ANTOCIANINAS Y PROPIEDADES BIOMEDICINALES
Las antocianinas son miembros del grupo de fitoquímicos flavonoides, un grupo predominante en tés, miel, vinos, frutas, verduras, frutos secos, aceite de oliva, cacao y cereales. Los flavonoides, quizás el grupo individual más importante de fenólicos en los alimentos, comprenden un grupo de más de 4000 compuestos vegetales aromáticos C15 con múltiples patrones de sustitución (www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/index.html). Los principales componentes de este grupo son las antocianinas (por ejemplo, cianidina, pelargonidina, petunidina), los flavonoles (quercetina, kaempferol), las flavonas (luteolina, apigenina), las flavanonas (miricetina naringina, hesperetina, naringenina), flavan-3-oles (catequina, epicatequina, galocatequina) y, aunque a veces se clasifican por separado, las isoflavonas (genisteína, daidzeína). Los fitoquímicos de esta clase se denominan frecuentemente bioflavonoides debido a sus múltiples funciones en el mantenimiento de la salud humana, y las antocianinas en los alimentos se ingieren normalmente como componentes de mezclas complejas de componentes flavonoides. Se calcula que la ingesta diaria oscila entre 500 mg y 1 g, pero puede llegar a varios g/d si la persona consume suplementos de flavonoides (extracto de semilla de uva, ginkgo biloba o picnogenol; véase, por ejemplo,).
Las coloridas antocianinas son los miembros más reconocidos y visibles de los fitoquímicos bioflavonoides. Las capacidades antioxidantes y de eliminación de radicales libres de los pigmentos antociánicos son las más publicitadas del modus operandi utilizado por estos pigmentos para intervenir en los objetivos terapéuticos humanos, pero, de hecho, la investigación sugiere claramente que otros mecanismos de acción son también responsables de los beneficios observados para la salud. Los aislados de antocianina y las mezclas ricas en antocianina de bioflavonoides pueden proporcionar protección frente a la ruptura del ADN, actividad estrogénica (alterando el desarrollo de los síntomas de enfermedades dependientes de las hormonas), inhibición de enzimas, aumento de la producción de citoquinas (regulando así las respuestas inmunitarias), actividad antiinflamatoria, peroxidación de lípidos, disminución de la permeabilidad y fragilidad capilar y fortalecimiento de las membranas. La estructura química (posición, número y tipos de sustituciones) de la molécula individual de antocianina también influye en el grado en que las antocianinas ejercen sus propiedades bioactivas y las relaciones estructura/función también influyen en la localización intracelular de los pigmentos. La literatura sobre antocianinas incluye cierta controversia sobre las contribuciones relativas de las antocianinas glicosiladas frente a las agliconas en términos de biodisponibilidad y potencial bioactivo. Originalmente, se suponía que sólo las agliconas podían entrar en el circuito circulatorio, pero ahora se ha demostrado la absorción y el metabolismo de los glucósidos de antocianina. La naturaleza del conjugado de azúcar y la aglicona son determinantes para la absorción y la excreción de antocianinas tanto en humanos como en ratas.
Las funciones de los pigmentos de antocianina como agentes medicinales han sido un dogma bien aceptado en la medicina popular de todo el mundo y, de hecho, estos pigmentos están relacionados con una gama sorprendentemente amplia de beneficios para la salud. Por ejemplo, las antocianinas del Hibiscus sp se han utilizado históricamente en remedios para la disfunción hepática y la hipertensión; y las antocianinas del arándano (Vaccinium) tienen una historia anecdótica de uso para los trastornos de la visión, las infecciones microbianas, la diarrea y otros diversos trastornos de la salud. Sin embargo, aunque el uso de las antocianinas con fines terapéuticos está respaldado desde hace tiempo por pruebas anecdóticas y epidemiológicas, sólo en los últimos años se han verificado de forma concluyente algunas de las propiedades farmacológicas específicas y medibles de los pigmentos antociánicos aislados mediante ensayos de investigación in vitro, in vivo o clínicos rigurosamente controlados. En muchos otros casos, las funciones exactas de las antocianinas en el mantenimiento de la salud humana frente a otros fitoquímicos en una mezcla compleja de un extracto de fruta o un alimento completo no se han aclarado completamente. De hecho, algunos informes sugieren que la actividad de las antocianinas se potencia cuando se administran en mezclas.
Por ejemplo, la agudeza visual puede mejorar notablemente mediante la administración de pigmentos de antocianina a sujetos animales y humanos, y el papel de estos pigmentos en la mejora de la visión nocturna o de la visión global ha sido particularmente bien documentado. La ingesta oral de antocianósidos de grosella negra mejoró significativamente la adaptación de la visión nocturna en seres humanos, y se obtuvieron beneficios similares tras la administración de antocianósidos de arándanos. Tres antocianinas de las grosellas negras estimularon la regeneración de la rodopsina (un receptor acoplado a la proteína G localizado en la retina del ojo), y la formación de un intermedio de regeneración fue acelerada por la cianidina 3-rutinosida.Estos estudios sugieren que la mejora de la regeneración de la rodopsina es al menos uno de los mecanismos por los que las antocianinas mejoran la agudeza visual.
