Ginsenósido

Los ginsenósidos o panaxósidos son una clase de glucósidos esteroideos y saponinas triterpénicas de origen natural . Los compuestos de esta familia se encuentran casi exclusivamente en el género vegetal Panax (ginseng), que cuenta con una larga historia de uso en la medicina tradicional, lo que ha propiciado el estudio de los efectos farmacológicos de sus compuestos. En conjunto, los ginsenósidos presentan una gran variedad de efectos biológicos sutiles y difíciles de caracterizar cuando se estudian de forma aislada. ^{[ 1 ]}

Los ginsenósidos se pueden aislar de varias partes de la planta, aunque generalmente de las raíces, y se pueden purificar mediante cromatografía de columna . ^{[ 2 ]} Los perfiles químicos de las especies de Panax son distintos; aunque el ginseng asiático, Panax ginseng , ha sido el más estudiado debido a su uso en la medicina tradicional china , existen ginsenósidos exclusivos del ginseng americano ( Panax quinquefolius ) y del ginseng japonés ( Panax japonicus ). El contenido de ginsenósidos también varía significativamente debido a efectos ambientales. ^{[ 3 ]} Las hojas y los tallos se han revelado como una fuente de ginsenósidos más abundante y fácil de extraer. ^{[ 4 ]} También se han encontrado ginsenósidos en el jiaogulan , lo que convierte al jiaogulan en la primera planta fuera de la familia Araliaceae en contener ginsenósidos. ^{[ 5 ]}

Los ginsenósidos se nombran según su factor de retención en cromatografía de capa fina (TLC). La letra o el número que sigue a la R indica el factor de retención, siendo '0' el más polar, seguido de 'a' para el segundo más polar, hasta 'h' para un ginsenósido relativamente no polar. Algunos de estos grupos, que constan de varias moléculas, se subdividen aún más con números: por ejemplo, Ra1 es más polar que Ra2. Se pueden usar términos como "20-gluco-f" para indicar modificaciones adicionales. ^{[ 6 ]}

Se aplica una nomenclatura diferente a los denominados pseudoginsenósidos y notoginsenósidos. La diferencia en el nombre refleja más las circunstancias de su descubrimiento que su naturaleza química. ^{[ 7 ]}

Se pueden dividir a grandes rasgos en dos grupos según los esqueletos de carbono de sus agliconas : la familia de los dammaranos de cuatro anillos , que contiene la mayoría de los ginsenósidos conocidos, y la familia de los oleananos . Los dammaranos se subdividen a su vez en dos grupos principales: los protopanaxadioles (PPD) y los protopanaxatrioles (PPT), ^{[ 6 ]} con otros grupos más pequeños como el pseudoginsenósido F11 de tipo ocotilol y sus derivados. ^{[ 3 ]}

A cada ginsenósido se le unen al menos 2 o 3 grupos hidroxilo en las posiciones de carbono 3 y 20, o en las posiciones de carbono 3, 6 y 20, respectivamente. En los protopanaxadioles, los grupos azúcar se unen a la posición 3 del esqueleto de carbono, mientras que en los protopanaxatrioles se unen a la posición de carbono 6. Entre los protopanaxadioles más conocidos se encuentran Rb1, Rb2, Rc, Rd, Rg3, Rh2 y Rh3. Entre los protopanaxatrioles más conocidos se encuentran Re, Rg1, Rg2 y Rh1. ^{[ 8 ]}

Los ginsenósidos que pertenecen a la familia del oleanano son pentacíclicos, compuestos por un esqueleto de carbono de cinco anillos. ^{[ 9 ]} R0 (también escrito Ro) es un ejemplo. ^{[ 7 ]}

