Explorando el potencial de las tecnologías ómicas en la investigación de plantas medicinales: una revisión en Colombia

This review presents advances in the implementation of high-throughput sequencing and its application to the knowledge of medicinal plants. We conducted a bibliographic search of papers published in PubMed, Science Direct, Google Scholar, Scopus, and Web of Science databases and analyzed the obtained data using VOSviewer (version 1.6.19). Given that medicinal plants are a source of specialized metabolites with immense therapeutic values and important pharmacological properties, plant researchers around the world have turned their attention toward them and have begun to examine them widely. Recent advances in sequencing technologies have reduced cost and time demands and accelerated medicinal plant research. Such research leverages full genome sequencing, as well as RNA (ribonucleic acid) sequencing and the analysis of the transcriptome, to identify molecular markers of species and functional genes that control key biological traits, as well as to understand the biosynthetic pathways of bioactive metabolites and regulatory mechanisms of environmental responses. As such, the omics (e.g., transcriptomics, metabolomics, proteomics, and genomics, among others) have been widely applied within the study of medicinal plants, although their usage in Colombia is still few and, in some areas, scarce. (185)El extracto de cloroformo (CE) y las fracciones obtenidas de las raíces de Aldama arenaria se evaluaron para determinar su actividad antiproliferativa in vitro contra 10 líneas celulares tumorales humanas [leucemia (K-562), mama (MCF-7), ovario que expresa un fenotipo resistente a múltiples fármacos (NCI/ADR-RES), melanoma (UACC-62), pulmón (NCI-H460), próstata (PC-3), colon (HT29), ovario (OVCAR-3), glioma (U251) y riñón (786-0)]. CE presentó actividad antiproliferativa débil a moderada (log GI50 medio 1.07), mientras que las fracciones 3 y 4, enriquecidas con diterpenos de tipo pimarane [ent-pimara-8 (14), ácido 15-dien-19-oico y ent-8(14),15-pimaradien-3β-ol], presentaron actividad moderada a potente para la mayoría de las líneas celulares, con un log GI50 medio de 0.62 y 0.59, respectivamente. Los resultados mostraron una acción antiproliferativa in vitro prometedora de las muestras obtenidas de A. arenaria, con los mejores resultados para NCI/ADR-RES, HT29 y OVCAR-3, y valores de TGI que van desde 5.95 a 28.71 µg.mL-1, demostrando que los compuestos de esta clase pueden ser prototipos potenciales para el descubrimiento de nuevos agentes terapéuticos

Potencial farmacoterapéutico de Vitis vinifera (uva) en enfermedades neurológicas asociadas a la edad

Age-related neurological disorders (ANDs), including neurodegenerative diseases, are complex illnesses with an increasing risk with advancing years. The central nervous system's neuropathological conditions, including oxidative stress, neuroinflammation, and protein misfolding, are what define ANDs. Due to the rise in age-dependent prevalence, efforts have been made to combat ANDs. Vitis vinifera has a long history of usage to treat a variety of illness symptoms. Because multiple ligand sites may be targeted, Vitis vinifera components can be employed to treat ANDs. This is demonstrated by the link between the structure and action of these compounds. This review demonstrates that Vitis vinifera and its constituents, including flavonoids, phenolic compounds, stilbenoids and aromatic acids, are effective at reducing the neurological symptoms and pathological conditions of ANDs. This is done by acting as an antioxidant and anti-inflammatory. The active Vitis vinifera ingredients have therapeutic effects on ANDs, as this review explains.Las enfermedades neurológicas asociadas a la edad (AND, por su sigla en inglés) incluyendo las enfermedades neurodegenerativas, son enfermedades complejas con un riesgo creciente con la edad. Las condiciones neuropatológicas del sistema nervioso central, que incluyen el estrés oxidativo, la neuro inflamación, y el plegado erróneo de proteínas, son lo que define las AND. Debido al aumento en la prevalencia dependiente de la edad, se han hecho esfuerzos para combatir las AND. Vitis vinifera tiene una larga historia de uso para el tratamiento de síntomas. Puesto que puede hacer objetivo a muchos sitios ligando, los componentes de Vitis vinifera se pueden utilizar para tratar AND. Esto se demuestra por el vínculo entre la estructura y la acción de estos compuestos. Esta revisión demuestra que la Vitis vinifera y sus constituyentes, incluídos los flavonoides, componentes fenólicos, estilbenoides, y ácidos aromáticos, son efectivos para reducir los síntomas neurológicos y las condiciones patológicas de AND. Esto se produce por su acción como antioxidante y antiinflamatorio. Los ingredientes activos de Vitis vinifera tienen efectos terapéuticos en AND, y esta revisión lo explica

