CULTIVO DE CANNABIS MEDICINAL

El resurgimiento del Cannabis medicinal

Cannabis sativa L. es una de las especies más antiguas cultivadas en todo el mundo 1. El creciente interés en el Cannabis medicinal puede verse como un resurgimiento del uso histórico del Cannabis con fines médicos 2. El uso de Cannabis y preparados a base de Cannabis con fines terapéuticos tiene una larga historia y se conoce en muchas culturas de todo el mundo 3,4,5. El Cannabis ha sido estigmatizado y criminalizado en todo el mundo, pero en los últimos años, ha habido un interés creciente en esta planta debido al potencial terapéutico de los fitocannabinoides 6. En Argentina, como en un número creciente de países en todo el mundo, el uso de Cannabis con fines terapéuticos se está generalizando cada vez más para tratar los síntomas de una serie de enfermedades 7.

Las preparaciones caseras son la norma

En Finlandia y Alemania, el tratamiento autorizado con Cannabis parece ser relativamente costoso para un usuario individual, especialmente cuando los proveedores de seguros médicos no reembolsan los costos 8. En el contexto de acceso limitado, actitudes reservadas y costos elevados de la medicación oficial con Cannabis, es probable que el mercado ilícito y una oferta basada en el cultivo doméstico aparezcan como alternativas atractivas 8,9. El acceso a los productos a base de Cannabis se ve obstaculizado por cuestiones legales y/o económicas, lo que hace que las preparaciones caseras sean la norma 7.

El apoyo de los médicos al uso de Cannabis

Al aplicar un tratamiento con aceite a base de Cannabis concomitantemente con medicamentos y tratamientos oncológicos tradicionales, el equipo médico del Servicio de Cuidados Paliativos (IOAR, Instituto Oncológico Ángel H. Roffo) observó que los aceites del subgrupo ROFFO empleados por los pacientes en su estudio observacional se asociaron con reducción del dolor y disminución de OMED (Dosis Equivalente de Morfina Oral / Oral Morphine Equivalent Dose) 10,11. Los hallazgos indican que a pesar de su amplia variabilidad, las preparaciones caseras en Argentina presentan niveles promedio de cannabinoides y perfiles compatibles con una acción terapéutica efectiva 7. Aunque el tema es controvertido, el apoyo al uso de Cannabis con fines médicos podría estar aumentando entre los médicos a nivel internacional, como se muestra en la reciente Decisión Clínica del New England Journal of Medicine 12.

La necesidad del desarrollo de técnicas adecuadas de cultivo para la producción de Cannabis para usos medicinales

La variabilidad en las muestras de preparaciones caseras de Cannabis analizadas en Argentina fue relativamente alta para todos los parámetros analizados 7. Las variaciones en el contenido de cannabinoides entre las diferentes partes de la planta también han sido reportadas por Hemphill et al. (1980)13. Esto podría deberse al uso de diferentes cepas de Cannabis sp. y condiciones de crecimiento (interior y exterior) 7. Otros aspectos a tener en cuenta son las diferentes formas de conservación de las inflorescencias y sus derivados, como las distintas condiciones de temperatura (temperatura ambiente, frigorífico y congelador), presión (atmosférica y vacío), y luz u oscuridad, durante diferentes periodos de tiempo 14. La determinación de las características de los productos de Cannabis cultivados en casa y en la comunidad proporcionará información y facilitará la implementación de políticas públicas conducentes a su seguridad y mejora 7. Estos objetivos requieren el desarrollo de técnicas de cultivo adecuadas para la producción de materia prima de alta calidad 15.

Contaminación del Cannabis

A medida que el interés por el Cannabis se expande por todo el mundo, han surgido muchos problemas relacionados con la falta de estándares de cultivo de los productos de Cannabis. Con este interés emergente en el Cannabis, han surgido preocupaciones sobre la posible contaminación del cáñamo con pesticidas, metales pesados, patógenos microbianos y compuestos cancerígenos durante los procesos de cultivo, fabricación y envasado 6.

Se ha informado que el Cannabis y los productos derivados a menudo están contaminados por microbios, metales pesados, pesticidas, carcinógenos y desechos, que deben abordarse para garantizar la seguridad de los consumidores 16,17. Estos contaminantes son amenazas inminentes que impactan directamente en la salud y el bienestar públicos, en particular para los pacientes inmunodeprimidos y pediátricos, que toman productos de Cannabis como tratamiento para numerosos trastornos, incluidos los pacientes con cáncer y los que sufren ataques epilépticos 18.

