Modelo de Investigación con Plantas Medicinales de la Amazonía para Demostrar su Valor Biológico y

Biomédico

Manuel Sandoval Chacón, Ph.D.Centro de Investigacion de Productos Naturales de la Amazonia (CIPNA)

Universidad Nacional Agraria de la Selva (UNAS)

O

HO

H3COOCH3

OH

OH

Porqué promover investigación en plantas medicinales?

• Demanda: 70 millones de consumidores en USA

y mas en los paises desarrollados• Economía: Propiciar industria de transformacion

en la Amazonia

Perú País megadiverso

La Amazonía Peruana

Andean Amazon RegionBiodiversity

Marketing of plants in the Peruvian Amazon

Perspectivas de la Región Ucayali y el Corredor Amazónico

Ejemplo de Plantas Medicinales

• Uña de gato Caoba• Sangre de Grado Cedro• Matico Copaiba• Abuta Chuchuhuasi• Ajo sacha• Cassia quinquangulata

Orientación de la investigación

• Antioxidante– Envejecimiento– Stress oxidativo (radicales libres)

• Antinflamatorio– Intestinales– Articulaciones

• Anticancer– Estómago– Inhibir proliferación células cancerígenas

Proteins Regulated by NF-kB

Proinflammatory cytokinesTumor necrosis factor αInterleukin-1βInterleukin-2Interleukin-6Granulocyte-macrophage colony-stimulating factorMacrophage colony-stimulating factorGranulocyte colony-stimulating factor

ChemokinesIterleukin-8Macrophage inflammatory protein 1 αMacrophage chemotactic protein 1Gro- α , - β , and -γEotaxin

Inflammatory enzymesInducible nitric oxide synthaseInducible cyclooxygenase-25-LipoxygenaseCytosolic phospholipase A2

Adhesion moleculesIntercellular adhesion molecule 1Vascular-cell adhesion molecule 1E-selectin

ReceptorsInterleukin -2 receptor (α chain)T-cell receptor (β chain)

Procesamiento/TransformacionPlantas Medicinales

• Micropulverizado• Atomizado• Liofilizado

Uña de GatoUncaria tomentosa Uncaria guianensis

Uña de gatoUncaria tomentosa y Uncaria guianensis

• Tomentosides: Dos Nuevos Nor-triterpene glycosides

• 3,4 –Dehydro-5-carboxystrictosidine• Oxindole and Indole alcaloides (18)• Quinovic acid glycosides• Polyoxygenated triterpenes• Catechins• Sterols

Contenido de alcaloides en Uña de gato

1

2

3

45

6

Uncaria tomentosa

Uncaria guianensis

Actividad antioxidante de la Uña de gato

• Inhibición de peroxinitrito∀ ↓ Peroxidación de lípidos• Inhibición de radicales libres:• DPPH, peroxilo, hidroxilo

0102030405060708090

100

0 1 3 10 30 100µg/ml

% In

hibi

tion

Uncaria tomentosaUncaria guianensis

Capacidad antioxidativa de la Uña de gato: DPPH Test

Actividad antinflamatoria de la Uña de Gato

∀ ↓ Expresión genética de iNOS∀ ↓ Actividad de NF-kB∀ ↓ Expresión de TNFα∀ ↓ Síntesis de PGE2

Comparación de la actividad anti-TNF α de la Uncaria tomentosa y Uncaria guianensis

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

CTRL LPS 1 10 100

TNF

alph

a, p

g/m

lU. tomentosaU. guianensis

µg/ml

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

30 100 300 1000

Cat's claw, ug/ml

% in

hibi

tion

lipid

per

oxid

atio

n

Uncaria tomentosa freeze-driedUncaria guianensis freeze-dried

Inhibición de peróxido de lípidos en cerebro de ratones

EMSA demonstration of nuclear binding of NF-kB in macrophages

Control LPS LPS/UdG LPS/UdG UdG 50µg/ml 100 µg/ml

NF-kB binding

INFLAMMATION

TNFαIL-1β

OXIDANTS

NF-κ B - Iκ B

NF-κ B

mRNA

PROLIFERATION OR APOPTOSIS

Cat’sClaw

IL-10

NO

Site of Anti-inflammatory Actions of Cat’s Claw and Infliximab

PromoterRegion/DNA

TNFTh1 Cytokines

Chemokines

Adhesionmolecules

COX2, iNOS

Infliximab

Schematic depiction of the sites of action of Infliximab and Cat’s Claw as anti-inflammatory agents

INDO

UdG

INDO + UdG

Uña de Gato protege inflamación intestinal

A B

A B

Apoptosis

TNα mRNA

Uña de Gato protege la mucosa gástrica

Uña de Gato Inhibe producción de PGE2 en macrófagos RAW 264.7

CTRL Cat's claw LPS LPS + Cat's claw0

1

2

3

4

5

6

PGE2

, ng/

ml

*

Control

Peroxynitrite300 µM

UdG+PN

IEC18 END

Uña de Gato protege el ADN contra oxidantes

Tomentoside A

Tomentoside B

Oleanan-typetriterpene

Cyncholic AcidGlycosides

Nuevas moléculas aisladas de la Uncaria tomentosa

Mecanismos de protección de la salud demostrados con plantas de la amazonía

• Uña de gato• Sangre de grado

Sangre de Grado

Control

SdG, DF 102

SdG, DF 104

Efecto de la Sangre de Grado en cicatrización de úlceras

Abs,

210

nm

Identificación de Sangre de Grado por HPLCCroton lechleri

SB303,25 µg/ml

SdG,5 µg/ml

CTRL

SdG100 µg/ml

AGS HT29 T84

Sangre de Grado induce Apoptosis en células cancerígenas

AU

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Time (min)5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

Comp 4

Comp 5

AU

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

nm220.00240.00260.00280.00300.00320.00340.00360.00380.00

280.6

Comp 5

AU

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

nm220.00240.00260.00280.00300.00320.00340.00360.00380.00

280.6

Comp 4

O

HO

H3COOCH3

OH

OCH3

O

HO

H3COOCH3

OH

OH

HPLC fractions of Croton lechleri

Quantification of ascorbic acid by HPLC: Camu camu project

Quantification of ascorbic acid in Spray Dried Camu camu

Investigaciones Futuras

Microarray Technology

Microarray Technology para Investigar el Valor Biomédico de Extractos de Plantas Medicinales

Proyecto de Genómica FuncionalDNA Fingerprinting: Genetic variability of important

medicinal plants of the Peruvian Andean Amazon region

Microarray analysis in macrophagesof mice treated with LPS

Results

J. Leukocyte Biol. 79:1, 2006

Affimetrix chip: 45101 probe setsFrom this 9894 were regulated

• Juan Lao, Ing. M.Sc, UNAS• Vanessa Melchor, Ing. Ind. Alimentos, UNAS• Fausto Angeles, MD, Tingo Maria• Warren Rios, Ing. Recursos Naturales, UNAS• Helmut Calvay, UNAS• Heber Cornelio, UNAS• Johan Vela, UNAS• Daniza Dominguez, UNAS

Colaboradores

Center for Research onAmazonian Natural Products

(CIPNA)Tingo Maria