brassinolida

Brasinólido: una referencia integral

Identidad y carácter químico

El brasinólido es un esteroide vegetal de origen natural y el miembro fundador de la clase de fitohormonas denominadas brasinoesteroides (BR). Es un esteroide natural que promueve la elongación y división celular en las plantas. Fue descubierto en polen de colza (Brassica napus) en 1979, y su estructura se determinó mediante cristalografía de rayos X y análisis espectroscópico, correspondiendo a (22R,23R,24S)-2α,3α,22,23-tetrahidroxi-24-metil-B-homo-7-oxa-5α-colestan-6-ona.

El número de registro CAS del brasinólido es 72962-43-7. Su fórmula molecular es C₂₈H₄₈O₆ y su peso molecular es 480.7 g/mol. En su forma pura, se presenta como un polvo cristalino blanco.

Los brasinoesteroides son derivados poliidroxilados del 5α-colestano de origen vegetal, estructuralmente similares a las hormonas esteroideas animales derivadas del colesterol y a los ecdisteroides de insectos. El brasinólido es el primero y el más activo de la familia de los brasinoesteroides (BS), que hacia el año 2000 estaba conformada por más de 40 miembros completamente caracterizados, aislados de plantas tanto del reino terrestre como marino. Hasta la fecha, se han encontrado más de 70 compuestos relacionados denominados brasinoesteroides (BS) en fuentes naturales.

Las características estructurales comunes son los esqueletos esteroideos fusionados en cis A/B, con funciones oxigenadas en el anillo A, la cadena lateral y, con muy pocas excepciones, el anillo B. Se ha determinado que la magnitud de la actividad biológica depende de la posición y orientación espacial de los grupos hidroxilo en el anillo A, la naturaleza de la función oxigenada presente en el anillo B, la configuración de los centros quirales C22 y C23, y el patrón de sustitución y la configuración del centro quiral C24. Un paso biosintético particularmente crítico es la oxidación en C6: la más significativa biológicamente de estas reacciones es la oxidación en C6, donde se forma una cetona en la posición del carbono C6. Esta única reacción incrementa la actividad biológica de la molécula en un factor de 200.

Fuentes naturales y distribución

Los esteroides de tipo brasinólido de origen natural se encuentran en casi todas las plantas, algas, helechos, gimnospermas y angiospermas. Se encuentra en concentraciones más altas en el polen, las semillas inmaduras, las flores y las raíces de las plantas. Se han identificado y caracterizado más de 40 análogos del brasinólido, conocidos colectivamente como BR, en muchas especies vegetales diferentes, incluyendo 37 angiospermas, 5 gimnospermas, una pteridofita (Equisetum arvense) y un alga (Hydrodictyon reticulatum).

Tomando en cuenta su contenido extremadamente bajo en las plantas, la síntesis química es la única fuente práctica de brasinoesteroides, tanto para fines científicos como prácticos. Por ello, para uso en investigación y como suplemento, el brasinólido y sus análogos se obtienen habitualmente mediante síntesis química o semisíntesis, y no mediante extracción directa.

Análogos principales

Varios análogos estrechamente relacionados se discuten en la literatura científica junto con el brasinólido propiamente dicho:

• 28-homobrasinólido, 28-epihomobrasinólido, 24-epibrasinólido y 22,23,24-trisepibrasinólido son sustancias esteroles obtenidas por síntesis química.
• Castasterona: el precursor biosintético inmediato del brasinólido, que posee actividad parcial.
• Todos los brasinoesteroides de origen natural ejercen los mismos efectos cualitativos que el brasinólido.

Biosíntesis

La producción de brasinólido comienza con un esterol estrechamente relacionado llamado campesterol, que se encuentra en la membrana celular. Inicialmente, es reducido por una enzima llamada DET2. A esto le sigue una serie de reacciones de oxidación, facilitadas por enzimas citocromo P-450, que añaden grupos hidroxilo a la molécula. Las enzimas BR6ox1 y BR6ox2 convierten luego un intermediario en castasterona, y BR6ox2 puede catalizar además la formación de un anillo de lactona de siete miembros a partir de la cetona en C6, produciendo brasinólido. La homeostasis del brasinólido está regulada por varias enzimas catabólicas, entre ellas la enzima P450 BAS1, la UDP-glicosiltransferasa UGT73C5 y sulfotransferasas. La biosíntesis del brasinólido ocurre, al menos en parte, dentro del retículo endoplasmático.

