^{Brglez y col., 2016}).

En general, en diferentes especies del género Buddleja es común encontrar flavonoides en su forma conjugada, unidas covalentemente a los azúcares por enlaces O-glicosídicos o menos comúnmente por enlaces C-glicosídicos. El número de azúcares es comúnmente uno, pero pueden tener en su estructura dos o tres azúcares en diferentes posiciones posibles de sustitución en la estructura fenólica. El azúcar unido a la estructura fenólica es a menudo glucosa o ramnosa (Figura 2), pero también puede ser ácido glucurónico, galactosa, xilosa, arabinosa u otros sacáridos (^{Gutiérrez-Grijalva y col., 2016}). Como ya se ha establecido, debido a su hidrofilicidad, los flavonoides glicosidados no son absorbidos fácilmente, lo que ocasiona que no haya una acumulación significativa de estos metabolitos activos en los tejidos blanco u objetivo (del inglés: Target tissue). Estos tejidos son aquellos en donde los compuestos químicos de las plantas tienen efecto, debido a que son capaces de absorber, metabolizar y/o transportar dichos compuestos (^{Meena y col., 2019}). La presencia de ligandos selectivos (transportadores de membrana, canales de iones y, receptores nucleares y de membrana) a ciertos compuestos químicos, hacen un órgano blanco para absorber metabolitos activos (^{Landry y Gies, 2008}). Sin embargo, si la absorción de los flavonoides glicosidados no se lleva a cabo, como consecuencia, los flavonoides deberán ser desconjugados a sus respectivas agliconas antes de que puedan metabolizarse y llegar a estar sistémicamente disponibles (^{Beekmann, 2012}). Así mismo, durante la digestión de productos derivados de plantas medicinales, como las infusiones de Buddleja, no todos los compuestos químicos son bioaccesibles para ejercer una función biológica contra algún síntoma patológico (^{Gawlik-Dziki y col., 2017}). Por lo tanto, aunque estos fitoconstituyentes suelen ser abundantes en productos herbales, su biodisponibilidad se ve afectada a menudo por su polaridad, su grado de polimerización y sus formas glicosidadas. Además, la absorción de los polifenoles también puede verse afectada por la interacción directa con componentes de los alimentos, como las proteínas y los carbohidratos, esto puede deberse a que en algunos casos los polifenoles y los alimentos presentan un mecanismo de absorción similar (^{Kardum y Glibetic, 2018}).

*R1 puede ser diferente a H en los derivados Buddlejosido A2 a A16 (^{Khan y col., 2019}).

Figura 2 Estructura química de compuestos encontrados en el género Buddleja. Algunos de los componentes de plantas medicinales como Buddleja scordioides, se encuentran unidos a un azúcar como glucosa o ramnosa. 

Figure 2 Chemical structure of compounds found in the Buddleja genus. Some of the components of medicinal plants such as Buddleja scordioides, are linked to a sugar such as glucose or rhamnose. 

Digestión y metabolismo de los compuestos fenólicos presentes en infusiones herbales

Los reportes previos indican que, los polifenoles obtenidos de especies del género Buddleja, utilizando mezclas binarias de solventes (como metanol y acetato de etilo), y no como infusión, se encuentran en forma de ésteres, glucósidos o polímeros, que no pueden ser metabolizados en su forma nativa (^{Ávila y Romo-de-Vivar, 2002}). Hay poca información de la presencia de polímeros en infusiones de Buddleja scordiodes, por lo que es necesario profundizar en la caracterización química de su infusión. Hasta ahora, los perfiles químicos reportados en infusiones de Buddleja scordiodes se refieren a monómeros de flavonoides glicosidados, como las moléculas de mayor grado de polimerización. Además, la mayoría de los glucósidos resisten la hidrólisis ácida del estómago, llegando intactos al intestino, en donde las enzimas de las células epiteliales intestinales pueden hidrolizarlos (^{García-Villalba y col., 2017}).