La vía biosintética de los ginsenósidos comienza de forma similar a la mayoría de los esteroides, desde el escualeno hasta el 2,3-oxidoescualeno mediante la acción de la escualeno epoxidasa , momento en el que se pueden sintetizar dammaranos a través de la dammarenediol sintasa y oleananos a través de la beta-amirina sintasa . ^{[ 6 ]} A partir de 2021, se conoce la vía de conversión completa a protopanaxadiol, protopanaxatriol y ácido oleanólico, asignándose al menos un gen a cada paso. La síntesis de ootillol sigue sin estar clara: se cree que el 2,3-oxidoescualeno se convierte primero en 2,3,22,23-dioxidoscualeno. Una oxidoescualeno ciclasa desconocida produce 3-epicabraleadiol, precursor inmediato del ootillol. ^{[ 7 ]}

En la vía propuesta, el escualeno se sintetiza a partir del ensamblaje de dos moléculas de farnesil difosfato (FPP). Cada molécula de FPP es, a su vez, producto de dos moléculas de dimetilalil difosfato y dos moléculas de isopentenil difosfato (IPP). El IPP se produce mediante la vía del ácido mevalónico en el citosol de una célula de la planta de ginseng y mediante la vía del metileritritol fosfato en el plastidio de la planta . ^{[ 10 ]}

Se sabe que muchas enzimas UGT presentes en el genoma de diversas especies de Panax son responsables de la unión de azúcares al esqueleto de esterol, produciendo ginsenósidos. Algunas reacciones aún no cuentan con una UGT identificada. Las enzimas responsables de la unión de otras cadenas laterales, como grupos ácidos y acilos, aún no se han identificado. ^{[ 7 ]}

La cocción al vapor del ginseng provoca que los ginsenósidos pierdan sus cadenas laterales de azúcar y malonilo, convirtiendo las moléculas más polares en otras menos polares (y menos comunes en la naturaleza). Este cambio podría explicar los diferentes efectos atribuidos al ginseng rojo y al ginseng blanco. Lo mismo ocurre con la pulpa del fruto del ginseng. ^{[ 14 ]} De manera similar, el tratamiento térmico y ácido del tallo y las hojas puede producir ginsenósidos menos polares. En general, se cree que las moléculas menos polares se absorben y se unen a las membranas celulares con mayor facilidad. Algunos informes afirman una mayor actividad biológica in vitro . ^{[ 15 ]}

Most studies of the biological effects of ginsenosides have been in cell culture or animal models and thus their relevance to human biology is unknown. Effects on the cardiovascular system, central nervous system and immune system have been reported, primarily in rodents. Antiproliferative effects have also been described.^[1][11]

Many studies suggest that ginsenosides have antioxidant properties. Ginsenosides have been observed to increase internal antioxidant enzymes and act as a free-radical scavenger.^[8] Ginsenosides Rg3 and Rh2 have been observed in cell models as having an inhibitory effect on the cell growth of various cancer cells while studies in animal models have suggested that ginsenosides have neuroprotective properties and could be useful in treating neurodegenerative disease such as Alzheimer's and Parkinson's diseases.^[8]

Two broad mechanisms of action have been suggested for ginsenoside activity, based on their similarity to steroid hormones. They are amphiphilic and may interact with and change the properties of cell membranes.^[1] Some ginsenosides have also been shown to be partial agonists of steroid hormone receptors. It is not known how these mechanisms yield the reported biological effects of ginsenosides. The molecules as a class have low bioavailability due to both metabolism and poor intestinal absorption.^[11]

Aunque tradicionalmente se obtenían de la raíz en la medicina popular, los ginsenósidos se han aislado de otras partes de la planta. La concentración en los tallos y hojas del ginseng asiático es del 3-6%, en comparación con solo el 1-3% en la raíz. ^{[ 15 ]} En comparación con la raíz, la pulpa del fruto del ginseng contiene 7 veces la cantidad de ginsenósido Re y 4 veces la cantidad total de ginsenósidos. ^{[ 14 ]}

El cultivo de células y tejidos también ha producido cantidades significativas de ginsenósido, especialmente cuando se sobreexpresan genes biosintéticos clave . ^{[ 7 ]}

• Gintonina
• Pseudoginsenósido F11