Montbretia, una popular planta de jardín de verano. Crédito:Seohyun (Jenny) Jo, Universidad de Columbia Britanica.
Aproximadamente la mitad de los medicamentos occidentales que se utilizan en la actualidad se derivan de metabolitos vegetales de origen natural. Las plantas producen más de 200, 000 de estos metabolitos especializados, pero identificar las medicinales útiles es un desafío, y obtener cantidades suficientes para uso humano plantea un desafío aún mayor. Diabetes tipo 2, una enfermedad caracterizada por niveles elevados de glucosa en sangre debido al uso ineficaz de insulina por parte del cuerpo, afecta a más de 320 millones de personas en todo el mundo. Los medicamentos que se usan comúnmente para tratar la diabetes tipo 2 reducen los niveles de glucosa en sangre al inhibir las actividades de dos enzimas:HPA (alfa-amilasa pancreática), que escinde almidones complejos en cadenas de moléculas de azúcar llamadas oligosacáridos y alfa-glucosidasas, que convierten los oligosacáridos en glucosa en el intestino. Desafortunadamente, la inhibición de las alfa-glucosidasas hace que algunos oligosacáridos no digeridos se muevan hacia el intestino delgado, provocando flatulencia y diarrea.
Hace diez años, en un esfuerzo por producir un medicamento para la diabetes que inhiba específicamente la actividad de HPA sin tener efectos secundarios desagradables, científicos seleccionados 30, 000 extractos derivados de plantas y otros organismos y encontraron un solo compuesto que se ajustaba a los requisitos:montbretin A (MbA) de los bulbos subterráneos en forma de bulbo de la planta ornamental montbretia ( Crocosmia X crocosmiiflora ) (ver figura). Desafortunadamente, MbA no se puede producir en grandes cantidades sin comprender la vía bioquímica y los genes involucrados en su biosíntesis, una tarea difícil considerando la diversidad y complejidad de las vías metabólicas de las plantas.
Científicos de la Universidad de British Columbia y la Canadian Glycomics Network analizaron esta vía crucial, como se discutió en la edición de este mes de La célula vegetal . Los científicos descubrieron los primeros tres metabolitos intermedios en la vía de biosíntesis de MbA, incluido un producto llamado mini-MbA, que también inhibe fuertemente la actividad de HPA, así como las cuatro enzimas involucradas en la producción de mini-MbA. En tono rimbombante, cuando clonaron los genes de estas enzimas y los usaron para transformar genéticamente el tabaco silvestre, obtuvieron con éxito mini-MbA. Según el científico principal, el Dr. Joerg Bohlmann de la Universidad de Columbia Británica, Vancouver BC, "Este es un ejemplo fascinante del potencial en gran parte no descubierto del metabolismo especializado en plantas que puede conducir a nuevos tratamientos para la mejora de la salud humana".