Acumulación de metabolitos secundarios en la familia Lamiaceae influenciada por micronutrientes foliares

The Lamiaceae family is rich in secondary metabolites, such as essential oils comprising flavonoids, phenolic compounds, and terpenoids. Micronutrients play a crucial role in plant metabolism and secondary metabolites production. This review summarizes and emphasizes the significance of foliar micronutrient nutrition in facilitating the accumulation of secondary metabolites in the Lamiaceae family, based on research literature from 2010 to 2023 using dependable databases like Scopus, Google Scholar, PubMed, and Science Direct. Spraying micronutrients notably enhanced the biosynthesis of various secondary metabolites in Lamiaceae species, especially for nutrients that do not move easily (Fe, Zn, Mn, Cu, B, and Si). Using nano-micronutrients as foliar application on Lamiaceae medicinal plants was more effective than traditional soil treatment. This review highlighted the importance of additional investigation on Cerium, Titanium, and Boron. Genera such as Lavandula, Satureja, Origanum, Lippia, and Hyssopus require more research in the future.La familia Lamiaceae es rica en metabolitos secundarios, como aceites esenciales que comprenden flavonoides, compuestos fenólicos y terpenoides. Los micronutrientes desempeñan un papel crucial en el metabolismo de las plantas y la producción de metabolitos secundarios. Esta revisión resume y enfatiza la importancia de la nutrición foliar de micronutrientes para facilitar la acumulación de metabolitos secundarios en la familia Lamiaceae, basándose en la literatura de investigación de 2010 a 2023 utilizando bases de datos confiables como Scopus, Google Scholar, PubMed y Science Direct. La pulverización de micronutrientes mejoró notablemente la biosíntesis de varios metabolitos secundarios en especies de Lamiaceae, especialmente para nutrientes que no se mueven fácilmente (Fe, Zn, Mn, Cu, B y Si). El uso de nano-micronutrientes como aplicación foliar en plantas medicinales de Lamiaceae fue más efectivo que el tratamiento tradicional del suelo. Esta revisión resaltó la importancia de investigaciones adicionales sobre Cerio, Titanio y Boro. Géneros como Lavandula, Satureja, Origanum, Lippia y Hyssopus requieren más investigación en el futuro

La efectividad de Jiawei Huan Shao Dan en el tratamiento del síndrome de fragilidad senil: Protocolo de estudio para un ensayo controlado aleatorio

The pathogenesis of senile frailty syndrome is not yet clear, and there is no recommended drug treatment. Therefore, finding effective medications and improving clinical efficacy are the issues causing main delays and difficulties in furthering our understanding and treatment of this condition. A randomized double-blind placebo-controlled study will be conducted. A total of 60 eligible patients with senile frailty syndrome will be enrolled and randomly assigned to one of two groups: a control group and an experimental group. After 12 weeks of intervention and a 1-month follow-up period, the efficacy and safety of Jiawei Huan Shao Dan (JWHSD) in the patients will be observed and their degrees of weakness and cognitive function evaluated. If the present trial is successful, it will provide patients and doctors with a new, more effective method of alleviating senile frailty syndrome.La patogenia del síndrome de fragilidad senil aún no está clara, y no existe un tratamiento farmacológico recomendado. Por lo tanto, encontrar medicamentos efectivos y mejorar la eficacia clínica son los problemas que causan principales retrasos y dificultades en la comprensión y tratamiento de esta condición. Se llevará a cabo un estudio aleatorio doble ciego controlado con placebo. Un total de 60 pacientes elegibles con síndrome de fragilidad senil serán reclutados y asignados aleatoriamente a uno de dos grupos: un grupo de control y un grupo experimental. Después de 12 semanas de intervención y un período de seguimiento de 1 mes, se observarán la eficacia y seguridad de Jiawei Huan Shao Dan (JWHSD) en los pacientes, así como sus grados de debilidad y función cognitiva. Si el presente ensayo tiene éxito, proporcionará a pacientes y médicos un nuevo método más efectivo para aliviar el síndrome de fragilidad senil

Efectos de la receta de Yishentongluo sobre la activación de las vías Nrf2 y HO-1 que conducen a la reducción del estrés oxidativo y fibrosis renal en un modelo de rata con nefropatía membranosa

