La composición en monosacáridos condiciona la actividad de los polisacáridos de plantas medicinales
Astrágalo. Foto: S. Foster
Los polisacáridos vegetales constituyen un grupo heterogéneo de macromoléculas al que se atribuyen propiedades inmunomoduladoras, antioxidantes, metabólicas y reguladoras de la microbiota intestinal. Una revisión publicada en International Journal of Molecular Sciences analiza hasta qué punto estas actividades dependen de los monosacáridos que integran cada polisacárido y de sus proporciones relativas.
Los autores recopilaron 210 fracciones polisacarídicas procedentes de 72 plantas medicinales. Mediante análisis de componentes principales las clasificaron en diez grupos estructurales: glucanos, galactanos, arabinogalactanos, arabinanos, mananos, glucomananos, xilanos o arabinoxilanos, fructanos, homogalacturonanos y ramnogalacturonanos tipo I.
Los preparados incluidos no eran, en general, extractos vegetales convencionales ni productos comerciales. Se trataba de fracciones polisacarídicas experimentales, aisladas, purificadas y caracterizadas, seleccionadas porque los estudios originales especificaban su composición en monosacáridos y aportaban algún ensayo de actividad biológica.
Por tanto, los resultados no deben extrapolarse directamente a:
- la droga vegetal completa;
- una infusión o decocción;
- un extracto seco no caracterizado;
- un complemento alimenticio comercial;
- ni siquiera al “polisacárido total” de la misma especie.
Una planta puede producir varias fracciones polisacarídicas con composición, peso molecular, ramificaciones, enlaces glucosídicos y actividades muy diferentes.
Principales clases de polisacáridos y productos evaluados
Glucanos
Los glucanos fueron el grupo más numeroso. Generalmente contenían más del 75-90% de glucosa y, en algunos casos, pequeñas cantidades de galactosa, arabinosa, manosa o ácidos urónicos. Las actividades estudiadas con mayor frecuencia fueron la inmunomodulación, el efecto antioxidante y la regulación de la microbiota.
Entre las fracciones descritas destacan:
- Un polisacárido de Astragalus membranaceus compuesto por 89% de glucosa, 3% de galactosa, 3,5% de arabinosa y 1% de manosa, con actividad inmunomoduladora.
- Otra fracción de la misma especie con 95,76% de glucosa, 1,83% de galactosa y 2,41% de arabinosa.
- Dos glucanos prácticamente puros de Astragalus membranaceus y Panax ginseng, constituidos por 100% de glucosa.
- Una fracción de Angelica dahurica con 97,5% de glucosa, acompañada de 0,41% de galactosa, 0,82% de manosa y 1,15% de xilosa.
- Un glucano de Angelica sinensis con 97,83% de glucosa y 1,19% de manosa.
- Polisacáridos de Schisandra chinensis con composiciones de 71,43% de glucosa, 22,28% de galactosa y 6,27% de manosa, o bien 89,8% de glucosa y 10,2% de galactosa.
- Una fracción antioxidante de Dendrobium officinale con 77,87% de glucosa y 22,12% de manosa.
- Un polisacárido de Taraxacum officinale con 79,3% de glucosa, 10% de galactosa, 8,8% de arabinosa y 1,5% de ramnosa.
- Un glucano hipoglucemiante de Glycyrrhiza uralensis compuesto por 78,38% de glucosa, 7,51% de galactosa, 5,55% de arabinosa, 2,82% de manosa, 3,96% de xilosa y pequeñas cantidades de ramnosa, fucosa y ácido galacturónico.
En los modelos experimentales, algunos glucanos activaron macrófagos, linfocitos y células dendríticas mediante receptores como Dectin-1, CR3 o TLR4 y vías de señalización MAPK y TLR4–MyD88–NF-κB. Sin embargo, esta actividad puede representar inmunoestimulación o modulación de la respuesta, no necesariamente un beneficio clínico general.