Descubrimiento histórico y contexto

El descubrimiento del brasinólido, el BR natural más activo identificado hasta la fecha, fue precedido por tres décadas de experimentos en el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), en los que se aplicaron extractos orgánicos de polen de más de 60 especies a una variedad de plantas cultivadas con el fin de identificar nuevos compuestos con propiedades promotoras del crecimiento. Se había reportado que los extractos de polen de Brassica napus L. (colza) (familia Cruciferae) producían un efecto novedoso de promoción del crecimiento cuando se aplicaban a plantas jóvenes de frijol pinto. Las fracciones activas en el ensayo del segundo internudo de frijol dan lugar tanto a un aumento de la elongación celular como de la división celular. En 1979, M. D. Grove y colaboradores lo aislaron del polen de Brassica napus (colza) y lo caracterizaron, publicando la determinación estructural en Nature. El aislamiento del brasinólido en 1979 dio inicio a una nueva era en la investigación de las fitohormonas.

Uso tradicional e histórico de plantas que contienen polen

El brasinólido, como entidad química discreta, era desconocido antes de 1979, y ningún sistema medicinal tradicional empleó explícitamente el brasinólido en sí mismo como un compuesto reconocido. Tradicionalmente, las plantas que contienen brasinoesteroides han sido utilizadas en diversas culturas por sus supuestas propiedades promotoras de la salud, aunque la identificación específica del brasinólido en sí como compuesto medicinal es un avance científico más reciente.

El polen, el gametofito masculino de las plantas con flores, es un material de alta energía recolectado por insectos y almacenado como reserva alimentaria. El polen ha sido utilizado tradicionalmente por los seres humanos con fines religiosos y como alimento complementario. El polen es un alimento concentrado, rico en energía y vitaminas, que en la actualidad no solo se consume como componente dietético, sino que también se utiliza en tratamientos de medicina alternativa. El polen tiene potencial importancia como alimento complementario y de supervivencia, y para el acondicionamiento de deportistas. El polen se ha utilizado con fines médicos en la prostatitis, las úlceras gástricas sangrantes y algunas enfermedades infecciosas, aunque dicho uso ha sido cuestionado por la profesión médica.

El uso de pólenes en la medicina popular también indica el alcance de los esteroides de los pólenes vegetales en la medicina. Sin embargo, es importante señalar que la atribución de cualquier efecto terapéutico tradicional específicamente al brasinólido —en contraposición a otros constituyentes del polen— es una inferencia retrospectiva realizada en la literatura científica y no formó parte del conocimiento popular o tradicional original. No se ha encontrado ninguna preparación tradicional ni régimen de dosificación documentado específicamente para el brasinólido aislado en el registro etnobotánico revisado por pares.

Dado que el brasinólido y sus congéneres son productos naturales, y son abundantes en el reino vegetal, no están excluidos de la dieta habitual de todos los organismos vivos y, por lo tanto, no constituyen un aditivo "no natural".

Constituyentes clave y mecanismos de acción

Mecanismo de señalización en plantas (vía del receptor BRI1)

La vía de señalización intracelular del brasinólido en las plantas es una de las vías de transducción de hormonas esteroideas mejor caracterizadas en biología. Mientras que las hormonas esteroideas animales son percibidas por la familia de factores de transcripción de receptores nucleares, los brasinoesteroides en las plantas son percibidos por una cinasa receptora de superficie celular, BRI1.

En Arabidopsis thaliana, el brasinólido es detectado por los dominios extracelulares de las cinasas receptoras BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 1 (BRI1) y sus homólogos BRL1 y BRL3. La unión del brasinólido promueve su interacción con correceptores, desencadenando una cascada de transferencia de fosfatos que permite la acumulación nuclear de factores de transcripción posteriores para regular genes diana.

