Desde la antigüedad, los seres humanos de todo el mundo han utilizado remedios a base de hierbas en prácticas tradicionales para mantener una buena salud y tratar afecciones patológicas. En IBC2024, el profesor Nokwanda P. Makunga Nos llevó a un viaje para descubrir la riqueza de la flora nativa utilizada por la gente local en Sudáfrica y sus increíbles propiedades, reveladas mediante el uso de tecnologías de vanguardia.

Plantas más allá del aire, la comida y la belleza

Durante milenios, los humanos han utilizado plantas medicinales para tratar afecciones fisiológicas y psicológicas en diferentes partes del mundo. De hecho, las especies botánicas siempre han sido una fuente inagotable de compuestos beneficiosos para mantener la salud humana. Todavía hoy, el 25% de las valiosas moléculas que se utilizan en la medicina moderna son de origen vegetal.

De las 400000 plantas vasculares que crecen en el planeta Tierra, se estima que al menos 35,000 especies producen metabolitos con posible uso terapéutico, pero este gran potencial está en gran parte inexplorado. No obstante, varios grupos de investigación en todo el mundo están caracterizando compuestos bioactivos producidos por especies botánicas conocidas e identificando nuevas plantas como recursos novedosos para el descubrimiento de fármacos.

Tradición etnobotánica en Sudáfrica

En su conferencia pública en el XX Congreso Internacional de Botánica (IBC2024), la Profesora Nokwanda P. Makunga, experto en Etnofarmacología y Fitoquímica del Departamento de Botánica y Zoología de la Universidad de Stellenbsch, exploró la riqueza de la flora nativa que crece en Sudáfrica, un área única de megabiodiversidad en una región no tropical caracterizada por especies botánicas bien adaptadas a ambientes secos.Figura 1 y XNUMX). En concreto, esta zona alberga tres puntos calientes de biodiversidad: Región florística del Cabo (con 9000 especies), la Karoo suculento (con 10000 especies) y Maputaland (con 1900 especies endémicas especializadas).

Figura 1. Flor nacional de Sudáfrica. Protea cynaroides es una angiosperma perteneciente a la Proteáceas Familia que ha desarrollado rasgos adaptativos inteligentes para prosperar en condiciones duras. Esta especie forma cabezas de flores que se parecen a las de la alcachofa (cuyo nombre científico es Cynara cardunculus scolymus). Imágenes de Wikipedia: Protea real planta y primer plano de flor.

Curiosamente, Sudáfrica tiene una larga historia de intercambio de conocimientos sobre plantas medicinales; por ejemplo, el botánico alemán Karl Wilhelm Ludwig Pappe escribió el libro “Floræ Capensis medicæ prodromus” sobre los remedios herbales utilizados por las comunidades locales para curar a los marineros enfermos que llegaban al Cabo de Buena Esperanza desde Europa en el siglo XIX. 200 años después, este país alberga una sorprendente diversidad multicultural e impulsa programas destinados a preservar los conocimientos y prácticas tradicionales.

Investigación etnobotánica en Sudáfrica

La medicina tradicional representa una economía en crecimiento que involucra a un gran número de recolectores, comerciantes, curanderos espirituales y consumidores finales. Aunque las plantas nativas representan nuevas fuentes potenciales de productos biofarmacéuticos, su uso en la medicina moderna está modestamente reconocido. Sin embargo, el interés en la investigación etnobotánica en Sudáfrica ha aumentado desde el fin del apartheid en la década de 1990, y los científicos han comenzado recientemente a investigar algunas de las cientos de plantas nativas utilizadas por los médicos tradicionales.

Investigadores sudafricanos intentan actualmente subsanar las lagunas de conocimiento sobre las plantas medicinales nativas, como la falta de referencias, estándares de calidad o caracterización química completa. Por ejemplo, un proyecto se centra en los remedios botánicos (cuya composición no está completamente definida) empleados por curanderos tradicionales para mejorar la salud mental.Figura 2 y XNUMX).

Figura 2. Conferencia pública en IBC2024. Prof. Nokwanda P. Makunga Explicando algunos ejemplos de sistemas de conocimiento indígenas en Sudáfrica. Crédito de la imagen: Michela Osnato

Descubriendo el tesoro etnobotánico de Sudáfrica

El laboratorio Makunga emplea Enfoques multi-OMICS (p. ej., genómica, metabolómica) para llevar a cabo la caracterización molecular y bioquímica de varias especies de plantas medicinales de la región florística del Cabo. Primero, los investigadores viajan a áreas rurales para hablar con curanderos tradicionales y recolectar muestras para su posterior análisis; de regreso al laboratorio, los miembros del equipo trabajan en la disección de los mecanismos reguladores subyacentes a la biosíntesis de metabolitos secundarios en hierbas medicinales (Figura 3 y XNUMX).

Figura 3. Marco de la botánica económica. La investigación en el campo de la etnofarmacología tiene en cuenta las prácticas de la medicina tradicional y la evaluación de los remedios a base de hierbas a nivel genético y químico mediante enfoques ÓMICS. Crédito de la imagen: Michela Osnato

También estudian cómo varía la producción de moléculas de interés en función no solo del haplotipo o quimiotipo de la planta, sino también de las condiciones ambientales y el estrés. Por ejemplo, los cambios estacionales y los cambios de día a noche podrían influir en la acumulación de moléculas mayores y menores. alcaloides ya que los factores externos afectan el metabolismo primario y secundario.

Por ejemplo, el laboratorio de Makunga descubrió que los quimiotipos, así como el estrés UV, influyen en la producción de alcaloides en Sceletium tortuosum – una planta suculenta (también conocida como Kanna) De la Aizoceas Tradicionalmente, la familia masticaba esta fruta para aliviar el dolor de estómago de los niños. De hecho, la altura activa la vía biosintética que conduce a la acumulación de mesembrina – un alcaloide con actividad biológica sobre el sistema nervioso central. En la medicina moderna, esta molécula parece ser útil en el tratamiento de trastornos mentales, como la ansiedad y la depresión.

En Kanna, los compuestos bioactivos se producen principalmente en las hojas, pero los nativos utilizan la planta entera como remedio herbal. Curiosamente, otros experimentos científicos revelaron que estas moléculas se sintetizan en los órganos aéreos verdes y luego se transportan a diferentes partes de las plantas, incluidas las raíces.

Nuevas propiedades de las plantas africanas y su conservación

Entre las plantas interesantes que crecen en Sudáfrica, presentó los resultados de su investigación que arrojaron nuevas luces sobre las propiedades antifúngicas de Salvia áurea, Nueva actividad anticancerígena de Dodonea viscosa, y composición rica en antioxidantes Aspalathus linearis – la especie de planta utilizada para preparar el delicioso té Rooibos.

Algunos de los trabajos de Makunga también han explotado aplicaciones biotecnológicas para la conservación de la biodiversidad vegetal, como la optimización del método de micropropagación para luchar contra la amenaza de extinción de las plantas medicinales tradicionalmente utilizadas por los pueblos nativos, incluido el Rooibos.

LECTURA SUGERIDA

Para saber más sobre el género Sceletium y Mesembrine:

Fronteras | Metabolómica de espectrometría de masas y redes moleculares basadas en características revelan química específica de poblaciones en algunas especies del género Sceletium (frontiersin.org)

Alcaloides mesembrinos: revisión de su aparición, química y farmacología – ScienceDirect