Arabinogalactanos y galactanos
Los arabinogalactanos estaban formados principalmente por arabinosa y galactosa, con proporciones variables de glucosa, ramnosa y ácidos urónicos. Se relacionaron sobre todo con actividad antioxidante, inmunomoduladora y moduladora de la microbiota.
Los productos mejor definidos por su composición incluyeron:
- Una fracción de Lycium ruthenicum con 56,62% de arabinosa, 39,52% de galactosa y 3,80% de ramnosa.
- Un arabinogalactano de Lycium barbarum con 63,79% de arabinosa, 31,07% de galactosa, 3,89% de ácido galacturónico y 1,23% de ramnosa.
- Una fracción de Scutellaria baicalensis con 67,1% de arabinosa, 22,2% de galactosa, 6,3% de ácido galacturónico, 4,4% de ramnosa y 1,2% de ácido glucurónico.
- Un polisacárido de Rehmannia glutinosa con 56,6% de galactosa, 38,1% de arabinosa y 0,05% de glucosa.
- Un arabinogalactano de Atractylodes lancea formado por 70,82% de arabinosa, 11,21% de galactosa, 8,84% de ramnosa, 4,28% de ácido galacturónico, 3,01% de glucosa y 1,84% de xilosa.
- Una fracción de Angelica sinensis con 52,41% de galactosa, 19,31% de arabinosa, 17,75% de glucosa y 10,44% de ácido glucurónico, investigada por sus efectos antioxidantes y antitumorales.
- Polisacáridos de Taraxacum officinale con composiciones de 42,24% de galactosa y 43,84% de arabinosa, o bien 52,94% de galactosa, 25,95% de arabinosa y 7,33% de manosa.
También se incluyeron galactanos casi puros: fracciones de Ophiopogon japonicus y Polygonatum cyrtonema compuestas por 100 % de galactosa, asociadas respectivamente con actividad antitumoral experimental y regulación de la microbiota.
Arabinanos y arabinoxilanos
Este grupo estuvo representado por pocos productos:
- Arabinanos de Rehmannia glutinosa, Glehnia littoralis y Akebia quinata, descritos como 100% de arabinosa.
- Un arabinoxilano de Plantago asiatica con 61,1% de xilosa y 32,2% de arabinosa, estudiado por sus efectos sobre la microbiota y el metabolismo glucídico.
- Una fracción de Prunella vulgaris con 55,9% de xilosa, 24,2 % de arabinosa, 9,7% de galactosa, 8,3% de glucosa y 1,9% de manosa, evaluada como inmunomoduladora.
El reducido número de fracciones impidió a los autores establecer asociaciones suficientemente robustas para estas categorías.
Mananos y glucomananos
Procedían principalmente de especies de Dendrobium. Se caracterizaban por un predominio de manosa acompañado de glucosa. Sus actividades más frecuentes fueron la inmunomoduladora, antitumoral y neuroprotectora.
Entre los preparados incluidos figuraban:
- Un glucomanano de Dendrobium officinale con 82,03% de manosa y 17,97% de glucosa.
- Otras fracciones de la misma especie con relaciones de 85,2:14,8, 82,08:17,92, 82,76:17,24, 77,16:22,84 o 71,83:28,17 de manosa y glucosa.
- Un glucomanano de Dendrobium huoshanense con 75,81% de manosa y 24,19 % de glucosa.
- Otra fracción de esta especie con 65,79% de manosa, 33,47% de glucosa y cantidades inferiores al 1% de galactosa y arabinosa.
- Un polisacárido de Bletilla striata con 75% de manosa y 25% de glucosa, estudiado por su actividad antioxidante.
- Un manano de Dendrobium officinale con 91,15% de manosa, acompañado de 5,09% de glucosa, 2,29% de galactosa y 1,46% de arabinosa.
- Una fracción de Ginkgo biloba con 97,08% de manosa y 2,91% de galactosa.