El BR activo, brasinólido (BL), se une al dominio extracelular de la cinasa receptora BRI1, promoviendo una actividad basal de la cinasa BRI1 que fosforila el regulador negativo BKI1 en Y211, liberándolo de la membrana y permitiendo que BRI1 se asocie con BAK1 o sus homólogos BKK1 y SERK1. BRI1 o BAK1 activados regulan luego, posiblemente de forma indirecta, las actividades de la cinasa BIN2 y/o la fosfatasa BSU1, que regulan directamente el estado de fosforilación y la acumulación nuclear de dos factores de transcripción homólogos, BZR1 y BES1. BZR1 y BES1 se unen directamente a los promotores de genes que responden a los BR para regular su expresión.

La vía de señalización de los BR se ha convertido en un paradigma tanto de la señalización mediante cinasas receptoras en plantas como de la señalización esteroidea por receptores de superficie celular en general. Los estudios de mutantes con defectos en la biosíntesis o la señalización de los BR demostraron que los BR desempeñan funciones esenciales en casi todas las fases del desarrollo vegetal, ya que estos mutantes muestran múltiples defectos del desarrollo, tales como reducción de la germinación de semillas, enanismo extremo, fotomorfogénesis en la oscuridad, distribución alterada de los estomas, floración retrasada y esterilidad masculina.

Mecanismos propuestos en sistemas celulares animales y humanos

Los brasinoesteroides, una clase de hormonas esteroideas específicas de las plantas, controlan muchos procesos del desarrollo y fisiológicos de forma similar a sus contrapartes animales, incluyendo la regulación de la expresión génica, la división y expansión celular, la diferenciación, la muerte celular programada y la homeostasis. En los sistemas celulares animales y humanos, los mecanismos descritos en la investigación preclínica difieren de la vía BRI1 de las plantas e implican principalmente:

• Activación de la vía PI3K/Akt: El 28-homobrasinólido (HB), una lactona esteroidea con potente propiedad promotora del crecimiento vegetal, estimuló la síntesis de proteínas e inhibió la degradación de proteínas en células de músculo esquelético de rata L6 (CE₅₀ 4 μM), mediado en parte por la vía de señalización PI3K/Akt. La estimulación de la síntesis de proteínas por el HB depende de PI3K/Akt y PKC, pero no de la señalización de MAPK. El pretratamiento con el inhibidor de Akt triciribina (20 μM), el inhibidor de PI3K LY294002 (25 μM) y el inhibidor de PKC GO6976 (10 nM) inhibió la síntesis de proteínas mediada por HB (3 μM) en células de músculo esquelético de rata L6, mientras que el inhibidor de MEK1 PD98059 (2 μM) y el inhibidor de la MAPK p38 SB203580 (50 nM) no tuvieron ningún efecto.
• Inducción de apoptosis en células cancerosas: Se ha observado que el brasinólido promueve la apoptosis de la línea celular de cáncer de próstata humano PC-3, al aumentar la actividad de la caspasa-3 y disminuir la expresión de Bcl-2 (una proteína antiapoptótica).
• Modulación de enzimas antioxidantes: El 24-epibrasinólido reduce los niveles de especies reactivas de oxígeno intracelulares y modula las actividades de la superóxido dismutasa, la catalasa y la glutatión peroxidasa.
• Inhibición de la P-glicoproteína: El brasinólido pudo revertir eficazmente la resistencia de la línea celular linfoblastoide T humana CCRF-VCR 1000, al inhibir el eflujo del fármaco transportado por la P-glicoproteína.
• Interferencia antiviral con la replicación viral: Se ha demostrado que los compuestos brasinoesteroides son capaces de perturbar la síntesis de proteínas virales, así como la maduración de la cápsula viral.
• Migración celular y fosforilación de Akt: Hubo una correlación directa entre la capacidad de un compuesto para promover la migración celular y para inducir la fosforilación de Akt. Akt es una enzima clave en las vías de transducción de señales implicadas en la supervivencia celular, la progresión del ciclo celular y la migración. Datos crecientes sugieren que Akt podría desempeñar un papel en la reparación y la producción de colágeno por parte de los fibroblastos activados.