En ensayos de investigación tanto in vitro como in vivo, las antocianinas han demostrado una marcada capacidad para reducir la proliferación de células cancerosas e inhibir la formación de tumores. La capacidad de los pigmentos antociánicos para interferir en el proceso de carcinogénesis parece estar vinculada a múltiples mecanismos potenciales de acción que incluyen la inhibición de las enzimas ciclooxigenasas y un potente potencial antioxidante. Hou et al revelaron que las antocianinas inhiben la tumorigénesis al bloquear la activación de una vía de proteína quinasa activada por mitógenos. Este informe proporcionó la primera indicación de una base molecular de por qué las antocianinas demuestran propiedades anticancerígenas. En otras investigaciones, los extractos de fruta con concentraciones significativas de antocianinas demostraron ser eficaces contra varias etapas de la carcinogénesis, pero no se determinó el papel individual de las antocianinas frente a otros componentes, en parte porque las antocianinas se degradaban con demasiada facilidad durante los bioensayos si se separaban de los cofactores estabilizadores, como otros componentes fenólicos.
El papel de las antocianinas en la protección de las enfermedades cardiovasculares está fuertemente relacionado con la protección contra el estrés oxidativo. Dado que la disfunción endotelial está implicada en el inicio y el desarrollo de las enfermedades vasculares, se incorporaron cuatro antocianinas aisladas de las bayas de saúco en el lema plasmático y el citosol de las células endoteliales para examinar directamente sus funciones protectoras. Las pruebas demostraron no sólo que las antocianinas podían incorporarse directamente a las células endoteliales, sino que el resultado era una protección significativa contra el estrés oxidativo. La delfinidina, pero no lamalvidina o la cianidina, proporcionó una vasorelajación dependiente del endotelio en la aorta de la rata, proporcionando un beneficio farmacológico comparable al de los polifenoles del vino tinto. En un modelo de rata, la alimentación con antocianinas purificadas (cianidina 3-O-glucósido) o con extractos ricos en antocianinas de baya de saúco o de grosella negra tuvo poca influencia sobre los niveles de colesterol o los patrones de ácidos grasos en el hígado, pero los pigmentos fueron capaces de ahorrar vitamina E. Los extractos crudos de antocianina del arándano se han administrado tanto por vía oral como por inyección para reducir la permeabilidad capilar. La protección contra los ataques cardíacos mediante la administración de zumo de uva o de vino estaba fuertemente vinculada a la capacidad de los productos ricos en antocianinas para reducir la inflamación y mejorar la resistencia y permeabilidad capilar, así como para inhibir la formación de plaquetas y mejorar la liberación de óxido nítrico (NO). Del mismo modo, la administración de un concentrado de grosella negra con un intenso contenido de antocianina provocó una vasorrelajación dependiente del endotelio en los anillos de la aorta de rata in vitro. El mecanismo de vasorrelajación se atribuyó al aumento de los niveles de producción de NO, pero no se aislaron los compuestos activos del concentrado. Cuando las ratas fueron pretratadas para crear una mayor susceptibilidad al daño oxidativo, y luego alimentadas con extractos de antocianina, se produjo una reducción significativa de los índices de peroxidación lipídica y daño del ADN. La ingestión de estos extractos, que contenían mezclas de delfinidina, cianidina, petunidina, peonidina y malvidina en las formas 3-glucopiranósidas, también aumentó la capacidad antioxidante del plasma. Los síntomas típicos de hiperglucemia, hiperinsulinemia e hiperleptinemia provocados por una dieta alta en grasas no se produjeron cuando los ratones también ingirieron antocianinas aisladas. Los experimentos sugieren que las antocianinas, como componente alimentario funcional, pueden contribuir a la prevención de la obesidad y la diabetes.
Se ha atribuido a las antocianinas la capacidad de modular la función cognitiva y motora, de mejorar la memoria y de desempeñar un papel en la prevención del deterioro de la función neuronal relacionado con la edad. Choet al informó de que la administración de antocianinas aisladas y semipurificadas de la batata púrpura mejoraba el rendimiento cognitivo evaluado mediante pruebas de evasión pasiva en ratones tratados con etanol, y también inhibía eficazmente la peroxidación lipídica en los tejidos cerebrales de las ratas. Al administrar extractos de arándanos con un contenido significativo de antocianinas (pero no de pigmentos purificados), se observó que las dietas suplementadas con arándanos conducían a la reversión efectiva de los déficits relacionados con la edad en varios parámetros neuronales y de comportamiento (memoria y funciones motoras).Otras investigaciones realizadas por este equipo de laboratorio demostraron que las antocianinas (en particular, la cianidina-3-sambubiósido-5-glucósido y la cianidina-3, 5-diglucósido) eran altamente biodisponibles en las células endoteliales, lo que se relacionó con su papel en la prevención de la aterosclerosis y los trastornos neurodegenerativos.
Las antocianinas ejercieron múltiples efectos protectores contra la pleuresía en un modelo de rata y fueron capaces de atenuar la inflamación. Las pruebas experimentales que demuestran los beneficios de las antocianinas para la diabetes y los trastornos pancreáticos también se han acumulado en los últimos años, y de nuevo la eficacia se atribuye a los múltiples efectos biológicos simultáneos que estos pigmentos causan en el cuerpo, incluyendo la prevención de la generación de radicales libres, la disminución de la peroxidación de los lípidos, la reducción de la inflamación pancreática y la disminución de las concentraciones de azúcar en la orina y el suero sanguíneo.