Aunque el artículo agrupa estos productos por composición, no demuestra que la manosa por sí sola sea responsable del efecto. La configuración de los enlaces, el grado de acetilación, la ramificación y el peso molecular pueden modificar sustancialmente su actividad.
Fructanos
Los fructanos estaban formados predominantemente por fructosa, generalmente con una pequeña proporción terminal de glucosa. Su asociación más constante fue la regulación de la microbiota intestinal.
Los preparados revisados incluyeron:
- Dos fructanos de Codonopsis pilosula con 96,60% de fructosa y 3,40% de glucosa, y 97,28% de fructosa y 2,72% de glucosa.
- Varias fracciones de Ophiopogon japonicus descritas como 100% de fructosa.
- Fructanos de Polygonatum kingianum con 91,3-93,56% de fructosa y aproximadamente 6,4-7,2% de glucosa.
- Preparados de Polygonatum cyrtonema con 80,81-96,32% de fructosa, acompañada principalmente de glucosa y, en algunos casos, manosa.
- Una fracción de Atractylodes lancea con 94,48% de fructosa y 5,52% de glucosa.
- Un fructano de Polygonatum odoratum compuesto por 96,7% de fructosa y 3,3% de glucosa.
- Un polisacárido de Liriope spicata con 96,57% de fructosa y 3,33% de glucosa, evaluado por su actividad hipoglucemiante.
Los fructanos favorecieron en modelos experimentales la producción de ácidos grasos de cadena corta —acetato, propionato y butirato— y la expresión de proteínas relacionadas con la barrera intestinal, como ZO-1, ocludina y mucina 2. Estos resultados son compatibles con una acción prebiótica, aunque dependen de la estructura y longitud de la cadena y no pueden trasladarse indistintamente a todos los fructanos.
Pectinas: homogalacturonanos y ramnogalacturonanos I
Las pectinas fueron las fracciones de composición más compleja. Su característica común era la presencia de ácido galacturónico, acompañado de proporciones variables de ramnosa, galactosa, arabinosa, glucosa y otros azúcares. Se relacionaron principalmente con inmunomodulación, actividad antioxidante y efectos hipoglucemiantes.
Algunos de los productos descritos fueron:
- Una pectina de Panax ginseng con 49,3% de ácido galacturónico, 19,4% de galactosa, 18,2% de glucosa, 7,9% de arabinosa y 5,2% de ramnosa.
- Otra fracción de ginseng con 92,1% de ácido galacturónico, 5,9% de galactosa y 2,0% de glucosa, próxima a un homogalacturonano.
- Una pectina de Panax ginseng con 47,74% de ácido galacturónico, 15,53% de arabinosa, 14,58% de galactosa, 12,28% de glucosa y 9,86% de ramnosa.
- Una fracción de Codonopsis pilosula con 90,8% de ácido galacturónico, 5,7% de ramnosa y 3,5 % de arabinosa.
- Una pectina de Panax notoginseng con 33,3% de galactosa, 25,2% de arabinosa, 17,1% de ácido galacturónico, 15,5% de ramnosa y 4,5% de glucosa.
- Una pectina de Pueraria lobata con 47,44% de ácido galacturónico, 16,60% de galactosa, 16,52% de arabinosa, 6,14% de ramnosa, 4,75% de xilosa, 4,05 % de glucosa y pequeñas cantidades de fucosa y ácido glucurónico.
- Una fracción de Ginkgo biloba con 73,18% de ácido galacturónico, acompañada de 7,86 % de arabinosa, 6,95 % de ramnosa, 6% de galactosa y cantidades menores de otros azúcares.
- Una pectina hepatoprotectora de Crataegus pinnatifida descrita como 100% de ácido galacturónico.
- Una fracción hipoglucemiante de Schisandra chinensis con 90,06% de ácido galacturónico, 2,56 % de ácido glucurónico y pequeñas cantidades de glucosa, galactosa, arabinosa, manosa y ramnosa.