Evidencia científica por área de uso

Las siguientes secciones recopilan la evidencia preclínica y, cuando se dispone de ella, la evidencia clínica temprana. Salvo que se indique lo contrario, toda la evidencia es preclínica (in vitro o en modelos animales); no se ha identificado ningún ensayo clínico aleatorizado (ECA) completado y publicado en humanos específicamente sobre la suplementación con brasinólido en la literatura revisada por pares al momento de redactar este documento.

1. Anabolismo del músculo esquelético y composición corporal

Los brasinoesteroides son derivados poliidroxilados del 5α-colestano de origen vegetal, estructuralmente similares a las hormonas esteroideas animales derivadas del colesterol y a los ecdisteroides de insectos, sin función conocida en mamíferos. A pesar de ello, ha surgido la siguiente evidencia preclínica:

El 28-homobrasinólido (HB), una lactona esteroidea con potente propiedad promotora del crecimiento vegetal, estimuló la síntesis de proteínas e inhibió la degradación de proteínas en células de músculo esquelético de rata L6 (CE₅₀ 4 μM), mediado en parte por la vía de señalización PI3K/Akt. La administración oral de HB (20 o 60 mg/kg/día durante 24 días) a ratas sanas alimentadas con una dieta normal (contenido de proteína del 23.9%) aumentó la ingesta de alimento, el aumento de peso corporal, la masa corporal magra y la masa del músculo gastrocnemio en comparación con los controles tratados con vehículo. El efecto de la administración de HB aumentó levemente en animales alimentados con una dieta alta en proteínas (contenido de proteína del 39.4%).

Tanto la administración oral (hasta 60 mg/kg) como subcutánea (hasta 4 mg/kg) de HB mostraron baja actividad androgénica cuando se evaluaron en el ensayo de Hershberger. Este es un ensayo estandarizado en roedores para evaluar efectos secundarios androgénicos. La observación de una baja actividad androgénica en este ensayo constituye una señal preliminar de seguridad, pero no sustituye los datos clínicos en humanos.

Fortaleza de la evidencia: preliminar; únicamente estudios in vitro y en roedores. No existen ensayos clínicos en humanos para esta indicación.

2. Metabolismo de la glucosa y efectos metabólicos

La administración oral de homobrasinólido (HB) a ratas sanas desencadenó una respuesta anabólica selectiva que se asoció con menores niveles de glucosa en sangre. El objetivo de un estudio posterior fue evaluar los efectos de la administración de HB sobre el metabolismo de la glucosa, la sensibilidad a la insulina, la composición corporal y los perfiles de expresión de genes gluconeogénicos en el hígado de ratones C57BL/6J obesos inducidos por dieta alta en grasas. La administración oral aguda de 50–300 mg/kg de HB a ratones obesos produjo una disminución dosis-dependiente de la glucosa en sangre en ayunas dentro de las 3 horas posteriores al tratamiento. La administración crónica diaria de HB (50 mg/kg durante 8 semanas) mejoró la hiperglucemia y la tolerancia oral a la glucosa asociada con la obesidad, sin afectar significativamente el peso corporal ni la composición corporal.

En cuanto al brasinólido propiamente dicho (en lugar del análogo homobrasinólido), el brasinólido tuvo una función similar a la fenformina en la reducción de los niveles de glucosa en sangre, pero sin un patrón dosis-dependiente. Los niveles de glucosa en sangre mostraron diferencias significativas tras el tratamiento con brasinólido a diferentes dosis (200, 100 y 50 mg/kg). Estos resultados indicaron que el brasinólido podría reducir los niveles de glucosa en sangre sin toxicidad. Hasta el momento de este informe, no se había reportado ningún estudio clínico en humanos.

Fortaleza de la evidencia: únicamente modelos animales (roedores). Todos los rangos de dosis reportados están expresados en mg/kg de peso corporal en ratones/ratas y no pueden extrapolarse directamente a la dosificación en humanos. No existen ensayos en humanos.