METALES PESADOS

Se ha encontrado una variedad de metales pesados en las plantas de Cannabis y productos elaborados con Cannabis (por ejemplo, tinturas y aceites), incluidos cadmio, plomo, magnesio, cobre y mercurio 16,17,19,20,21. Se ha demostrado que las plantas de Cannabis hiperacumulan e incorporan metales pesados en los tejidos de toda la planta, por lo que se ha explorado previamente por su capacidad para biorremediación de suelos contaminados 16.

La mayoría de los metales pesados tienen baja biodegradabilidad, lo que les permite bioacumularse en la cadena alimentaria y persistir en el cuerpo a largo plazo, causando una amplia gama de problemas de salud 22. Además, se ha demostrado que muchos metales pesados tienen efectos fatales en los seres humanos cuando se exponen tanto de forma aguda como crónica, provocando una plétora de enfermedades, como cánceres y trastornos neurológicos 23.

MICROORGANISMOS PATÓGENOS

El Cannabis está asociado con varios tipos de microorganismos patógenos, incluidos los mohos que se ha demostrado que dañan a los pacientes inmunodeprimidos, así como bacterias y virus que tienen el potencial de causar daño a los seres humanos 6. Un estudio muestra una variedad de patógenos humanos potenciales, incluidos Acinetobacter baumannii, Escherichia
coli, Pseudomonas aeruginosa, Ralstonia pickettii, Salmonella enterica, Stenotrophomonas maltophilia y Clostridium botulinum, en las flores de plantas de Cannabis medicinal cultivadas en instalaciones interiores en Massachusetts, Maine y Rhode Island 23. Un estudio reciente de metagenómica sobre 15 plantas de Cannabis medicinal muestra que el Cannabis está asociado con una amplia gama de comunidades microbianas epífitas y endofíticas, incluidas varias especies bacterianas y fúngicas toxigénicas 24. Estudios anteriores han identificado varios organismos fúngicos en el Cannabis producido en dispensarios, incluido Penicillium sp. (P. paxilli, P. citrinum, P. commune, P. chrysogenum, P. corylophilum, P. citrinum y P. steckii), Aspergillus sp. (A. terreus, A. niger, A. flavus, A. versicolor, A. ostianus y A. sydowii) y Fusarium sp. (F. oxysporum) 24,25.

El Cannabis infectado con Aspergillus, Penicillium o Fusarium puede afectar gravemente la salud humana, ya que todas estas toxinas pueden ser cancerígenas, hepatotóxicas, neurotóxicas o nefrotóxicas 26,27,28. La contaminación de la inflorescencia del Cannabis con bacterias patógenas, levaduras y moho durante el cultivo, la cosecha, el secado, el almacenamiento y/o la distribución es un riesgo grave, especialmente si se considera que el Cannabis puede ser consumido por poblaciones de  pacientes en riesgo, como aquellos con función inmunológica comprometida 29.

Los productos de Cannabis deben someterse a especificaciones microbianas que ayuden a garantizar que las prácticas utilizadas en la producción de Cannabis sean realmente efectivas y a verificar que el Cannabis con fines médicos se mantenga en un estándar de alta calidad. Estas especificaciones reducen la exposición de los pacientes a los riesgos que plantea la contaminación microbiana 30. Las poblaciones en riesgo, como los pacientes con función inmunodeprimida que inhalan la inflorescencia de Cannabis, pueden tener un mayor riesgo de infección microbiana en comparación con las personas sanas 29. Por lo tanto, algunos médicos y pacientes pueden estar interesados en identificar productos con especificaciones microbianas más estrictas 30. Se pueden lograr cargas microbianas reducidas mediante buenas prácticas de cultivo, cosecha y poscosecha 31.

PLAGUICIDAS

Se han detectado numerosos plaguicidas de diferentes clases en materiales de Cannabis 32. Los casos recientes en USA y Canadá de consumidores expuestos a residuos de pesticidas no autorizados para su uso en el Cannabis, han dado lugar a retiradas del mercado y una mayor preocupación pública y regulatoria 33.