This study investigated Yishentongluo Recipe (YSTLF) effects on renal oxidative stress and fibrosis in membranous nephropathy (MN) rats. MN was induced by cationized bovine serum albumin injection. Rats were divided into control, MN, YSTLF, and benazepril groups. After four weeks of treatment, urine protein levels (UTP), serum total cholesterol (TC), triglycerides (TG), total protein (TP), and albumin (ALB) were assessed. Kidney microstructure, IgG immune complex deposition, and protein expressions of superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), transforming growth factor β1 (TGF-β1), collagen I (Collagen-I), α-smooth muscle actin (α-SMA), nuclear factor E2-related factor (Nrf2), haem oxygenase 1 (HO-1), and NADPH oxidase 4 (NOX4) were evaluated. YSTLF and BNPL treatments reduced UTP, TC, TG, increased TP and ALB levels, downregulated TGF-β1, Collagen-I, and α-SMA, and upregulated Nrf2, HO-1, and NOX4. YSTLF partially reversed SOD reduction and MDA elevation, suggesting its efficacy in alleviating renal oxidative stress and fibrosis in MN rats via Nrf2/HO1 signaling pathway activation.Este estudio investigó los efectos de la receta Yishentongluo (YSTLF) sobre el estrés oxidativo renal y la fibrosis en ratas con nefropatía membranosa (MN). La MN se indujo mediante inyección de albúmina sérica bovina cationizada. Las ratas se dividieron en grupos de control, MN, YSTLF y benazepril. Después de cuatro semanas de tratamiento, se evaluaron los niveles de proteína en orina (UTP), colesterol total (CT), triglicéridos (TG), proteína total (TP) y albúmina (ALB) en suero. Se evaluaron la microestructura renal, el depósito de complejos inmunes IgG y expresiones proteicas de superóxido dismutasa (SOD), malondialdehído (MDA), factor de crecimiento transformante β1 (TGF-β1), colágeno I (Colágeno-I), α-actina del músculo liso (α-SMA ), el factor nuclear E2 (Nrf2), la hemooxigenasa 1 (HO-1) y la NADPH oxidasa 4 (NOX4). Los tratamientos con YSTLF y BNPL redujeron UTP, TC, TG, aumentaron los niveles de TP y ALB, regularon negativamente TGF-β1, Colágeno-I y α-SMA, y regularon positivamente Nrf2, HO-1 y NOX4. YSTLF revirtió parcialmente la reducción de SOD y la elevación de MDA, lo que sugiere su eficacia para aliviar el estrés oxidativo renal y la fibrosis en ratas MN mediante la activación de la vía de señalización Nrf2/HO-1

Posibilidad de inducción de apoptósis y necrosis en células cancerosas mediante Clinopodium vulgare L. y ácidos fenólicos, y detección de flavonoides mediante LC-MS-MS

The objective of this research was to ascertain the phenolic content and antiproliferation and inducing of apoptosis activities of methanol extract of Clinopodium vulgare (CVME) on lung cancer cells. Initially, the viability and proliferation of lung cancer cells treated with CVME were assessed using MTT staining. AnnexinV/Propodium iodide fluorescent staining was then utilized to scan apoptotic cells with a cell counting device. Furthermore, the mRNA levels of proapoptotic Bax and antiapoptotic Bcl-2 were assessed via real-time PCR. Additionally, LC-MS-MS was used to determine the phenolic content of CVME. Following the administration of varying doses of CVME, it was found that the viability and proliferation of lung cancer cells reduced. The Bax and Bcl-2 mRNA levels did not significantly alter, however it was demonstrated that the cells killed by the necrotic pathway rather than by apoptosis. The main components of flavonoids and phenolic acids in CVME were found to be resveratrol and caffeic acid, respectively. Consequently, it can be said that lung cancer cells are inhibited by CVME, an abundant source of phenolics, via the necrotic pathway.El objetivo de esta investigación fue determinar el contenido fenólico, y la actividad de antiproliferación y apoptósica de los extractos metanólicos de Clinopodium vulgare (CVME) en células de cáncer de pulmón. Inicialmente, la viabilidad y proliferación de las células cancerosas tratadas con CVME fue evaluada usando tinción MTT. Posteriormente se utilizó tinción fluorescente de AnnexinV/yoduro de propodio para escanear células apoptósicas con un dispositivo de conteo de células. Luego, los niveles proapotptóticos Bax y antiapoptósicos Bcl-2 en ARNm se evaluaron en tiempo real mediante PCR. Además, LC-MS-MS se utilizó para determinar el contenido fenólico de CVME. Siguiendo con la administración de distintas dosis de CVME, se encontró qué la viabilidad y proliferación de células de cáncer pulmonar se redujo. Los niveles Bax y Bcl-2 en ARNm no cambiaron significativamente, no obstante, se demostró que las células fueron eliminadas por necrosis más que por apoptosis. El principal componente de los flavonoides y ácidos fenólicos del CVME fueron resveratrol y ácido caféico, respectivamente. En consecuencia, se puede afirmar que el CVME, una abundante fuente de fenoles, inhibe las células de cáncer pulmonar vía necrosis