3. Actividad anticancerígena y antiproliferativa

La primera evidencia de que los brasinoesteroides naturales pueden inhibir el crecimiento, a concentraciones micromolares, de varias líneas celulares de cáncer humano sin afectar el crecimiento de células normales, provino de estudios in vitro de relación estructura-actividad.

En relación con el brasinólido específicamente en células de cáncer de próstata: el estudio investigó el efecto del brasinólido sobre la viabilidad de células de cáncer de próstata humano independiente de andrógenos PC-3. Los resultados mostraron que el brasinólido podía inducir citotoxicidad dependiente del tiempo y la concentración en células PC-3. El modo de muerte celular pareció ser predominantemente apoptosis, tal como se demostró mediante análisis por citometría de flujo, microscopía de fluorescencia y microscopía electrónica de transmisión. La actividad de la caspasa-3 aumentó notablemente tras el tratamiento con brasinólido. Los estudios de western blot indicaron que el tratamiento con brasinólido desencadenó una disminución dependiente del tiempo en la expresión de la proteína antiapoptótica Bcl-2.

En relación con el 24-epibrasinólido en cáncer de colon: la aplicación de 24-EpiBL en células de carcinoma de colon (HT-29 y HCT 116) se ha encontrado que regula al alza a Foxo3a (Forkhead/Winged Helix Box Class O) y a la tirosina cinasa proteica Src p38, tras la activación de PI3K/AKT, lo que conduce a la muerte celular regulada por mitocondrias en células de cáncer de colon.

Los brasinoesteroides son hormonas vegetales que estimulan su crecimiento y resistencia. Los BR tienen actividad anticancerígena, antiviral y antipsoriásica, entre otras. Los brasinoesteroides, una clase de hormonas esteroideas específicas de las plantas, se consideran nuevos agentes potenciales anticancerígenos para el tratamiento de tumores de diferentes orígenes, incluyendo cánceres dependientes de hormonas.

Fortaleza de la evidencia: únicamente estudios in vitro (líneas celulares). No se ha identificado evidencia en modelos animales de tumores ni en ensayos clínicos en humanos para el brasinólido como tratamiento contra el cáncer. Estos hallazgos son únicamente generadores de hipótesis.

4. Actividad antiviral

El brasinólido natural (BL) y la 28-homocastasterona, así como un BR sintético, muestran actividad antiviral contra el poliovirus (PV), el virus del herpes simple (HSV) tipo 1 y HSV-2, el virus del sarampión (MV), el virus de la estomatitis vesicular (VSV) y los arenavirus. Se ha reportado que los análogos de BR tienen actividad antiviral contra el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1), arenavirus, así como contra la replicación del virus de la estomatitis vesicular (VSV) en células Vero. También se han reportado actividades antiherpéticas tanto en una línea celular conjuntival humana (IOBA-NHC) como en modelos experimentales murinos de queratitis estromal herpética (HSK).

Los brasinoesteroides tienen efectos inhibitorios sobre la multiplicación de virus específicamente en líneas celulares humanas, en ocasiones con un índice de selectividad (IS) elevado, incluyendo consecuencias citotóxicas en una gran variedad de células cancerosas sin afectar a las células humanas normales. Se necesitan más estudios para elucidar el mecanismo o mecanismos antivirales in vitro precisos de estos análogos de BR y las características estructurales asociadas a su bioactividad.

Fortaleza de la evidencia: principalmente modelos in vitro y animales (murinos). No se ha identificado ningún ensayo antiviral completado en humanos para el brasinólido.

5. Cicatrización de heridas

Los brasinoesteroides podrían acelerar la cicatrización de heridas al eliminar de manera positiva la inflamación y estimular la reepitelización en la etapa de reparación. Un estudio de la Universidad de Rutgers investigó las propiedades de cicatrización de heridas de análogos de brasinoesteroides en modelos celulares y animales (publicado en Wound Repair and Regeneration, 2013). Los cuatro brasinoesteroides evaluados por su capacidad de inducir proliferación celular a 5 μM mostraron una actividad biológica moderada. No hubo correlación entre la capacidad de un compuesto para inducir la proliferación celular y la estimulación de la migración celular, ya que tanto los 24-epibrasinólidos R,R- como S,S- promovieron la proliferación celular pero no la migración, mientras que el tratamiento con HB dio lugar a un aumento significativo en ambos parámetros.

