Opio, malaria y Tirosina


Aparentemente, al leer el título habréis pensado que no hay relación entre ellos. Pero están muy relacionados por la Tirosina, uno de los 20 aminoácidos esenciales que forman las proteínas y uno de los “precursores” de alcaloides. Aprovecharé esta relación para mostrar cómo el principio activo presente en un organismo vivo, como es una planta, es útil para nuestra vida cotidiana y es la base de muchos medicamentos a los que se suele tachar de “sintéticos”, “químicos”,…, cuando su base es tan natural y orgánica como nosotros (que somos pura química).

En concreto, os hablaré de la planta llamada adormidera, belladona o papaver somniferum, una especie muy parecida a la amapola que se caracteriza por sus flores blancas o lilas con el centro morado y una gran cápsula redonda y rígida donde se encuentran sus semillas. Muchos de vosotros la habréis visto en el campo o algún jardín como una mala hierba puesto que, pese a la prohibición de su cultivo (por ser la fuente natural del opio y, por ende, de la heroína), el hábitat natural de esta planta son las tierras calcáreas y mixtas de Europa. En la actualidad, el cultivo ilegal se sitúa mayoritariamente en Afganistán.

opioplanta

Pero vayamos a la planta, en su cápsula nos encontramos con una mezcla de alcaloides (compuestos heterocíclicos orgánicos) como los isoquinoleicos y los morfinanos (morfina, codeína y tebaína) y ácidos mecónicos. Esta mezcla supone un 20% del total en alcaloides, los cuales son constituyentes de un grupo importante de analgésicos como son los opiáceos.

Usado en el antiguo Egipto para combatir el dolor de cabeza, en el siglo lll a.C. era conocido como jugo de adormidera en el Imperio Romano y, en la Edad Media, se utilizaba el extracto líquido de la planta y se le denominaba láudano.

En 1806, Friedich Sertuner logró aislar su principal componente al que llamó morfina. En 1868, la farmacéutica Bayer, logró sintetizar una molécula tres veces más potente en efecto a la que denominaron heroisch. Y, en 1944 debido a la ll GM, el mercado de opio quedó bloqueado para Alemania, investigadores alemanes sintetizaron otro derivado con gran poder analgésico al que denominaron adolfina (en homenaje al Fürher).

Su poder analgésico reside en su carácter de agonistas puros no selectivos de los receptores opioides μ, δ y κ; actuando como las endorfinas. Actúan sobre la superficie de las células nerviosas y las células de músculo liso del intestino, uniéndose perfectamente al final del axón presináptico de la célula nerviosa y modulando la liberación de los neurotransmisores. Haciendo ésto,  inhiben la entrada en funcionamiento del potencial de acción y disminuye la sensación de dolor. Otra forma de expresarlo: inhiben la recaptación de noradrelina y la serotonina, el cual es el mecanismo de la transmisión nociceptiva (encargada de la transducción, transmisión y modulación del dolor).

Todos los derivados del opio se conocen como

  • opiáceos, si tienen origen directo del opio como son: morfina, codeina, tebaína, papaverina y noscapina.
  • opioides, si son semisintéticos como la heroína y la buprenorfina o sintéticos como la metadona.

Aunque, a día de hoy, no hace falta partir del opio. La morfina se puede obtener por la ruta biosintética de la Reticulina, formada a su vez por dos grupos de Tirosina (aminoácido aromático, presenta un grupo de fenol).

tirosina-morfina

Partiendo del ác. Prefénico, al que se llega por la ruta del ác. Shikímico encontramos la ruta para la síntesis de la L-Tirosina:

L-tirosina

En el campo de la analgesia, existe otro grupo de analgésicos que no llega a ser considerado como un opiáceo, sino como un derivado con una potencia sobre una 1/10 -1/6 parte. Entre ellos, el más potente es el conocido como tramadol, el cual suele presentarse como hidrocloruro siendo su estructura:

Tramadol2d

Los usos terapéuticos de estos compuestos son:

  • sedación,
  • euforia (reducen la ansiedad),
  • analgesia,
  • depresión respiratoria (provocando una reducción de las respiraciones/minuto),
  • supresión de la tos y
  • acciones neuroendocrinas.

Paradójicamente, ciertos opioides son utilizados para desintoxicar del consumo de opioides y prevenir recaídas; como es el caso de la metadona (sintético) frente a la heroína, una droga que causa mucha dependencia por la rapidez con la que el organismo nota sus efectos. Es lo que se denomina Programas de mantenimiento con agonistas.

Como curiosidad, os pongo los usos de las semillas. De ellas se puede obtener un aceite que se utiliza en pastelería y repostería. Tranquilos, en las semillas no hay presencia alguna de alcaloides. También se obtiene un secante para pinturas y un aceite para barnices, ladrillos y hasta piensos animales. Y es un antioxidante natural del flavónico.

Para concluir este post y que veáis otro punto para confiar en los alcaloides naturales (saldrán, seguramente, en futuras entradas) es la noticia que ha salido hace poco más de un mes. Hay grupos de investigadores alemanes y suizos que están estudiando una posible cura para la malaria. Según sus primeros estudios, las enzimas presentes en la ruta biosintética no mevalonica de terpenos (presentes en plantas y patógenos humanos pero no en mamíferos) se han identificado como estructuras diana para el desarrollo  de herbicidas y de enfermedades infecciosas como la malaria, gracias a su interacción con ciertos alcaloides, denominados pseudilins.

Explico, tanto los terpenos como los alcaloides, siguen la misma ruta metabólica como veis en el cuadro. El llegar a terpenos o alcaloides dependerá de que en dicha ruta intervenga o no el mevalonato.

fotosintesis

Salirse de esa ruta para obtener herbicidas que  no sean perjudiciales para los seres humanos, les ha permitido dar con estos metabolitos intermediarios que presentan un mecanismo totalmente distinto. Al estudiar este mecanismo por difracción con Rayos X, el equipo observó que los pseudilins se unen a un bolsillo alostérico (la presencia de iones metálicos fortalece dicho enlace) de la enzima estudiada y cambian su forma. De esta forma, el co-sustrato requerido para el funcionamiento apropiado de la enzima ya no puede “atracar” en el sitio de unión en el centro activo.

alcaloidehalogenado

(pseudilin, alcaloide aromático halogenado)

Los pseudilins demostraron actividad herbicida en ensayos de plantas y se activaban frente a Plasmodiun faciparum, el patógeno que causa la malaria trópica y que depende de la ruta de dicha síntesis no mevalónica para su supervivencia. Como veis, todo un punto de partida. Estaremos pendientes de posibles avances.

– Vademecum.
– Seidenberg, H. y Honeger, U. (2000) “Metadona, Heroína y otros opioides” Granada, Ed. Díaz de Santos
– François Diedrich “Pseudiins: Halogenated, Allosteric Inhibitors of the Non-Mevalonate Pathway Enzyme IspD”. Angewandte Chemie International Edition

Anuncios

3 Respuestas a “Opio, malaria y Tirosina

  1. Pingback: La Química y el Dolor | Cuentos Cuánticos

  2. Hola muy interesante la relacción final con la malaria. Me gustaría señalar que el poder analgésico de los opioides reside en su carácter de agonista selectivo puro de los receptores opioides μ, δ y κ (que implica que no tengamos techo farmacológico para estas sustancias) y no antagonistas como aparece en el artículo. Los opioides no peptídicos antagonistas (no provocan respuesta en el receptor) como la naloxona y naltrexona se usan precisamente para evitar efectos de los agonistas como morfina, heroina…
    Un saludo de un estudiante de medicina

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s