- Una pectina de Eucommia ulmoides evaluada en osteoporosis experimental, con 34,22% de arabinosa, 34,11% de ácido galacturónico, 18,32% de ramnosa, 9,43% de galactosa y cantidades menores de glucosa, manosa, fucosa y ácido glucurónico.
En los estudios inmunológicos, estas fracciones actuaron sobre TLR2, TLR4, receptores de manosa y galectina-3, estimulando macrófagos, células dendríticas, linfocitos y producción de citocinas. De nuevo, se trata de observaciones experimentales y no de eficacia clínica demostrada.
Relación entre composición y actividad
La frecuencia con que cada actividad apareció en la literatura mostró diferentes perfiles:
- Los glucanos se asociaron principalmente con inmunomodulación, antioxidación y regulación de la microbiota.
- Los galactanos y arabinogalactanos, con actividad antioxidante, inmunomoduladora y moduladora de la microbiota.
- Los mananos y glucomananos, con inmunomodulación, actividad antitumoral y neuroprotección.
- Los fructanos, sobre todo con efectos prebióticos, seguidos de inmunomodulación y actividad antioxidante.
- Las pectinas, con inmunomodulación, antioxidación y actividad hipoglucemiante.
No obstante, el número de publicaciones no equivale a magnitud del efecto ni a calidad de la evidencia. Por ejemplo, que los autores recopilaran 21 referencias inmunomoduladoras sobre glucanos y 21 sobre pectinas indica que son las actividades más estudiadas, pero no permite afirmar que estos productos sean clínicamente eficaces como inmunomoduladores.
Valoración para la práctica clínica
La revisión aporta una extensa base química y permite reconocer que hablar genéricamente de “polisacáridos de una planta” resulta insuficiente. Dos fracciones obtenidas de una misma especie pueden presentar composiciones y acciones muy distintas.
Su principal interés es farmacognóstico y preclínico:
- ayuda a seleccionar fracciones para futuros estudios;
- orienta la purificación hacia determinados perfiles de monosacáridos;
- permite formular hipótesis sobre receptores y mecanismos;
- subraya la necesidad de caracterizar químicamente los preparados.
Sin embargo, no se revisan ensayos clínicos que permitan recomendar estos polisacáridos para el tratamiento de enfermedades. Las actividades proceden principalmente de pruebas químicas, cultivos celulares y modelos animales. Además, la composición monosacarídica es solo uno de los determinantes de la actividad: también influyen la masa molecular, la secuencia y configuración de los enlaces glucosídicos, la ramificación, la conformación tridimensional, la presencia de grupos urónicos o sulfato y las modificaciones generadas durante la extracción.
La comparación entre fracciones procedentes de estudios distintos tampoco demuestra causalidad. Una mayor proporción de glucosa, manosa o ácido galacturónico puede asociarse con una actividad, pero no prueba que ese monosacárido aislado sea el responsable del efecto.
Conclusión
La composición en monosacáridos constituye un indicador útil para clasificar y seleccionar polisacáridos de plantas medicinales, pero no basta para predecir por sí sola su actividad farmacológica. Los glucanos y las pectinas concentran gran parte de la investigación inmunomoduladora; los fructanos muestran especial interés como moduladores de la microbiota; y determinados arabinogalactanos y glucomananos presentan actividades antioxidantes, neuroprotectoras o antitumorales en modelos preclínicos.
La futura aplicación terapéutica exigirá identificar completamente cada fracción (origen botánico y parte vegetal, método de extracción, pureza, composición, masa molecular, enlaces y ramificación), establecer dosis reproducibles y confirmar eficacia y seguridad mediante ensayos clínicos. Hasta entonces, estos polisacáridos deben considerarse sustancias experimentales con potencial farmacológico, no principios activos de eficacia clínica demostrada.