El Instituto de Seguridad del Cannabis ha informado que los residuos de plaguicidas en los productos de Cannabis a menudo se encuentran en niveles que exceden los niveles permitidos en cualquier producto agrícola 34. Se investigó el contenido de pesticidas de 26 muestras de Cannabis obtenidas de los dispensarios de Washington, y se encontró que el 84% de las muestras de Cannabis analizadas contenían hasta 24 agentes de insecticidas, acaricidas, fungicidas, sinergistas insecticidas y reguladores del crecimiento de las plantas 35. Bifenazato (N- (2-metoxi-5-fenilanilino) carbamato de propan-2-ilo) y abamectina [(1'R, 2R, 3S, 4'S, 6S, 8'R, 10'E, 12'S, 13'S, 14 ' E, 16'E, 20'R, 21'R, 24'S) -2-butan-2-il-21 ', 24'-dihidroxi-12'- [(2R, 4S, 5S, 6S) -5- [ (2S, 4S, 5S, 6S) -5-hidroxi-4-metoxi-6-metiloxan- 2-il] oxi-4-metoxi-6-metiloxan-2-il] oxi-3,11 ', 13', 22'-tetrametilspiro [2,3-dihidropiran 6,6'-3,7,19- trioxatetraciclo [15.6.1.14,8.020,24] pentacosa-10,14,16,22-tetraeno] -2'- ona) ] son dos insecticidas comúnmente identificados que se encuentran en los productos de Cannabis y que se sabe que son dañinos para los mamíferos 36. Cuypers et al. (2013) afirman que los pesticidas se acumulan en las plantas de Cannabis debido a que reciben múltiples fumigaciones durante su vida 37.

La mayoría de los plaguicidas se dirigen al sistema nervioso central y, por lo tanto, representan una amenaza para la salud de los seres humanos y otros animales 38. Los pesticidas pueden representar un peligro para los usuarios con epilepsia y otras afecciones neurológicas al unirse a ciertos receptores en el cerebro 32. Esto podría representar una amenaza significativa para los consumidores de Cannabis medicinal que ya tienen complicaciones de salud negativas 39. Se ha informado que los metabolitos de muchos plaguicidas son más tóxicos que sus compuestos originales 40.

La pirólisis puede transformar algunos pesticidas en formas más tóxicas, que luego se inhalan 41. Los residuos de plaguicidas en el Cannabis se someten a pirólisis si se inhalan al fumar 32. Se ha demostrado que el 69% de los plaguicidas utilizados en el cultivo permanecen en el Cannabis mientras se fuma y pueden crear subproductos pirolíticos tóxicos, lo que sugiere que el Cannabis contaminado con plaguicidas puede representar una amenaza toxicológica significativa para sus usuarios 42. Se desconoce cómo afectan al fumador los pesticidas que se han sometido a pirólisis en el Cannabis 32.

Otras consideraciones importantes con respecto a la toxicidad de estos contaminantes son que las poblaciones en riesgo pueden consumir Cannabis por inhalación (p. Ej., Aquellas con una enfermedad pulmonar preexistente, enfermedades infecciosas o función inmunodeprimida), lo que puede aumentar aún más el riesgo de daño 30. La falta de regulación llevó al uso generalizado de plaguicidas peligrosos, incluidos bifenazate, myclobutanil y daminozide, así como varios otros destinados a plantas ornamentales y que no están aprobados para el consumo humano 16.

El Cannabis es una droga ilegal en la mayoría de los países, por lo que no existen pautas para el uso de pesticidas en el cultivo de Cannabis 32. Hasta que se demuestre que los insecticidas son inofensivos cuando se inhalan o ingieren, su aplicación al Cannabis debe limitarse o cesar por completo para proteger mejor la salud de los consumidores. Es imperativo desarrollar estándares universales para el cultivo de productos para proteger a quienes consumen Cannabis. Recomendamos que los productores de cáñamo, fabricantes, profesionales médicos y legisladores reconozcan este riesgo y establezcan medidas regulatorias para educar al público y disminuir los efectos adversos causados por los contaminantes en el Cannabis.
Para la seguridad y el bienestar de todos los usuarios, tanto medicinales como recreativos, es necesario un conjunto estandarizado de pautas para el cultivo de productos de Cannabis 6.

Cultivo indoor de Cannabis medicinal

GW Pharmaceuticals ha optimizado métodos para cultivar Cannabis en interiores en un entorno de cultivo estrictamente controlado. Ese método se ha adoptado para cultivar las plantas de quimiotipo de CBD que se utilizan para fabricar Epidiolex®. En esta operación, se pone gran énfasis en producir un producto uniforme.

