Las avenantramidas (amidas del ácido antranílico, anteriormente llamadas "avenaluminias") [1] [2] [3] son un grupo de alcaloides fenólicos que se encuentran principalmente en la avena ( Avena sativa ), pero también están presentes en los huevos de la mariposa de la col blanca ( Pieris brassicae y P. rapae ), [4] y en el clavel infectado por hongos ( Dianthus caryophyllus ). [5] Varios estudios demuestran que estos productos naturales tienen actividades antiinflamatorias , antioxidantes , antipicazón , antiirritantes y antiaterogénicas . [6] [7] Los extractos de granos de avena con niveles estandarizados de avenantramidas se utilizan para productos para la piel, el cabello, los bebés y el cuidado solar. [8] [9] [10] [11] [12] [13] El nombre avenantramidas fue acuñado por Collins cuando informó la presencia de estos compuestos en los granos de avena. [14] [15] Más tarde se descubrió que tres avenantramidas eran las amidas de anillo abierto de las avenaluminias I, II y III, que Mayama y sus colaboradores habían informado previamente como fitoalexinas de avena. [16] [17]
La avena se ha utilizado para el cuidado personal desde la antigüedad. De hecho, la avena silvestre ( Avena sativa ) se utilizaba para el cuidado de la piel en Egipto y la península Arábiga en el año 2000 a. C. [18] Los baños de avena eran un tratamiento común para el insomnio , la ansiedad y las enfermedades de la piel como el eczema y las quemaduras . [18] En la época romana, Plinio , Columela y Teofrasto informaron sobre su uso como medicamento para afecciones dermatológicas . [19] En el siglo XIX, los baños de avena se usaban a menudo para tratar muchas afecciones cutáneas, especialmente erupciones inflamatorias pruriginosas. En la década de 1930, la literatura proporcionó más evidencia sobre la acción limpiadora de la avena junto con su capacidad para aliviar la picazón y proteger la piel. [ cita requerida ]
En 2003, la avena coloidal fue aprobada oficialmente por la FDA como protector de la piel . [18] Sin embargo, se había pensado poco en el ingrediente activo de la avena responsable del efecto antiinflamatorio hasta que se prestó más atención a las avenantramidas, que fueron aisladas y caracterizadas por primera vez en la década de 1980 por Collins. [20] [21]
Desde entonces, se han caracterizado y purificado muchos congéneres , y se sabe que las avenantramidas tienen propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antiateroscleróticas, y pueden usarse como tratamiento para personas con enfermedades inflamatorias, alérgicas o cardiovasculares. [21] En 1999, estudios realizados por la Universidad de Tufts demostraron que las avenantramidas son biodisponibles y permanecen bioactivas en humanos después del consumo. [21] Estudios más recientes realizados por la Universidad de Minnesota demostraron que las actividades antioxidantes y antiinflamatorias pueden aumentarse mediante el consumo de 0,4 a 9,2 mg/día de avenantramidas durante ocho semanas. [22] La Nomenclatura Internacional de Ingredientes Cosméticos (INCI) originalmente se refería a un extracto de avena con un nivel estandarizado de avenantramidas como "extracto de grano de Avena sativa", pero recientemente también han aceptado el nombre INCI "avenantramidas" para describir un extracto que contiene 80% de estos alcaloides fenólicos de avena. [22] [23]
A. sativa produce avenantramidas como fitoalexinas defensivas contra la infiltración de hongos patógenos de las plantas . [1] [2] Se descubrieron como sustancias químicas defensivas especialmente concentradas en las lesiones de Puccinia coronata var. avenae f. sp. avenae (y en ese momento denominadas "avenaluminias"). [1] [2]
Estudios realizados por Sur (2008) proporcionan evidencia de que las avenantramidas reducen significativamente la respuesta inflamatoria. [24] La inflamación es una reacción compleja y de autoprotección que ocurre en el cuerpo contra sustancias extrañas, daño celular, infecciones y patógenos. Las respuestas inflamatorias son controladas a través de un grupo llamado citocinas que es producido por las células inflamatorias. [25] Además, la expresión de citocinas se regula a través de la inhibición del factor de transcripción nuclear kappa B ( NF-κB ). [26] Muchos estudios han demostrado que las avenantramidas pueden reducir la producción de citocinas proinflamatorias como IL-6, IL-8 y MCP-1 al inhibir la activación de NF-κB que es responsable de activar los genes de la respuesta inflamatoria. [24] Por lo tanto, estos polifenoles de avena median la disminución de la inflamación al inhibir la liberación de citocinas. [24] Además, se encontró que las avenantramidas inhiben la inflamación neurogénica, que se define como una inflamación desencadenada por el sistema nervioso que causa vasodilatación, edema, calor e hipersensibilidad. [27] Además, las avenantramidas reducen significativamente la respuesta de picazón y su eficiencia es comparable al efecto antipicazón producido por la hidrocortisona. [24]
Las avenantramidas tienen una actividad antihistamínica eficaz ; reducen significativamente el picor y el enrojecimiento en comparación con las zonas no tratadas. [28]