Fortaleza de la evidencia: modelos in vitro y en roedores. No se ha identificado ningún ensayo clínico en humanos sobre cicatrización de heridas con brasinólido.

6. Neuroprotección

Los investigadores analizaron la capacidad del 24-epibrasinólido (24-Epi), un BR natural, para proteger a las células neuronales PC12 del estrés oxidativo inducido por MPP⁺ y de la consiguiente apoptosis en neuronas dopaminérgicas. Los resultados demostraron que el 24-Epi reduce los niveles de especies reactivas de oxígeno intracelulares y modula las actividades de la superóxido dismutasa, la catalasa y la glutatión peroxidasa. Esta fue la primera vez que se demostró el potente papel antioxidante y neuroprotector del 24-Epi en una línea celular neuronal de mamífero.

Un estudio posterior de relación estructura-actividad encontró que: 6 de los 9 BR y análogos evaluados protegieron a las células neuronales PC12 contra la toxicidad del MPP⁺. El estudio de relación estructura-actividad sugiere que el anillo B esteroideo y la cadena lateral desempeñan un papel importante en su acción neuroprotectora.

Fortaleza de la evidencia: únicamente estudios in vitro en líneas celulares (células PC12). El modelo de MPP⁺ es un sustituto in vitro reconocido para el estrés oxidativo relevante en la enfermedad de Parkinson, pero estos hallazgos siguen estando lejos de una utilidad clínica en humanos. No existe ningún ensayo de neuroprotección en humanos.

7. Actividad antigenotóxica

Los estudios de mutagenicidad mediante el ensayo de Ames, realizados en el Centro Científico de Investigación de Regulación Toxicológica e Higiénica de Biopreparados de Rusia, mostraron resultados negativos tanto con como sin activación metabólica, utilizando Salmonella typhimurium (TA1534, TA1537, TA1950, TA98 y TA100) como cepa de prueba. Este hallazgo se considera un indicador preliminar de no mutagenicidad.

La castasterona mostró actividad antigenotóxica en linfocitos de sangre humana empleando el ensayo cometa, y se encontró que 10⁻⁹ M fue la concentración más eficaz para suprimir el daño al ADN. Este trabajo se aplica específicamente a la castasterona, un precursor biosintético del brasinólido, y no al brasinólido en sí.

Fortaleza de la evidencia: únicamente datos in vitro y de ensayos microbianos. Los resultados son preliminares y no pueden extrapolarse al uso en humanos.

8. Inmunomodulación

Se ha encontrado que los brasinoesteroides son una nueva categoría de esteroides que poseen actividades antiinflamatorias. Estudios recientes han indicado que estas hormonas tienen propiedades antivirales, antifúngicas, antiproliferativas, antibacterianas, neuroprotectoras e inmunomoduladoras en sistemas animales. Una investigación sobre un análogo sintético de brasinoesteroide, publicada en Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, examinó la actividad inmunomoduladora in vitro asociada con la mejoría de la queratitis estromal herpética en un modelo de ratón.

Fortaleza de la evidencia: únicamente preclínica (modelos in vitro y murinos). No existe ningún ensayo de inmunomodulación en humanos.

Sistemas corporales asociados con la investigación sobre el brasinólido

• Sistema musculoesquelético: efectos anabólicos sobre el músculo esquelético (síntesis de proteínas, masa magra, tamaño de las fibras musculares) estudiados en modelos de roedores a través de la señalización PI3K/Akt.
• Sistema endocrino/metabólico: efectos hipoglucemiantes y sensibilizadores a la insulina observados en ratones obesos; posible modulación de la gluconeogénesis.
• Oncología: efectos antiproliferativos y proapoptóticos observados in vitro en líneas celulares de cáncer de próstata, colon, mama y otras.
• Virología/inmunología: efectos antivirales contra HSV, VSV, arenavirus y otros, en cultivo celular; supuesta acción inmunomoduladora.
• Sistema neurológico: efectos antioxidantes y neuroprotectores en modelos de líneas celulares dopaminérgicas relevantes para la investigación de la enfermedad de Parkinson.
• Sistema tegumentario (piel/reparación de heridas): efectos sobre la proliferación y migración celular relevantes para la cicatrización de heridas, estudiados en cultivo celular y modelos de roedores.
• Integridad genómica: efectos antigenotóxicos caracterizados en ensayos microbianos y basados en plantas.