La temperatura de crecimiento, los niveles de radiación, la duración de los días, las densidades de siembra y los tiempos de cosecha se mantienen estrictamente especificados, al igual que los ingredientes del medio de crecimiento 43. La producción de cultivos de Cannabis en invernadero se basa en el control del medio ambiente de tal manera que proporcione las condiciones más favorables para obtener el máximo rendimiento. La ubicación del invernadero y su orientación son factores que influyen mucho en el potencial productivo 60. El medio de cultivo requiere un certificado de conformidad antes de su uso, para garantizar que tenga la estructura, el pH y el contenido de nutrientes correctos y esté libre de residuos de pesticidas o metales pesados. Las condiciones de crecimiento se controlan estrictamente en todo momento y se registran para cada lote. El alto nivel de monitoreo asegura que se mantengan buenas condiciones de cultivo en todo momento.

Para regular la tasa de intercambio de gas y vapor de agua entre la hoja y el microambiente, es importante que el aire fluya alrededor de la superficie de la hoja. El movimiento del aire afecta la conductancia térmica de la capa límite de la hoja, el balance energético y, en última instancia, la fisiología y crecimiento de toda la planta. Este movimiento se logra mediante la instalación de numerosos ventiladores dentro del entorno de cultivo. Una buena circulación de aire también ayuda a prevenir el establecimiento de enfermedades de las plantas 43.

Selección y cultivo de plantas madre

Un desafío importante es mantener la cadena de suministro de biomasa, que es consistente en su perfil de cannabinoides. El cultivo interior controlado para selección de plantas femeninas de alto rendimiento en función de su perfil de cannabinoides y su conservación y multiplicación mediante propagación vegetativa y/o micropropagación es un camino adecuado para garantizar la consistencia en material de biomasa 15. La propagación vegetativa en interiores de clones de Cannabis de alto rendimiento ha sido descrita por Rosenthal (1984) 45, lo que reduce la fertilización cruzada de la especie 46 y resuelve el problema de baja potencia de la resina debido a las bajas temperaturas exteriores 47.

Las plantas madre y las plantas recién enraizadas en sus primeras 3 semanas de crecimiento se mantienen en luz continua para mantenerlas vegetativas. Algunos cultivadores de Cannabis recomiendan cultivar sus plantas en un día artificial de 18 h en lugar de 24 h 43. En algunos casos, se cree que esta práctica reduce el consumo eléctrico 46. Sin embargo, ralentiza proporcionalmente el crecimiento de las plantas 47. Se mantienen temperaturas medias diarias de 25 ° C.

La selección de clones de élite se logra haciendo algunos esquejes de cada plántula después de que se haya desarrollado suficiente crecimiento vegetativo. Se toman muestras de biomasa de plantas completamente maduras y se analizan para determinar su perfil y contenido de cannabinoides 15. Para medir el contenido de THC y CBD en el Cannabis se puede utilizar el dispositivo GemmaCert 60 o cromatografía de gases con detector de ionización llama (GC-FID) 48.

Sobre la base del perfil de cannabinoides, se identifican plantas de élite de alto rendimiento de diferentes variedades 43. Una vez que se identifican y seleccionan las plantas madre de alta potencia en función de su perfil de cannabinoides, se multiplican asexualmente, produciendo clones idénticos utilizando herramientas convencionales (corte vegetativo) y / o biotecnológicas (cultivo de tejidos) para garantizar una consistencia de lote a lote en el producto final 15. Los esquejes de las plantas madre de alta potencia, tomados en la etapa vegetativa, se seleccionan como plantas madre para uso futuro 43.

Para la propagación vegetativa (en suelo o en un medio sin suelo), se utiliza un tallo robusto, fresco y sano que contenga uno o más segmentos nodales y hojas. Para maximizar el área de la superficie del espacio de enraizamiento, se hace un corte diagonal en el tallo debajo de un nudo. Luego, los esquejes se colocan inmediatamente en agua limpia para evitar la formación de burbujas de aire en los tallos.

La hormona de enraizamiento se aplica a la base del esqueje para promover el enraizamiento antes de plantar en el suelo. De manera similar, en el sistema hidropónico, los esquejes de 8 a 10 pulgadas de alto con uno o más nudos se sumergen en la hormona de enraizamiento y se envuelven con lana de roca o se plantan en arcilla hidrotónica que sirve como medio de soporte 15.

Crecimiento

En ambos sistemas (suelo o hidropónico) el enraizamiento se inicia en 2-3 semanas 15. Los esquejes se mantienen bajo un ciclo de luz vegetativa (18 horas o más). Mientras tanto, las plantas madre originales se someten a floración (en un fotoperiodo de 12 h para que se pueda identificar su género). Las plantas masculinas se eliminan a medida que aparecen y las hembras se mantienen hasta la madurez 43.

