La química del aroma en la marihuana

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Un vistazo al rol de los terpenos en el cannabis

Fresia Melina Silva Sofrás,  frutadefuego@gmail.com

Hablando de extractos de cannabis, como dijeron los investigadores Russo y McPartland hace casi veinte años (2001), ``el todo es mayor que la suma de sus partes´´. La planta es mucho más que solo el ‘delivery’ del THC. La potencial influencia terapéutica por parte de los terpenos en las terapias con cannabis está expandiendo los horizontes en la investigación de esta planta.

Bases de la sinergia:  ¿Qué es eso llamado efecto entourage o séquito?

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Diferentes estructuras anatómicas que secretan terpenos. 1, Tricomas glandulares de Madia sativa (Foto Dra.Silvia González). 2, Glándulas secretoras en Adesmia boronioides (Foto Dra. Silvia González). 3, Cavidades secretoras en Citrus spp. 4, tricomas glandulares Cannabis sativa (Foto Dr. Ignacio Peralta).

 

Cuando se trata de moléculas de interés farmacéutico, en términos de cannabis, siempre se puso el foco en los cannabinoides, descritos en los años 60, exclusivos para esta especie, siendo el THC y el CBD los más citados. Durante todos estos años, las publicaciones en torno a cannabinoides han superado las 27.000 citas en Pubmed, el repositorio de artículos científicos por excelencia, indagando en las características farmacocinéticas y farmacodinámicas, junto con la actividad biológica de estos metabolitos.

El cannabis no quedó exento de los intentos de la industria farmacéutica por aislar/sintetizar los principios activos, con el fin de ‘optimizar’ las terapias, bajo el concepto reduccionista ‘una enfermedad, un compuesto’. Se han desarrollado medicamentos como por ejemplo la nabilona, vendida bajo la marca Cesamet, que es básicamente un cannabinoide sintético que imita al THC (utilizado principalmente como antiemético y como analgésico).

No obstante, en la actualidad, el paradigma está atravesando cierta versatilidad y reestructuración. La planta está poniendo en jaque al modelo médico hegemónico. Las intenciones de designar un principio activo aislado para un tratamiento se ven frustradas por numerosos reportes que indican la superioridad terapéutica y la minimización de efectos adversos de un extracto completo en comparación con una sustancia aislada. Esta ventaja terapéutica que surge de la comunión y alianza de todos los componentes de un extracto es atribuible al mencionado efecto séquito o entourage.

El concepto ‘entourage’ relacionado a C. sativa aparece en 1998, cuando Raphael Mechoulam y Shimon Ben Shabat postularon que la actividad de los endocannabinoides (anandamida y 2AG) se veía potenciada por el cannabis. También en esa oportunidad hicieron mención al hecho de que algunos medicamentos herbarios a menudo eran más eficaces que sus componentes aislados.

A pesar de que la síntesis de una sola molécula sigue siendo el modelo dominante para el desarrollo farmacéutico, el concepto de sinergia se ha demostrado ampliamente en el último tiempo, reportando las posibles y relevantes contribuciones farmacológicas de los cannabinoides minoritarios y otros metabolitos secundarios, como por ejemplo los terpenos. 

Protagonistas aromáticos: los terpenos

Constituyen un grupo vasto, diverso y amplio de compuestos químicamente muy heterogéneos, provenientes del metabolismo secundario, con más de 20.000 descriptos en la naturaleza, y con aproximadamente 200 moléculas identificadas en C. sativa. Estos compuestos han sido utilizados ampliamente en la industria cosmética y alimentaria, también en productos de limpieza.

Estas moléculas derivan del ácido mevalónico, y  se clasifican según su estructura, que puede ser grande o pequeña, dependiendo de la cantidad de carbonos que tenga (suelen ser diferentes combinaciones y condensaciones de un paquete estructural de 5 carbonos -Isopreno-). Se los puede clasificar en hemiterpenos (con 5 carbonos), monoterpenos (con 10 carbonos), sesquiterpenos (con 15 carbonos), y diterpenos (20 carbonos), entre otros.  El nombre proviene de la trementina (en alemán “terpentin”), primeros compuestos categorizados en este grupo.

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La destilación por arrastre de vapor es un tipo especial de destilación para compuestos de bajo peso molecular y volátiles, como los compuestos aromáticos naturales​.