Es importante considerar que el tipo de glicosilación de los polifenoles determina en que sitio del tracto gastrointestinal serán desconjugados. De modo tal, que, los flavonoides conjugados con glucosa sufrirán desglicosilación en el intestino delgado, por la acción ya sea de la lactasa-floridzín hidrolasa (LFH), o bien por la β-glucosidasa citosólica (βGC). Las formas agliconas resultantes se difunden pasivamente en las células del intestino en donde se conjugan, formándose metabolitos que se transportan a la vena porta, hasta llegar al hígado, en donde sufren procesos de metilación, sulfatación y/o glucuronidación (^{Zhang y col., 2016}). Al respecto, la glucuronidación de flavonoides ocurre en los diferentes grupos hidroxilo dentro de la estructura del anillo bencénico en relación al grupo carboxílico, donde sus sitios comunes de conjugación suelen estar en las posiciones 7 del anillo A, 3 del anillo C, y 3´ o 4´ del anillo B (^{Felgines y col., 2003}).

El tiempo de tránsito de moléculas, cuya polaridad o tamaño no permite su absorción en el intestino delgado, se cita casi invariablemente de 2 h a 4 h (^{Ahmed y Ayres, 2011}), tiempo suficiente para permitir la biotransformación de los compuestos químicos complejos en compuestos más simples por acción enzimática (^{Yuen, 2010}). El ambiente anaeróbico en el intestino conduce a reacciones de reducción, permitiendo que los compuestos nitro, carbonilo y azo de los polifenoles pueden reducirse fácilmente. Por su parte, flavonoides glicosidados con azúcares diferentes a la glucosa, llegarán al colon, donde serán fermentados por la microbiota colónica para producir las formas agliconas y metabolitos de masa molecular menor, los cuales pueden ser posteriormente absorbidos (^{Williamson y Clifford, 2017}).

Estas vías de captación de compuestos polifenólicos o sus metabolitos producto de la fermentación colónica, favorecen la acumulación en circulación sistémica de compuestos bioactivos (Figura 3), y pueden actuar como moduladores de las cascadas de señalización que rigen los procesos biológicos, y así modular los síntomas como dolor o inflamación (^{Kawabata y col., 2013}).

Figura 3 Procesos de biotransformación de flavonoides glicosidados. Los metabolitos de los compuestos químicos de Buddleja scordioides son absorbidos, digeridos y transportados por órganos como el intestino, colon, hígado, estómago, riñones, y por la sangre. 

Figure 3 Biotransformation processes of glycoside flavonoids. The metabolites of the Buddleja scordioides chemical compounds are absorbed, digested and transported by organs such as the intestine, colon, liver, stomach, kidneys, and blood. 

La metabolización de los compuestos químicos herbales depende de múltiples factores relacionados con el huésped, por ejemplo, género y edad, microbiota colónica, trastornos y/o patologías, genética, condiciones fisiológicas, tiempo del tránsito intestinal, actividad enzimática, entre otros (^{Rothwell y col., 2016}). En general, el tracto gastrointestinal tiene una longitud aproximada de 6.5 m y contiene hasta 100 billones de microorganismos. La microbiota presente en colon difiere de la que habita el intestino delgado, el estómago y el esófago. Por lo que, no se pueden inferir respuestas biológicas sin considerar las interacciones polifenol-microbiota. Sin embargo, estas interacciones son complejas y sujetas a la variabilidad interindividual que conduce a diferentes fenotipos de microorganismos metabolizadores de polifenoles (metabotipos) (^{Tomás-Barberán y col., 2016}). Los estudios con metabotipos son recientemente considerados, y por lo tanto, hay escasez de información que aborde las interacciones de polifenoles del género Buddleja con la microbiota. En relación a esto, mediciones precisas de la ingesta, la exposición y el efecto de compuestos bioactivos, podrían evaluar la relevancia fisiológica de los polifenoles presentes en productos herbales para cada metabotipo (^{Bolca y col., 2013}). Los principales microorganismos detectados en el tracto gastrointestinal pertenecen a los géneros Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, Corynebacterium, Pseudomonas, Eubacterium, Peptococcaceae, Veillonella, Megasphaera, Gemmiger, Clostridium, Enterobacteriaceae y Bacteroidaceae (^{Blum, 2017}). Debido a que la cantidad y las especies de bacterias intestinales son diferentes entre los individuos, las actividades enzimáticas para metabolizar y absorber los compuestos fitoquímicos también son diversas (^{Sousa y col., 2008}). La acción de las enzimas β-glucosidasas de la microbiota intestinal permiten la eliminación del azúcar presente en compuestos glicosidados, y las agliconas resultantes se absorben a través del intestino, donde son conjugadas para favorecer su circulación por todo el organismo (^{Kuntz y col., 2015}).

