Farmacognosia

La farmacognosia

La farmacognosia non è più una materia riferita alle sole sostanze naturali, ma è una materia che prende in considerazione tutto quello che nasce dal naturale. Quindi ci interesseremo non solo del prodotto naturale, ma studieremo anche i principi attivi, il controllo di qualità, nonché le applicazioni come la nutraceutica e la cosmeceutica. La nutraceutica è quella disciplina che previene dei disturbi fisiologici con gli alimenti, mentre la cosmeceutica è quella disciplina che previene dei disturbi fisiologici con prodotti cosmetici.

Il cosmetico non è solo un prodotto che viene applicato e rimane inedito, ma è un prodotto che si applica e in qualche caso è in grado di entrare nel circolo sanguigno. Per cui il prodotto cosmetico oggi viene classificato in cosmetico che entra nel circolo sanguigno e quello che non entra nel circolo sanguigno. Altro problema da analizzare è il funzionamento delle piante e di conseguenza il funzionamento dei loro p.a.

Punto di vista storico

Da secoli, nelle varie popolazioni, le piante sono state considerate curative o quanto meno aiutavano ad alleviare certi dolori. La prima notizia certa che abbiamo risale al papiro di Erdens, un papiro egiziano, dove vengono elencate le capacità curative di alcune piante e come dosarle. Poi c'è un testo cinese, risalente al primo secolo a.C., ed è interessante come un editto dell’imperatore della Cina del terzo secolo a.C. raccomanda ai governatori delle province del mare di raccogliere le alghe, essiccarle e macinarle per curare quello che oggi definiremmo gozzo endemico. Questo si cura con somministrazioni di iodio, che è presente, appunto, nelle alghe.

La prima espressione che ci fa pensare che le piante siano curative risale all’uomo di Neanderthal, visto che sono state ritrovate in alcune tombe il corpo stesso circondato da alcune piante. In India, con Plinio il Vecchio, non viene più considerato lo "studio magico" delle piante, il quale dà un inquadramento scientifico dell’utilizzo delle piante e fu il primo a fare un esame esatto della situazione, a confronto degli sciamani che vedevano la pianta e il loro utilizzo come qualcosa di magico, soprannaturale.

Medioevo e Rinascimento

Alla fine dell’impero romano inizia il Medioevo, un'epoca buia per l’utilizzo delle piante, e l’unica cultura delle piante rimane nei conventi, dove c’è l’orto dei semplici rimedi. Tuttavia, in questa epoca, coloro che curavano tale orto venivano guardati con sospetto. Durante il Rinascimento, le piante vengono rivalutate e rimesse in campo, con una nuova idea delle piante ed è quella di raccoglierle negli erbari.

Gli erbari sono una raccolta di piante che vengono pressate e conservate nel tempo. Nell’ambito dello studio, hanno un altro significato: qualsiasi persona ha la possibilità di conoscere ogni singola pianta diventando uno strumento di lavoro. Inoltre, l’erbario permette che circolino le idee e le immagini delle piante stesse. Gli erbari iniziano così a diffondersi, la gente incomincia a lavorarci e si inizia a pensare alle piante come rimedio curativo e soprattutto si pensa all’importanza della dose. Paracelso disse: "è la dose che fa il Farmaco".

Scoperta dell'America e nuove piante

Nel 1492, la scoperta dell’America permette l’introduzione nel vecchio continente di piante nuove mai analizzate, come la patata e il pomodoro, che sono Solanacee non tossiche, mentre in Europa fino ad allora c’erano sempre state Solanacee tossiche. La patata è originaria del Perù; quando giunse in Europa, i primi a mangiarla la mangiarono cruda con un certo disgusto e quindi fu utilizzata, per la presenza dei fiori bianchi, per abbellimento.

Un nobile francese per debiti di gioco fu mandato alla Bastiglia dove vide un indiano dell’America che mangiava una sostanza morbida e bianca facendo bollire le patate; fece lo stesso notando che non si sentiva male. Quando uscì dalla Bastiglia andò dalla regina Caterina proponendole questo prodotto, che venne rivalutato e coltivato in tutta Europa, anche nei paesi del Nord.

Chimica di sintesi e rivalutazione delle piante

Successivamente si abbandonò l’utilizzo delle piante e si iniziò ad andare verso la chimica di sintesi; successivamente però si rivalutò l’utilizzo della pianta analizzando il suo p.a. e utilizzando tale p.a. nel farmaco stesso. Negli anni ’60 si utilizzavano delle pillole anticoncezionali, fatte prendendo come base la diosgienina che poi veniva modificata e proveniva dalla dioscorrea, una pianta messicana, ottenendo così un prodotto di emisintesi.