Formas de dosificación y dosis reportadas en estudios

El brasinólido y sus análogos no son fármacos aprobados, y no existen dosis clínicas establecidas para humanos. Las siguientes dosis provienen exclusivamente de investigaciones en animales e in vitro, según lo reportado en fuentes revisadas por pares:

• In vitro (cultivo celular) — síntesis de proteínas / células musculares: CE₅₀ de 4 μM para el 28-homobrasinólido en células de músculo esquelético de rata L6.
• Oral en rata — efecto anabólico: administración oral de HB a 20 o 60 mg/kg/día durante 24 días en ratas sanas.
• Oral en rata — reducción de la glucosa en sangre: los niveles de glucosa en sangre mostraron diferencias significativas tras el tratamiento con brasinólido a diferentes dosis de 200, 100 y 50 mg/kg (en un modelo de roedor).
• Oral en ratón — dosificación crónica hipoglucemiante: la administración oral aguda de 50–300 mg/kg de HB a ratones obesos produjo una disminución dosis-dependiente de la glucosa en sangre en ayunas dentro de las 3 horas. La administración crónica diaria de HB (50 mg/kg durante 8 semanas) mejoró la hiperglucemia y la tolerancia oral a la glucosa.
• Subcutánea — prueba de seguridad de androgenicidad: se utilizó administración subcutánea de hasta 4 mg/kg en el ensayo de androgenicidad de Hershberger en ratas.
• In vitro — cicatrización de heridas / proliferación celular: los brasinoesteroides se evaluaron por su capacidad de inducir proliferación celular a 5 μM.
• Toxicidad del desarrollo en ratas (HBL): el HBL se administró por sonda oral en dosis de 0, 100 y 1000 mg/kg de peso corporal en agua, durante los días de gestación 6 a 15, en grupos de 20 hembras apareadas.

Como productos de suplementos dietéticos, las preparaciones de brasinólido —incluidos el 24-epibrasinólido y el 28-homobrasinólido— se comercializan en formas de polvo, cápsula y solución líquida. Tomando en cuenta su contenido extremadamente bajo en las plantas, la síntesis química es la única fuente de brasinoesteroides tanto para fines científicos como prácticos, lo que significa que las formas disponibles comercialmente son sintéticas o semisintéticas.

Consideraciones de seguridad

Mutagenicidad

Los estudios de mutagenicidad mediante el ensayo de Ames mostraron resultados negativos tanto con como sin activación metabólica, utilizando Salmonella typhimurium (TA1534, TA1537, TA1950, TA98 y TA100) como cepa de prueba. Este ensayo estándar de mutación reversa bacteriana se utiliza como una prueba de detección temprana del potencial mutagénico; un resultado negativo generalmente se considera un indicador favorable, pero no constituye una evaluación de seguridad completa.

Toxicidad del desarrollo y teratogenicidad

El HBL se administró por sonda oral en dosis de 0, 100 y 1000 mg/kg de peso corporal durante los días de gestación 6 a 15, en grupos de 20 hembras apareadas de ratas Wistar. Se analizó la toxicidad materna y embriofetal mediante el estudio de signos clínicos, mortalidad/morbilidad, abortos, peso corporal, consumo de alimento, datos de gestación, peso del útero gravídico, pérdidas de implantación, tamaño de la camada y malformaciones externas, viscerales y esqueléticas. No se observó ningún efecto relacionado con el tratamiento en ninguno de los parámetros maternos/fetales en ningún grupo de dosis. Se concluyó que el HBL no es teratogénico a dosis de hasta 1000 mg/kg de peso corporal en ratas Wistar. Este fue un estudio del análogo homobrasinólido, no del brasinólido en sí; los resultados no pueden extrapolarse directamente al brasinólido ni a los humanos.