El metabolismo de los glucósidos involucra principalmente enzimas hidrolíticas, como la β-glucosidasa, la α-ramnosidasa, la β-glucuronidasa y la α-galactosidasa, que liberan las agliconas de los glucósidos y glucurónidos. Particularmente, las bifidobacterias son productoras de β-glucosidasas, además de ser capaces de metabolizar la quercetina aglicona en ácidos fenólicos y dos metabolitos, el ácido 3, 4-dihidroxifenilacético y el ácido 3, 4 dihidro-xifenilpropiónico, que tienen actividad antiinflamatoria (^{Kawabata y col., 2013}). Adicionalmente, las transformaciones microbianas del núcleo polifenólico generan metabolitos con bioactividades a menudo alteradas. La mayoría de estos metabolitos microbianos experimentan metabolismo de la fase I/II durante y después de la absorción a través del epitelio intestinal (^{Bolca y col., 2013}).

En resumen, durante y después de la absorción intestinal, los compuestos químicos se metabolizan rápidamente en las células intestinales y hepáticas, después se localizan como metabolitos biotransformados en el torrente sanguíneo y en la orina. El hígado metaboliza los compuestos, almacena algunos de ellos, filtra la sangre y secreta la bilis. El intestino recibe secreciones del páncreas y el hígado completa la biotransformación de los metabolitos, absorbe los productos de la digestión y transporta las moléculas que continúan siendo complejas al intestino grueso. Los metabolitos biotransformados de las plantas medicinales se distribuyen a los tejidos y pueden actuar biológicamente para mantener el equilibrio en el microambiente celular y tisular (^{D´Archivio y col., 2010}).

Actividad antioxidante

Las propiedades antioxidantes de los polifenoles están asociadas a la presencia de grupos orto-fenólicos; la naturaleza y la posición de estas sustituciones afectan actividades biológicas subsecuentes, posiblemente, la reducción o la supresión de las actividades detectadas en las formas agliconas (^{Marvalin y Azerad, 2011}). De manera que, la actividad antioxidante asociada al consumo de productos ricos en flavonoides es relevante en el área de la salud (^{Wood-dos-Santos y col., 2018}), debido a que disminuye el estrés oxidativo a través de las siguientes vías: 1) atrapamiento directo de radicales libres (^{Tavsan y Kayali, 2019}) , 2) interacción con metales (^{Li y col., 2017}) y 3) la inhibición de enzimas productoras de especies reactivas de oxígeno (ERO), en particular xantina oxidasa, NADHP oxidasa y lipooxigenasas (^{Xie y col., 2012}).

La generación de ERO, es un proceso natural de vida aeróbica; las ERO son necesarias en ciertos niveles en el organismo para participar en las funciones celulares, incluidas las vías de transducción de señales, la expresión de genes para promover el crecimiento o la muerte celular (^{Hamanaka y Chandel, 2010}). En condiciones fisiológicas normales, un sistema eficaz de defensa antioxidante modula constantemente la acción oxidativa de las ERO y las especies reactivas de nitrógeno (ERN), minimizando así el daño oxidativo/nitrosativo. Un desequilibrio entre los sistemas pro-oxidante y antioxidante, que causa una condición fisiopatológica conocida como estrés oxidativo, conduce a la alteración de la homeostasis redox celular, altera las cascadas de señalización celular y provoca daño molecular, y por consecuencia desencadena un estado de inflamación (^{Jiang y col., 2015}).

Los compuestos naturales contenidos en Buddleja scordioides, como ácidos fenólicos, flavonoles, flavonas y otros, confieren características antioxidantes. Estas propiedades se deben a los hidrógenos de los grupos fenoxilo que son sensibles a ser donados a un radical, y a la estructura resultante que se estabiliza químicamente por resonancia y deslocalización de electrones. En este sentido, las partes aéreas de Buddleja scordioides contienen verbascósido y linarina, y el verbascósido se caracteriza estructuralmente por el ácido cafeico y el 4, 5-hidroxifeniletanol unidos a un β-(D)-glucopiranósido; este se encuentra en muchas plantas medicinales y ha demostrado actividad biológica generalizada como antioxidante, al modular las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (^{Korkina, 2007}). Las infusiones de Buddleja scordioides además contienen quercetina, que es uno de los polifenoles antioxidantes más reconocidos de la subclase de los flavonoles (^{Díaz-Rivas y col., 2018b}).