Composición química, actividades antioxidantes y antimicrobianas del aceite esencial de las partes aéreas de Chuquiraga arcuata Harling cultivado en las tierras altas del Ecuador

The chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of the essential oil from aerial parts (leaves and flowers) of Chuquiraga arcuata Harling grown in the Ecuadorian Andes were studied. One hundred and twenty-six compounds were identified in the essential oil. Monoterpene hydrocarbons (45.8%) and oxygenated monoterpenes (44.1%) had the major percentages. The most abundant compounds were camphor (21.6%), myrcene (19.5%), and 1,8-cineole (13.4%). Antioxidant activity was examined using DPPH, ABTS, and FRAP assays. The essential oil had a moderate scavenging effect and reduction of ferric ion capacity through FRAP assay. Antimicrobial activity of the essential oil was observed against four pathogenic bacteria and a fungus. The essential oil exhibited activity against all microorganism strains under test, particularly against Candida albicans and Staphylococcus aureus with MICs of 2.43-12.10 µg/mL.Se estudió la composición química, actividades antioxidantes y antimicrobianas del aceite esencial procedente de las partes aérea (hojas y flores) de Chuquiraga arcuata Harling cultivadas en los Andes ecuatorianos. Se identificaron 126 compuestos en el aceite esencial. Los hidrocarburos monoterpénicos (45,8%) y los monoterpenos oxigenados (44,1%) tuvieron el mayor porcentaje. Los compuestos más abundantes fueron alcanfor (21,6%), mirceno (19,5%) y 1,8-cineol (13,4%). La actividad antioxidante se examinó mediante ensayos DPPH, ABTS y FRAP. El aceite esencial tuvo un efecto eliminador moderado y una reducción de la capacidad de iones férricos mediante el ensayo FRAP. Se observó actividad antimicrobiana del aceite esencial contra cuatro bacterias y un hongo patógenos. El aceite esencial mostró actividad contra todas las cepas de microorganismos bajo prueba, particularmente contra Candida albicans y Staphylococcus aureus con CMI de 2,43-12,10 µg/mL

Aislación de flavonoides de las flores de Tagetes patula (cempasúchil francés): Actividad citotóxica y oxidante en células de carcinoma cervical humano

Tagetes patula, known as French Marigold, belongs to the family Asteraceae. Human papillomavirus infection is considered one of the causes of cervical cancer. This study assessed the cytotoxic activity and intracellular oxidative capacity of compounds isolated from extract of T. patula flowers as anti-cancer cervical agents. Fraction F6 of n-butanol extract was subjected to column chromatography and HPLC-ESI-MS. The isolated compounds of T. patula were used to examine cytotoxic activity and the production of total reactive oxygen species in SiHa and HeLa cells; the cells were also characterized using scanning electron microscopy. Patulitrin was cytotoxic to SiHa and HeLa cells. An increase in ROS production was observed at different times of treatment of cells with patuletin and patulitrin. Scanning electron microscopy showed morphological changes in SiHa and HeLa cells. Thus, compounds isolated from T. patula have great treatment potential against cervical cancer.Tagetes patula, conocida como cempasúchil francés, pertenece a la familia Asteraceae. La infección por el virus del papiloma humano se considera una de las causas del cáncer cervical. En este estudio, se evaluó la actividad citotóxica y la capacidad oxidativa intracelular de los compuestos aislados del extracto de las flores de T. patula como agentes anticancerígenos cervicales. La fracción F6 del extracto de n-butanol se sometió a cromatografía en columna y HPLC-ESI-MS. Los compuestos aislados de T. patula se utilizaron para examinar la actividad citotóxica y la producción total de especies reactivas de oxígeno en las células SiHa y HeLa; las células también se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido. Patulitrina resultó citotóxica para las células SiHa y HeLa. Se observó un aumento en la producción de ROS en diferentes momentos del tratamiento de las células con patuletina y patulitrina. La microscopía electrónica de barrido mostró cambios morfológicos en las células SiHa y HeLa. Por lo tanto, los compuestos aislados de T. patula tienen un gran potencial de tratamiento contra el cáncer cervical