Actividad androgénica

Debido a que los brasinoesteroides se parecen estructuralmente a las hormonas esteroideas animales, los efectos secundarios androgénicos representan una preocupación teórica. Tanto la administración oral (hasta 60 mg/kg) como subcutánea (hasta 4 mg/kg) de HB mostraron baja actividad androgénica cuando se evaluaron en el ensayo de Hershberger. Este hallazgo, obtenido en ratas, sugiere un bajo potencial androgénico a las dosis estudiadas; sin embargo, no puede generalizarse a los humanos en ausencia de datos clínicos.

Consideraciones sobre citotoxicidad

La sustitución de los dos grupos hidroxilo vecinales 2α,3α por un grupo α-fluoro disminuyó, pero no eliminó, la bioactividad; sin embargo, la citotoxicidad de estos compuestos contra células de fibroblastos murinos 3T3-NIH aumentó. Este hallazgo de relación estructura-actividad indica que diferentes análogos del brasinólido presentan perfiles de citotoxicidad distintos, y que las modificaciones estructurales pueden aumentar la citotoxicidad fuera del objetivo.

Selectividad frente a células normales

Una observación clave de los estudios anticancerígenos in vitro es que: los BR naturales pueden inhibir el crecimiento, a concentraciones micromolares, de varias líneas celulares de cáncer humano sin afectar el crecimiento de las células normales. Aunque este es un hallazgo favorable in vitro, no constituye evidencia de selectividad o seguridad in vivo ni en humanos.

Ausencia de datos clínicos en humanos

La mayor parte de la validación científica de los efectos reportados del brasinólido se encuentra todavía en etapa preclínica, principalmente mediante estudios in vitro y modelos animales. Actualmente, los estudios clínicos en humanos que evalúan la eficacia y seguridad del brasinólido como ingrediente dietético siguen siendo limitados. Por el momento, el conocimiento de los efectos de los BR en animales o humanos sigue siendo bastante fragmentario.

Alergenicidad del polen

Para productos derivados de o comercializados junto con preparaciones de polen, dado que algunas personas son alérgicas al polen, y diversas especies de polen contienen alérgenos específicos, es necesario evaluar las sensibilidades individuales antes de utilizar el polen como tratamiento o como alimento complementario. Esto se aplica a cualquier producto derivado del polen, pero no involucra directamente al brasinólido sintetizado.

Interacciones conocidas

No se han identificado interacciones farmacocinéticas ni farmacodinámicas documentadas entre fármacos y el brasinólido en humanos en la literatura revisada por pares hasta el momento. El hallazgo de que el brasinólido pudo revertir eficazmente la resistencia de la línea celular linfoblastoide T humana CCRF-VCR 1000, al inhibir el eflujo del fármaco transportado por la P-glicoproteína, plantea una preocupación hipotética sobre interacciones con fármacos que son sustratos de la P-glicoproteína (un transportador de eflujo de fármacos importante), pero esto se basa únicamente en datos de líneas celulares in vitro y no se ha evaluado clínicamente.

Evaluación general de la evidencia

Durante la última década, los brasinoesteroides han atraído interés a nivel mundial debido a sus diversas actividades biológicas en sistemas animales. Estudios recientes han indicado bioactividades anticancerígenas, antiangiogénicas, antivirales, antigenotóxicas, antifúngicas y antibacterianas de los BR en sistemas de prueba animales. A pesar de esta amplitud de actividad preclínica, las investigaciones actuales sobre los brasinoesteroides se centran en gran medida en comprender las bases molecular y celular de sus efectos, tanto en plantas como en sistemas animales, y el campo aún no ha avanzado hacia una evaluación clínica sistemática en humanos. Por lo tanto, la totalidad de la evidencia sobre el brasinólido como ingrediente de suplemento dietético en humanos debe caracterizarse como de etapa muy temprana y preliminar, basada principalmente en datos in vitro y de modelos en roedores, sin respaldo de ensayos clínicos en humanos.

Referencias

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