Prodotti naturali e concetti associati

I prodotti naturali sono quelli che derivano direttamente dalla natura oppure vengono manipolati dall’uomo, ma è importante che siano sempre di origine naturale. Nel prodotto naturale bisogna separare diversi concetti:

• Considerare se il prodotto viene proposto come prodotto naturale, di emisintesi, o di sintesi
• Considerare il concetto salute-malattia-farmaco, dove il farmaco ristabilisce lo stato di salute.

Dalla pianta bisogna ottenere delle sostanze attive. Qual è il problema che si riscontra? In una pianta ci sono diverse classi di molecole e quindi si riscontra il problema del dosaggio. Per prima cosa devo estrarre dalla pianta le molecole, poi copiarle in natura ed infine trasformarle, partendo da un discorso di emisintesi e vedere cosa si ottiene.

Importanza della trasformazione naturale

Quanto è importante il discorso sulla trasformazione naturale? È estremamente fondamentale. Ad esempio, gli ultimi studi molecolari sui recettori della nicotina hanno dimostrato che questi sono presenti non solo nell’uomo ma anche in molti altri animali. Per cui si può fare uno studio cercando di trovare delle molecole in grado di interagire con i siti della nicotina evitando così la tossicodipendenza da fumo.

Tutte le piante hanno una marea di molecole di classi chimicamente diverse, come facciamo allora a dare un valore? Per molto tempo le piante sono state studiate semplicemente raccogliendole e vedendo quello si sviluppava al loro interno. Ad esempio, prendendo l’atropa belladonna, da essa estraiamo la iosciamina, che calma gli spasmi della muscolatura liscia per cui essa viene utilizzata per calmare i dolori addominali. Ad esempio, il Buscopan è a base di iosciamina, però comunque ci sono degli effetti collaterali associati come la secchezza delle fauci e la ritenzione idrica.

Fin dall’antichità si utilizzava l’atropa belladonna, però non solo la iosciamina, ma tutta la pianta come estratto e si è visto che questo ha un'efficacia un po’ minore del prodotto di sintesi (Buscopan), ma ha meno effetti collaterali rispetto a quest’ultimo. Allora si è pensato di utilizzare tutto l’estratto della pianta come pura singola molecola e l’insieme dei composti è chiamato fitocomplesso.

Il fitocomplesso

Il fitocomplesso è definito l’insieme delle sostanze presenti nella pianta o nel suo estratto e molto spesso queste molecole agiscono sinergicamente, in associazione. La droga è definita come la parte della pianta o animale utilizzata in farmacia o nell’industria farmaceutica, indirettamente con l’estrazione dei p.a. in essa contenuti.

"La farmacognosia è quella disciplina che si occupa del riconoscimento e della distinzione dei farmaci naturali" definizione formulata da Daniele Bovet. In questa definizione due sono le parole chiave: riconoscimento e descrizione:

• Riconoscimento deve intendersi sia quello fisico-morfologico della droga sia quello della fonte della droga stessa, ossia la pianta o l’animale stesso. Pertanto essa comprende i componenti chimici che rendono la droga attiva e nello stesso tempo l’attività farmacologica e terapeutica che essa esprime.
• Descrizione deve intendersi la capacità di definire, in termini riconoscibili, la droga stessa, la pianta che l’ha prodotta, i p.a. che la compongono nella loro totalità, le preparazioni attraverso le quali la droga, o le droghe, vanno a costituire il medicamento.

Discipline collegate alla farmacognosia

Sono quattro le discipline che possono dare l’idea del concetto di farmacognosia e sono:

• La botanica-farmaceutica, ovvero le caratteristiche botaniche macroscopiche e microscopiche delle droghe
• Farmacologia, ovvero lo studio degli effetti della droga come tale o dei suoi p.a.
• La fitochimica, ovvero lo studio dei p.a. contenuti nelle droghe
• La fitoterapia, invece, è lo studio della pianta e del suo utilizzo

Una delle cose che bisogna sicuramente conoscere è il materiale sul quale si sta studiando. Gli erbari sono una forma di divulgazione delle piante, ma come abbiamo detto precedentemente, non hanno una grande validità scientifica assoluta.