Actividad antiinflamatoria

La inflamación es una respuesta inmune defensiva a los estímulos que potencialmente dañan al organismo, como infecciones bacterianas o estrés oxidativo. Durante la inflamación actúan principalmente los monocitos, neutrófilos y linfocitos, que desempeñan un papel fundamental en los mecanismos de defensa del huésped (^{Wang y col., 2019}), mediante la síntesis y liberación de citoquinas, para dar respuesta a una amplia gama de tensiones celulares, incluido el estrés oxidativo, las infecciones y el daño tisular causado por la inflamación (^{Morrow y col., 2019}). En estas situaciones, las citoquinas, cuya función en el organismo es coordinar las respuestas del sistema inmunológico, minimizan el daño celular, activando o inhibiendo genes de otras citoquinas. Así, las células inmunes mononucleares secretan altos niveles de IL-1α e IL-1β que junto con TNF- α, se definen como “citoquinas de alarma” que inician los procesos de inflamación (^{Apte y Voronov, 2002}). Las proteínas NF-κB, son un grupo de factores de transcripción nuclear, principalmente diméricos, que regulan la expresión de más de 300 genes involucrados en procesos biológicos, incluida la inflamación. En condiciones normales, el NF-κB existe en un complejo citoplásmico, con una proteína inhibidora IκBα. La degradación de IκBα libera el activador principal NF-κB, que luego se traslada al núcleo y desencadena la transcripción de numerosos genes proinflamatorios (^{Yue y col., 2006}).

En la inflamación, el sistema enzimático tiene participación con la presencia y actividad de las isoformas de ciclooxigenasas (COX) que conducen a la formación de prostaglandinas (PG), las cuales desempeñan funciones protectoras en la mucosa gástrica (^{Hoshino y col., 2003}). Así, la COX-1 se expresa de forma constitutiva y está presente en la mayoría de los tejidos, mientras que la COX-2 es inducida por varios estímulos que incluyen lipopolisacáridos y citoquinas proinflamatorias como IL-1β y TNF-α (^{Li y Wang, 2011}). Esta ciclooxigenasa cataliza la producción de PGE-2, que a su vez induce la síntesis de IL-8, que es una citoquina del tipo de las quimiocinas, producida por varios tipos celulares, como los monocitos, linfocitos T, neutrófilos, macrófagos, células endoteliales vasculares, células de cáncer gástrico, entre otros (^{Strieter y col., 1989}; ^{Yasumoto y col., 1992}).

Flavonoides constituyentes de infusiones de Buddleja scordioides muestran propiedades antiinflamatorias. En particular, aquellos que están estrechamente relacionados con diversas actividades biológicas, destacando las subclases de flavonoles, flavanonas y flavonas. Como ejemplo, la quercetina, considerada como el antioxidante más activo de la subclase de flavonoles, ha mostrado la capacidad de inhibir la síntesis de TNF-α en macrófagos activados por lipopolisacáridos de bacterias (^{Choy col., 2016}). Por su parte, las flavanonas naringina y eriodictiol han mostrado la capacidad de reducir la expresión de CRP e inhibir la actividad de las quinasas JNK2 y p38 en células RAW264.7 (^{Mao y col., 2017}).

La apigenina es una de las flavonas más reportadas por su capacidad antiinflamatoria con respuestas dosis dependiente sobre modelos de colitis (^{Mascaraque y col., 2015}). Además, esta flavona inhibe las síntesis de PG inducida por IL-1β y la producción de IL-6 e IL-8, inducida por TNF-α, lo que sugiere que las hidroxiflavonas pueden actuar como inhibidor de la expresión génica inducida por citoquinas (^{Zhang y col., 2014}). La luteolina que es una dihidroxiflavona ampliamente reconocida por su capacidad antioxidante, causa efectos antiinflamatorios por inhibición de la vía NF-kB; suprime la expresión de la proteína-1 quimioatrayente de monocitos (MCP-1) y las moléculas de adhesión ICAM y VCAM, que son mediadores clave implicados en la mejora de la interacción de los monocitos y las células endoteliales (^{Jia y col., 2015}). Finalmente, la linarina es una flavona glicósido que afecta la producción de la citoquina TNF-α, e inhibe la expresión de iNOS (^{Kim y col., 2007}).