Se recomienda una humedad de ~ 60-75% en la etapa vegetativa joven de las plantas. Para lograr un crecimiento y una productividad óptimos, el Cannabis se cultiva mejor a una mayor concentración de CO2. 49,50. Se observó un aumento de aproximadamente un 50% en la tasa de fotosíntesis al duplicar la concentración de CO2 en comparación con la concentración de CO2 ambiental 49,51.

Floración

Las plantas se inducen a florecer moviendo bancos enteros de plantas a áreas del invernadero donde las persianas y las luces en el techo del invernadero brindan un régimen alterno de 12 horas de luz y 12 de oscuridad. La inducción de la floración es rápida. El crecimiento foliar y del tallo se ralentiza drásticamente y casi cesa en 3 semanas 43. El desarrollo floral es rápido y en 8-10 semanas la mayor parte del material vegetal presente es tejido floral resinoso 53.

El Cannabis cultivado en interior corre el riesgo de ser atacado por ciertas plagas de insectos y hongos, principalmente insectos chupadores (pulgones, moscas blancas y trips), mildiu polvoroso y hongo de moho gris (Botrytis cinerea) 54,55,56. Para evitar plagas y enfermedades de interior, el personal de cultivo puede elegir cepas de semillas resistentes a insectos y hongos 57. Las plagas de insectos se controlan mediante la introducción de insectos beneficiosos que los depredan 43.

Cosecha

Las plantas se inspeccionan antes de la cosecha. El tiempo de cosecha óptimo es muy importante para maximizar el rendimiento de metabolitos secundarios en cualquier cultivo de importancia farmacéutica. Debido a que toda la planta no madura al mismo tiempo, primero se cosechan los cogollos superiores maduros y se les da más tiempo a las otras ramas para que alcancen su madurez 43.

Los edificios e instalaciones utilizados en el procesamiento de cultivos cosechados deben estar limpios, bien ventilados y no deben usarse para otras actividades. Los edificios deben diseñarse de manera que protejan los cultivos contra las plagas y los animales domésticos. El equipo y la maquinaria utilizados para la cosecha deben estar limpios y en buenas condiciones de funcionamiento.

Las piezas de la máquina que entran en contacto directo con el cultivo cosechado deben limpiarse con regularidad y deben estar libres de aceite y contaminación, incluida la materia vegetal residual. La cosecha debe realizarse en las condiciones adecuadas, evitando suelos húmedos o una humedad del aire extremadamente alta. Si la cosecha ocurre en condiciones húmedas, se debe tener cuidado adicional para evitar los efectos adversos de la humedad. Durante la cosecha, se deben implementar procedimientos para garantizar que ninguna otra especie de planta o variedad de Cannabis se mezcle con el cultivo de Cannabis.

El cultivo cosechado no debe entrar en contacto directo con el suelo. Inmediatamente después de la cosecha, el cultivo debe prepararse para el transporte en condiciones limpias y secas (por ejemplo, sacos, cestas, cajas). Todos los contenedores deben estar limpios y libres de residuos de cosechas anteriores. Los recipientes que no estén en uso deben mantenerse en condiciones secas, libres de plagas e inaccesibles para los animales domésticos. Se deben evitar los daños mecánicos y la compactación del material vegetal que podrían provocar cambios de calidad indeseables. Se debe tener cuidado para evitar sobrellenado de sacos y/o contenedores, apilar sacos y/o contenedores demasiado alto. El cultivo cosechado debe protegerse de plagas y animales domésticos 59.

Las plantas se cortan y secan, y el material combinado de flores y hojas (es decir, materia prima botánica) se quita del tallo. Las plantas se cortan en la base y se cuelgan para que se sequen en un ambiente deshumidificado 43. En Bedrocan bv (Holanda), donde la planta ha sido cultivada en interior, se informa que las plantas se cortan en la base, se dejan secar en la oscuridad bajo aire continuo deshumidificado durante 7 días, luego se retiran las hojas y la inflorescencia manualmente 55. Los rendimientos de flores secas comúnmente alcanzan los 400 g/m2 por ciclo de cultivo. Como resultado de los cultivos múltiples cuatro o cinco veces al año, los rendimientos anuales totales pueden sumar más de 2 kg de flores secas por metro cuadrado (m2) 58. Para garantizar la trazabilidad, todos los aspectos del proceso de cultivo se documentan rigurosamente. Todos los procesos involucrados en un lote de producción de biomasa de Cannabis, desde la selección de una semilla o clon hasta el etiquetado y envasado, se registran en un registro de producción de lotes 43. El etiquetado de semillas y otros materiales vegetales debe permitir la identificación botánica con respecto a especies, variedades, quimiotipo y origen 59.

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