Botanica farmaceutica

Botanicapianta medicinale

Una pianta medicinale, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), è un organismo vegetale che contiene in uno dei suoi organi sostanze che possono essere utilizzate a fini terapeutici, o che costituiscono i precursori di emisintesi di farmaci. L'insieme delle interazioni dei principi attivi e dei coadiuvanti determina le azioni del fitocomplesso.

Problematiche delle piante medicinali

Esse possono, tuttavia, destare problematiche legate a:

• Tossicità intrinseca
• Adulterazione
• Contaminazione da parte di pesticidi, batteri, tossine o radionuclidi
• Determinazione botanica errata
• Mancata standardizzazione
• Reazioni a farmaci di sintesi (possono avvenire nel cuore, nel fegato, nelle ossa, nel SNC e nella pelle generando processi di cancerogenesi).

I citocromi P450 sono i maggiori attori coinvolti nella detossificazione dell'organismo, essendo in grado di agire su un gran numero di differenti substrati, sia esogeni (farmaci e tossine di origine esterna) sia endogeni (prodotti di scarto dell'organismo). La famiglia del citocromo P450 rappresenta una delle cause alla base della variabilità del rapporto dose/risposta in soggetti differenti che assumono lo stesso farmaco. Il differente range di risposta può infatti derivare, oltre che da fattori fisiologici come l'età, il sesso e lo stato di salute dell'individuo, da una differente velocità di metabolizzazione del principio attivo. Un più lento smaltimento della molecola farmacologicamente attiva può portare a una sua eccessiva permanenza nell'organismo, e quindi al manifestarsi di effetti collaterali dovuti al sovradosaggio, mentre un'eccessiva attività del citocromo aumenta la velocità di smaltimento del farmaco e può portare a una diminuzione del suo effetto o anche alla mancanza di effetti clinici.

Metabolismo

Negli organismi viventi i composti chimici sono sintetizzati e degradati per mezzo di una serie di reazioni, ciascuna delle quali viene effettuata tramite un enzima. Questi processi sono conosciuti in generale come metabolismo e comprendono il catabolismo (degradazione) e l’anabolismo (sintesi). Tutti gli organismi posseggono vie metaboliche simili, attraverso le quali sintetizzano ed utilizzano componenti chimici essenziali: zuccheri, aminoacidi, acidi grassi, nucleotidi, e polimeri derivanti da essi (polisaccaridi, proteine, lipidi, RNA e DNA).

Questo è il metabolismo primario ed i composti sopra elencati, essenziali per la sopravvivenza di un organismo, sono metaboliti primari. Molti organismi utilizzano anche altre vie metaboliche, attraverso le quali producono composti che in genere non sono di apparente utilità, ovvero i cosiddetti metaboliti secondari; le vie biosintetiche e l’utilizzo di queste molecole costituiscono quindi il metabolismo secondario. Le vie metaboliche secondarie sono il risultato dell’impostazione genetica dell’organismo, tanto quanto quelle primarie, ma probabilmente sono attivate solo durante particolari condizioni della crescita e dello sviluppo, o durante periodi di “stress” causati da carenze nutrizionali o attacchi microbici. In realtà la linea di separazione tra metabolismo primario e secondario è abbastanza sfumata, presentando vari collegamenti: il metabolismo primario infatti dà luogo alla formazione di un certo numero di piccole molecole, che sono poi utilizzate come “materiale di partenza” in molte vie metaboliche secondarie importanti.

I mattoni biosintetici per i metaboliti secondari derivano quindi da metaboliti primari provenienti da processi fondamentali quali la fotosintesi, la glicolisi ed il ciclo di Krebs. Sebbene il numero di mattoni biosintetici necessari è sorprendentemente piccolo, una grande varietà di molecole può essere costruita con esse. I mattoni biosintetici di gran lunga più importanti nella biosintesi dei metaboliti secondari, da cui derivano anche i nomi delle rispettive vie, sono i seguenti:

• L’acido shikimico, il precursore di molti composti aromatici inclusi gli aminoacidi aromatici, l’acido cinnamico ed alcuni polifenoli.
• Gli aminoacidi che portano alla formazione di alcaloidi, ed antibiotici peptidici comprendenti penicilline e cefalosporine.
• L’acetato che è il precursore di poliacetileni, prostaglandine, antibiotici macrociclici, polifenoli, terpeni isoprenoidi, steroidi e carotenoidi, attraverso due vie biosintetiche completamente separate.

Metaboliti primari e fotosintesi

Carboidrati: composti organici formati da C, H e O, sintetizzati con la clorofilliana. Essi hanno funzione di sostegno e riserva energetica e per questo sono impiegati nelle industrie alimentare e farmaceutica. Si dividono in monomeri (glucosio, fruttosio e galattosio) e in polimeri (disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi).

Cellulosa: uno dei più importanti polisaccaridi formata da più unità di glucosio. Si trova nei vegetali; precisamente, essa è presente nella parete vegetale delle piante e in quella dei funghi assieme alla chitina.

Mucillagine: polimero prodotto da molte piante e da alcuni microrganismi. Si trova in varie parti di quasi tutte le classi di piante, di solito in percentuali relativamente basse ed è frequentemente associata ad altre sostanze, come tannini ed alcaloidi. La mucillagine aiuta le piante a trattenere l'acqua evitandone il disseccamento e rendendole quindi più resistenti alla siccità.