Nomi scientifici delle piante

I nomi scientifici delle piante risalgono alla fine del 1700, dove un naturalista svedese decise di ordinare tutte le piante inventandosi il binomio mendeliano e quindi la possibilità di individuare per ogni individuo vivente un genere ed una specie. Nell'identificazione della pianta individuiamo: la fonte se è animale o vegetale, la droga se è animale o vegetale ed i costituenti se sono molecole o i p.a.

La droga vegetale è definita come una parte di un vegetale dotato di azione farmacologica o a uso farmaceutico contenente sostanze alle quali una reazione può essere riferita. In poche parole, una parte delineata in cui si aspetta di trovare una maggiore concentrazione di p.a. Come ad es. i fiori della malva, i fiori di ginko, i semi di ricino, la capsula del papavero.

In alcune zone d’Italia il corbezzolo viene utilizzato come lassativo, in altre parti come astringente; perché succede questo se utilizziamo la stessa parte della pianta? Perché nelle zone dove viene utilizzata come lassativa utilizzano il frutto immaturo. Facendo l’analisi fitochimica del frutto immaturo, si nota la presenza di acidi, in particolare quello ellagico, un fenolo che è in grado di irritare la mucosa dell’intestino, provocando delle contrazioni, aumentando la peristalsi ed ha un’azione lassativa.

Nelle zone utilizzate come astringenti si utilizzava il frutto di corbezzolo maturo e facendo l’analisi fitochimica non si trovano più gli acidi ellagici, ma i prodotti di condensazione dell’acido ellagico: detti ellingitannini. Quindi a seconda del tempo balsamico in cui raccolgo la pianta o la droga, ho un effetto diverso e quindi diventa importante il tempo di raccolta/balsamico della pianta.

Classificazione delle droghe vegetali

Le droghe vegetali sono classificate in organizzate e non organizzate:

• Le droghe vegetali organizzate: sono costituite da elementi cellulari, parti di frutti, foglie, radici e cortecce.
• Le droghe vegetali non organizzate: costituite da miscele di varia natura chimica, prive di organizzazione cellulare e quindi il prodotto di alcuni tessuti: oli, oli fissi, oli volatili, resine, succhi, gomma-lattice.

La chiave analitica si descrive tramite un criterio sistematico, evolutivo e va a studiare l’affinità tra le specie. Il criterio tecnico studia i caratteri oggettivi tecnici, forma e distribuzione delle foglie, il colore dei fiori, delle piante.

Importanza della forma e distribuzione delle foglie

La forma e la distribuzione delle foglie è estremamente importante. Ad esempio, la genziana viene utilizzata per fare dei liquori e contiene un p.a. che è la sostanza più amara in assoluto. Spesso però questa pianta, se non è fiorita, viene confusa con il veratro, ma quest’ultimo è mortale. Come si distinguono le due piante? Tramite la fillotassi, dove nel caso del veratro le foglie sono opposte e nel caso della genziana sono acute.

Riconoscimento delle droghe

• Per prima cosa si effettua un esame autoptico, che consiste nel metodo visivo.
• Successivamente si fa un esame microscopico.
• Segue un esame chimico.
• Infine, si prende l’estratto e lo si da ad un animale per vedere il suo effetto.

Questi esami sono detti farmacognostici e generalmente seguono questo schema.

Esame autoptico

Si fa un’osservazione dei caratteri salienti ed è possibile quando la droga è visibile e non triturata. Si consigliano fusto, foglie e radice. Si valuta l’aspetto della corteccia, dei fiori e dei frutti e semi se sono presenti.

Saggio microscopico

Analisi effettuata su materiale ma anche su polveri. Se, per esempio, si hanno dei frammenti di foglia bisogna fare un indice stomatico, cioè vedere i tipi e quanti stomi (due cellule di guardia che delimitano la rima stomatica con la camera sottostomatica al di sotto) ci sono in un determinato riquadro. NB: Esistono vari tipi di stomi e tramite l’indice stomatico abbiamo un esame specie-specifico.

Saggi chimici

Estrazione, separazione ed identificazione. Mediante questo sistema è possibile esaminare una pianta e fare un “impronta” della pianta stessa.

Classificazione delle droghe

• Alfabetico (testi antichi, computer)
• Tassonomico (1700 a 1800)
• Morfologico (1500 a 1800)
• Terapeutico (da sempre)
• Chimico (dal 1800)

Droghe iscritte nelle farmacopee

Si ricorda che ogni paese ha una farmacopea che non corrisponde, se non nelle linee generali, a quelle di altri paesi. Ogni farmacopea nazionale è diversa da paese a paese, per questo è stato deciso di scrivere una Farmacopea Europea che tenta di portare ordine ed uniformità in materia di farmaci.