Análisis GC/MS, actividad antioxidante y antiinflamatoria de Pelargonium graveolens

One strategy used to discover new drugs for therapeutic use is the study of natural products. Rose Geranium, P. graveolens, is a plant that has long been used in traditional medicine for its many medicinal benefits. In this study, we present the first phytochemical study of Pelargonium graveolens cultived in Souk Ahras, Algeria. The volatile profile of the plant's leaves was analysed by GC/MS. More than 59 compounds were identified in the essential oils obtained from the leaves, representing 100% of the total oil weight. The main essential oil compounds were oxygenated monoterpenes, of which citronellol (26.69%) and geraniol (13.83%) were the main representatives. Radical neutralisation activity was measured by the DPPH method and IC50 values and the result for iron-reducing activity was from 22.93 ± 8.08 μg/mL and 18.79 ± 2.89 μg/mL (leaves) for the essential oil respectively. Considering these findings, Pelargonium graveolens essential oils have the potential to be a good source of natural antioxidants.Una estrategia utilizada para descubrir nuevos medicamentos para uso terapéutico es el estudio de productos naturales. El geranio rosa, P. graveolens, es una planta que se ha utilizado durante mucho tiempo en la medicina tradicional por sus numerosos beneficios medicinales. En este estudio, presentamos el primer estudio fitoquímico de Pelargonium graveolens cultivado en Souk Ahras, Argelia. El perfil volátil de las hojas de la planta se analizó mediante GC/MS. Se identificaron más de 59 compuestos en los aceites esenciales obtenidos de las hojas, representando el 100% del peso total del aceite. Los principales compuestos del aceite esencial fueron los monoterpenos oxigenados, de los cuales el citronelol (26.69%) y el geraniol (13.83%) fueron los principales representantes. La actividad de neutralización de radicales se midió mediante el método DPPH y los valores de IC50, y el resultado para la actividad reductora de hierro fue de 22.93 ± 8.08 μg/mL y 18.79 ± 2.89 μg/mL (hojas) para el aceite esencial, respectivamente. Considerando estos hallazgos, los aceites esenciales de Pelargonium graveolens tienen el potencial de ser una buena fuente de antioxidantes naturales

Caracterización del aceite esencial de drupa de Schinus molle L. de Córdoba: Usos potenciales

The main components of the essential oil (EO) of Schihus molle L were characterized by Gas Chromatography with Mass Spectrometry (GC-MS). The following components found were: α-pinene (22%), limonene (19%), caryophyllene (11%), β-pinene (8%), γ-gurjunene (6%), 7- Tetracyclo [6.2.1.0(3.8)0(3.9)] undecanol, 4,4,11,11-tetramethyl (5%), β-cadinene (4.11%), ledene oxide (4%), isoledene and β -elemene (3%), and finally δ-cadinene with 2% and others. They are terpene-type compounds in different concentrations. Their potential use in medicine stands out for being antiinflammatory, anxiolytic, antidepressant, memory loss recovery, kidney and liver problem preventions, antioxidant, immunoprotective and it is also used as anticancer, antimetastatic, among other uses. It also has a potential use as an antifungal, antimicrobial and insecticidal effect. They made it suitable for medical therapies as well as controlling of pests and microorganisms and other applications.Los principales componentes del aceite esencial (AE) de Schihus molle L fueron caracterizados mediante Cromatografía de Gases con Espectrometría de Masas (GC-MS). Los siguientes componentes encontrados fueron: α-pineno (22%), limoneno (19%), cariofileno (11%), β-pineno (8%), γgurjuneno (6%), 7-tetraciclo [6.2.1.0(3.8)0(3.9)]undecanol, 4,4,11,11-tetrametilo (5%), β-cadineno (4,11%), óxido de ledeno (4%), isoledeno y β-elemeno (3%), y finalmente δ-cadineno con 2% y otros.  Son compuestos de tipo terpeno en diferentes concentraciones. Su potencial uso en medicina destaca por ser antiinflamatorio, ansiolítico, antidepresivo, recuperador de la pérdida de memoria, preventivo de problemas renales y hepáticos, antioxidante, inmunoprotector y también se utiliza como anticancerígeno, antimetastásico, entre otros usos. También tiene un uso potencial como efecto antifúngico, antimicrobiano e insecticida. Lo hicieron adecuado para terapias médicas, así como para el control de plagas y microorganismos y otras aplicaciones