 

 

En las plantas, los terpenos cumplen funciones asociadas a la relación con el medio ambiente, y su producción está fuertemente influenciada por el mismo. Son los responsables del aroma y del sabor, y además, representan el componente principal de los aceites esenciales. Fisiológicamente, son los encargados de atraer insectos polinizadores y de proteger a la planta de depredadores. Los terpenos también tienen una marcada importancia taxonómica en la clasificación e identificación de especies, pudiendo establecer relaciones de parentesco entre plantas que producen el mismo tipo de metabolito. 

En el cannabis, las variaciones en los perfiles de terpenos dan origen a diferentes variedades o quimiotipos, y por lo tanto, se espera también que a diferentes actividades terapéuticas. Sin embargo, muchas de estas ‘variedades’ carecen del nivel de estandarización al que los productores y consumidores están acostumbrados con otras plantas de cultivo, es decir, bien definidas genética y fenotípicamente hablando.

En ausencia de una caracterización genética o genómica adecuada, se han realizado algunos intentos de clasificación quimiotaxonónima basadas en el perfil de terpenos y de cannabinoides, por ejemplo. No obstante, la complejidad biosintética de los terpenos y las fuentes de variabilidad en su producción, hacen que los conceptos de quimiotaxonomía queden desactualizados, siendo imperiosa y necesaria una caracterización genotípica.

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Ejemplos de 1. aceites esenciales (foto Dra. Silvia González) y 2. 3 resinas diluidas de C. sativa.

 

La producción de terpenos suele estar asociada a la presencia de estructuras anatómicas muy especializadas, donde se biosintetizan y se acumulan. Algunos ejemplos de estas estructuras pueden ser glándulas, cavidades secretoras o tricomas (glandulares), y suelen encontrarse en casi cualquier parte de una planta, con mayor incidencia en las partes vegetativas, como por ejemplo las hojas, las brácteas y los tallos.

En el cannabis, los terpenos se sintetizan y almacenan en los tricomas glandulares junto con los fitocannabinoides. Estos últimos comparten cierto origen biosintético con los terpenos, son compuestos terpeno-fenólicos.

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Con respecto a la actividad biológica y su aplicación medicinal, los terpenos son moléculas lipofílicas, que atraviesan muy fácilmente la barrera hematoencefálica. Presentan un estudiado, versátil y diverso espectro de actividades farmacológicas citadas para otras plantas anteriormente. Entre las incipientes aplicaciones terapéuticas de los terpenos, se documentaron numerosos reportes que citan desde la actividad antiinflamatoria hasta la inhibición del crecimiento tumoral, actividad antifúngica, y actividad ansiolítica de los mismos.

La forma más clásica de estudiar y evaluar el contenido de terpenos de una planta aromática es mediante la extracción y posterior análisis del aceite esencial de la misma. Este aceite esencial tiene rendimientos variables especie a especie, y esta compuesto por una mezcla compleja de sustancias volátiles y lipofílicas con bajo peso molecular, entre los que se encuentran los mono y sesquiterpenos (que influyen en la viscocidad de las flores de C. sativa). La destilación por arrastre de vapor es la metodología más recomendada y citada para extraer aceites esenciales. De todas formas, en el cannabis, a veces la destilación resulta engorrosa, porque la viscosidad es alta, y se trata de una resina más que de un aceite. Posteriormente el análisis se suele realizar mediante cromatografía gaseosa.

Alrededor de 200 fueron identificados en nuestra especie de interés, pero muy pocos se han centrado en la recopilación o estudio de farmacología asociada a esta planta. Dentro de los monoterpenos más representativos para el cannabis se encuentran el mirceno, el limoneno y el linalool. El mirceno también está presente en el perejil, el laurel, o el lúpulo, y se han citado para este compuesto actividad analgésiva, antiinflamatoria,  sedativa y antimutagénica. El limoneno, encontrado asimismo en el limón y otros cítricos, reporta actividad antiinflamatoria, antioxidante, antibiótica y ansiolítica, entre otras.  Por último, el linalool, presente también en lavanda, tiene citadas actividades analgésica, sedativa, anticonvulsivante, antiinflamatoria y ansiolítica.