Rabarbaro

Rheum Palmatum

Caratteri: sapore aromatico, amaro. Il rizoma del rabarbaro è caratterizzato dalla presenza di granuli di amido, dalla presenza di druse e ossalato di calcio. Per quanto riguarda il p.a., non deve essere presente una quantità non inferiore del 2,5% di derivati antrachinonici nel caso specifico della renina. Per quanto riguarda l’identificazione vengono riportati tutta una serie di saggi da effettuare.

L’oggetto di studio della farmacognosia è la droga definita come una preparazione naturale che contiene p.a., viene conservata allo stato secco e tutti i preparati erboristici che si prepararono allo stato di essiccato, mentre la farmacopea francese prevede l’utilizzo di droghe fresche. Quindi è un preparato conservato allo stato secco, usato come farmaco e non è stato purificato dai singoli p.a.

Quando si parla di droga vegetale si intende l’intera pianta o parte di essa ed usata come fonte di estrazione dei p.a., i quali possono essere riusati dall’industria farmaceutica o integrati. Quindi da una stessa pianta posso ricavare droghe diverse, perché la droga in realtà è data da un organo della pianta e dato che i p.a. nella loro concentrazione fanno relazione a numerose variabili come il tempo balsamico, la temperatura, la luce, posso avere diverse droghe sia dal punto di vista quantitativo che qualitativo.

Studio della droga e del fitocomplesso

Importanti in questa scienza sono lo studio della droga e lo studio del fitocomplesso. Il fitocomplesso è l’insieme di tutte quelle sostanze che hanno una attività farmacologica e una attività biologica. Nel fitocomplesso possiamo ritrovare sostanze che appartengono alla stessa classe chimica, ma che appartengono anche a sostanze che appartengono a classi chimiche diverse ma che cooperano tra di loro. Importante è quindi l’azione di sinergismo.

Anche la biodisponibilità è un carattere fondamentale, perché sostanze diverse da quelle che hanno attività farmacologica sono in grado di aumentare la biodisponibilità di fattori che ci interessano.

L’identificazione della droga vegetale viene effettuata tramite saggi chimici, con lo scopo di rintracciare i p.a. I p.a. sono molecole prodotte dal metabolismo che portano all’elaborazione del prodotto finale che poi interagisce con il sito recettoriale e determina l’attività biologica. I p.a., e quindi i metaboliti, si suddividono in primari e secondari. Quelli primari sono tutte quelle molecole deputate alla vita delle cellule (amminoacidi, lipidi, glucidi). Da esse, tramite l’attivazione di diverse vie biosintetiche collaterali, vengono prodotti i metaboliti secondari, che non sono determinanti per la sopravvivenza della cellula ma per l’intero organismo, perché molti dei metaboliti secondari necessitano dell’azione di agenti impollinatori, altre rendono inappetibile la pianta stessa come gli alcaloidi che agiscono come meccanismo di difesa.

Le varie conoscenze botaniche sono necessarie per riconoscere la droga. I prodotti metabolici vengono elaborati tramite delle vie collaterali che portano alla formazione dei metaboliti secondari. Tutte le piante producono zuccheri, quindi carboidrati, e al di là di accumularli sotto forma di amido, la pianta utilizza tre vie:

• La via dell’acido shikimico, attraverso le quali si sono formati i lignani e neolignani
• La via dell’acido acetico
• La via dell’acido mevalonico

Le ultime due vie hanno introdotto nuove molecole più evolute e sono tutte quelle molecole volatili.

Le cormofite

Le piante sono formate da tre organi principali: radici, fusti e foglie. Il corpo della pianta è detto cormo e l’insieme di fusto e foglie è detto germoglio. Ciascun organo è costituito da tessuti che sono complessi di cellule ed ogni tessuto è classificato in base alla sua origine, struttura e funzione.

Gli organi della pianta che si identificano con la droga vegetale sono:

• Il fusto
• La foglia
• La radice
• Il fiore
• I frutti ed i semi

Fusto

Del fusto si utilizza la corteccia che si raccoglie in primavera fino alla fine dell’estate. La raccolta delle radici e della corteccia avviene dopo la morte della pianta. Il legno invece si raccoglie in pochi cosi. Inoltre esistono gl