Según Sur (2008), el efecto antiinflamatorio de las avenantramidas se debe a la inhibición de la activación de NF-κB en la citocina dependiente de NF-κB. [24] El factor nuclear-kappa β (NF-κB) es responsable de regular la transcripción del ADN y participa en la activación de genes relacionados con las respuestas inflamatorias e inmunes. [29] En consecuencia, la supresión del NF-κB limita la proliferación de células cancerosas y reduce el nivel de inflamación. [29] Las avenantramidas son capaces de inhibir la liberación de citocinas inflamatorias que están presentes en enfermedades cutáneas pruriginosas que causan picazón. [29] Además, su actividad antiinflamatoria puede prevenir el círculo vicioso de picazón-rascado y reducir la inflamación secundaria inducida por el rascado que a menudo ocurre en la dermatitis atópica y el eczema, evitando que la piel altere su barrera. [30] Las avenantramidas también tienen una estructura química similar a la del fármaco tranilast , que tiene una acción antihistamínica. La actividad antipicazón de las avenantramidas puede estar asociada con la inhibición de la respuesta de la histamina . [31] En conjunto, estos resultados muestran el efecto de las avenantramidas como potentes agentes antiinflamatorios y su importancia en aplicaciones dermatológicas. [ cita requerida ]
Se sabe que las avenantramidas tienen una potente actividad antioxidante, actuando principalmente mediante la donación de un átomo de hidrógeno a un radical. Un antioxidante es “cualquier sustancia que, cuando está presente en concentraciones bajas en comparación con las de un sustrato oxidable, retrasa o previene significativamente la oxidación de ese sustrato” (Halliwell, 1990). Estos fitoquímicos son capaces de combatir el estrés oxidativo presente en el cuerpo que es responsable de causar cáncer y enfermedades cardiovasculares. [32] Entre las avenantramidas, existen diferentes capacidades antioxidantes, donde C tiene la capacidad más alta, seguida de B y A. [5]
Las avenantramidas extraídas de la avena muestran potentes propiedades antioxidantes in vitro e in vivo , y según estudios realizados por Dimberg (1992), su actividad antioxidante es muchas veces mayor que la de otros antioxidantes como el ácido cafeico y la vainillina . [20] Aven-C es una de las avenantramidas más significativas presentes en la avena, y es responsable de la actividad antioxidante de la avena. Los efectos del extracto de avena enriquecido con avenantramidas se han investigado en animales, y se ha demostrado que una dieta de 20 mg de avenantramidas por kilogramo de peso corporal en ratas aumenta la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) en el músculo esquelético, el hígado y los riñones. [33] Además, una dieta basada en avenantramidas mejora la actividad de la glutatión peroxidasa en el corazón y los músculos esqueléticos, protegiendo al organismo de los daños oxidativos. [34]
Las avenantramidas consisten en conjugados de uno de los tres fenilpropanoides (ácido p-cumárico, ferúlico o cafeico) y ácido antranílico (o un derivado hidroxilado y/o metoxilado del ácido antranílico). [5] Collins y Dimberg han utilizado diferentes sistemas de nomenclatura para describir las avenantramidas en sus publicaciones. Collins asignó un sistema que clasifica las avenantramidas utilizando descriptores alfabéticos, mientras que Dimberg asignó letras mayúsculas al derivado antranilato y minúsculas al fenilpropanoide acompañante, como "c" para el ácido cafeico, "f" para el ácido ferúlico o "p" para el ácido antranílico p-cumárico. Más tarde, el sistema de Dimberg se modificó para utilizar un descriptor numérico para el ácido antranílico. [5] Las siguientes avenantramidas son las más abundantes en la avena: avenantramida A (también llamada 2p, AF-1 o Bp), avenantramida B (también llamada 2f, AF-2 o Bf), avenantramida C (también llamada 2c, AF-6 o Bc), avenantramida O (también llamada 2pd), avenantramida P (también llamada 2fd) y avenantramida Q (también llamada 2 cd).
Existe evidencia de que la cantidad de avenantramidas encontradas en los granos está relacionada con el genotipo , el ambiente, el año y la ubicación del cultivo, y el tejido (Matsukawa et al., 2000). Los factores ambientales no se conocen con claridad, pero se cree que se producen niveles más bajos de avenantramidas en la avena cuando se cultiva en un ambiente seco, lo que desfavorece la roya de la corona, un tipo de hongo que se ha demostrado que estimula la producción de avenantramidas en los granos de avena. [5]
No todas las avenantramidas son sensibles al pH y la temperatura. Esto quedó bien ilustrado en un estudio realizado con avenantramidas A, B y C. [5] En este estudio se encontró que la concentración de avenantramidas A (2p) se mantuvo esencialmente sin cambios en el tampón de fosfato de sodio después de tres horas a temperatura ambiente o a 95 °C. Las avenantramidas B (2f) parecieron ser más sensibles a la temperatura más alta a pH 7 y 12. Las avenantramidas C (2c) experimentaron una reorganización química a pH 12 a ambas temperaturas y disminuyeron en más del 85% a 95 °C, incluso a pH 7 (Dimberg et al., 2001). [5]
Las avenantramidas también se ven afectadas por la luz ultravioleta (UV). Dimberg descubrió que las tres avenantramidas analizadas (A, B y C) permanecieron en la conformación trans después de 18 horas de exposición a la luz ultravioleta a 254 nm. Por otro lado, Collins informó que las avenantramidas se isomerizan tras la exposición a la luz del día o a la luz ultravioleta. [5]
Las avenantramidas pueden sintetizarse artificialmente. Las avenantramidas A, B, D y E fueron sintetizadas por Collins (1989), utilizando métodos cromatográficos y adaptando el procedimiento de Bain y Smalley (1968). [35] Las cuatro sustancias sintéticas eran idénticas a las extraídas de la avena. [15]