Un sesquiterpeno característico del cannabis es el beta-cariofileno, para el que se reportan actividades antioxidantes, antiinflamatorias, anticancerígenas, cardioprotectoras, hepatoprotectoras, gastroprotectoras, nefroprotectoras, antimicrobianas e inmunomoduladoras y neuroprotectoras.  También este sesquiterpeno, en el último tiempo ha recobrado interés en la ciencia cannábica, debido a su alta interacción con el receptor CB2 de nuestro sistema endocannabinoide, considerándolo de esta manera un “cannabinoide dietario”. Se considera que un compuesto interesante porque es el responsable del olor para el que están entrenados los perros policía que detectan el cannabis con fines forenses (Óxido de cariofileno). 

Alianza terapéutica: de una idea popular a la comprobación científica

El llamado ‘efecto séquito’ o ‘entourage’ comenzó siendo una hipótesis, al observar cómo la acción de los endocannabinoides se veía fuertemente influenciada (potenciada) con el cannabis. Luego, esta premisa se convirtió en una idea popular que se adoptó casi instantáneamente, considerando los antecedentes terapéuticos de los terpenos observados en otros estudios. Académicamente hablando, y en términos de C. sativa, Recientemente se há cobrado interés por este concepto, generando nuevas líneas de investigación en torno al tema.

Los estudios, resultados y análisis por ahora no son lo suficientemente robustos y concluyentes. En algunos casos hay reportes contradictorios. Es evidente que el estudio de la actividad sinérgica y los mecanismos de la misma es un campo que está expandiéndose y del que aprenderemos mucho de ahora en adelante.

No quedan dudas de los reportes que sugieren una mejor actividad terapéutica y una reducción de los efectos adversos utilizando un extracto completo frente a un compuesto aislado, pero los mecanismos que subyacen a estos resultados deberían ser analizados para un mejor entendimiento de la planta y su potencial.

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Algunos estudios recientes reportan el análisis de tres aceites esenciales de C. sativa, con perfiles variables de 48 terpenos identificados. Los mismos presentaron actividad antiinflamatoria moderada en un modelo inducido de hinchazón de la pata en ratones. No obstante, otros estudios sobre actividad antiinflamatoria, en una tesis hace un par de años, no tuvo resultados óptimos. Estas contradicciones solo evidencian una necesidad emergente de seguir investigando y reuniendo argumentos y evidencias.

En general, se proponen cuatro mecanismos básicos de sinergia: (I) efectos multi-objetivo; (II) efectos farmacocinéticos tales como solubilidad mejorada o biodisponibilidad en el cuerpo; (III) interacciones de agentes que afectan la resistencia bacteriana; y (IV) modulación de eventos adversos. No obstante, con el fin de entender y conocer los mecanismos sinérgicos en el cannabis, el año pasado se publicó un artículo en el que se evaluó la actividad de ciertos terpenos en receptores CB1 y CB2, arrojando resultados no concluyentes. Esto quiere decir que científicamente hablando “estamos empezando´´ a indagar en este terreno.

Virtud medicinal: más que una fragancia

Si bien algunos terpenos están incluso avalados por la FDA como ingredientes dietarios o en la industria farmacéutica, en la actualidad, terpenos y cannabis están tomando un gran apogeo a nivel comercial e industrial. Los terpenos aislados y las mezclas de los mismos asociados al aroma de cannabis pueden conseguirse en el mercado. Están sirviendo de insumo para diferentes productos, como cremas o aceites, y también la adición de estos terpenos a cervezas artesanas, por ejemplo. En España un caso muy conocido son las Hemp Chips, patatas fritas con sabor a cannabis.   

A nivel mundial, el cannabis es principalmente utilizado como analgésico (para el dolor), y en patologías inflamatorias. En términos terapéuticos, la mayoría de los terpenos citados para esta especie presentan actividad antiinflamatoria y antioxidante, es por esto que esta arista es un buen hilo de cuál tirar para empezar a indagar en procesos sinérgicos.

Sigue siendo una idea recurrente el hecho de que el cannabis y su potencial terapéutico no es un puzzle de cuatro piezas. Involucra un complejo entramado de sustancias y principios activos, por lo cual es imprescindible una caracterización completa para entender cómo se pueden relacionar las actividades farmacológicas en pos de una mejora en el nivel terapéutico. La visión farmacéutica de una “sustancia aislada´´ como única solución ya no cobra relevancia, en un escenario en el que los pacientes, médicos  científicos advierten que “the plant does it better´´, como dice Ethan Russo.

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