Sobre la biosíntesis de triptaminas bioactivas en la cimicifuga (L.)
Autores: Spiering, Martin J.; Parsons, James F.; Eisenstein, Edward
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sobre la biosíntesis de triptaminas bioactivas en la cimicifuga (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Suplementos dietéticos botánicos
Cohosh negro
Descarboxilasas de triptófano
Precursor de serotonina
Biosíntesis de serotonina
Compuestos serotoninérgicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Los suplementos dietéticos botánicos son ampliamente utilizados, pero los problemas de autenticidad, consistencia, seguridad y eficacia que complican su mecanismo de acción poco comprendido han suscitado preguntas y preocupaciones en la literatura popular y científica. La cimicifuga (L., sin. , Nutt., Ranunculaceae) es un terapéutico botánico multicomponente utilizado como un remedio popular para la menopausia y la dismenorrea, y se ha explorado como tratamiento en el cáncer de mama y próstata. Sin embargo, su uso y seguridad son controvertidos. Los tejidos contienen el análogo bioactivo de serotonina -metilserotonina, que se cree que contribuye a las actividades serotoninérgicas de las preparaciones que contienen cimicifuga. Tiene varios genes similares a - que se hipotetiza que codifican descarboxilasas de triptófano (TDCs) que convierten L-triptófano en triptamina, un precursor directo de serotonina en las plantas. La expresión de cimicifuga , , y en resultó en la producción de triptamina. TDC1 y TDC3 tuvieron una actividad aproximadamente cuatro veces mayor que TDC2, lo que se atribuyó a un residuo variable de sitio activo Cys/Ser identificado por mutagénesis dirigida. La coexpresión en levadura de los TDCs de alta actividad de cimicifuga con la siguiente enzima en la biosíntesis de serotonina, triptamina 5-hidroxilasa (T5H), de arroz () resultó en la producción de serotonina, mientras que la coexpresión con TDCs de baja actividad no lo hizo, lo que sugiere que la actividad de TDC es un paso limitante en la biosíntesis de serotonina. Se identificaron dos secuencias en pero su coexpresión con los TDCs de alta actividad en levadura no resultó en producción de serotonina. Se detectó expresión en varios tejidos de cimicifuga, y el análisis fitoquímico utilizando LC-MS reveló varios nuevos triptaminas, incluyendo triptamina y serotonina, junto con -metilserotonina y, curiosamente, --dimetil-5-hidroxitriptamina (bufotenina), que puede contribuir a la hepatotoxicidad. La incubación de hojas con triptamina y -metiltriptamina resultó en concentraciones aumentadas de serotonina y -metilserotonina, respectivamente, sugiriendo que la metilación de triptamina precede a la hidroxilación en la biosíntesis de -metilserotonina. Este trabajo indica una variedad significativamente mayor de derivados de serotonina en que lo reportado anteriormente. Además, las actividades de los TDCs subrayan su papel clave en la producción de compuestos serotoninérgicos en . Finalmente, se propone que la triptamina es primero metilada y luego hidroxilada para formar el compuesto característico de cimicifuga -metilserotonina.
Descripción
Los suplementos dietéticos botánicos son ampliamente utilizados, pero los problemas de autenticidad, consistencia, seguridad y eficacia que complican su mecanismo de acción poco comprendido han suscitado preguntas y preocupaciones en la literatura popular y científica. La cimicifuga (L., sin. , Nutt., Ranunculaceae) es un terapéutico botánico multicomponente utilizado como un remedio popular para la menopausia y la dismenorrea, y se ha explorado como tratamiento en el cáncer de mama y próstata. Sin embargo, su uso y seguridad son controvertidos. Los tejidos contienen el análogo bioactivo de serotonina -metilserotonina, que se cree que contribuye a las actividades serotoninérgicas de las preparaciones que contienen cimicifuga. Tiene varios genes similares a - que se hipotetiza que codifican descarboxilasas de triptófano (TDCs) que convierten L-triptófano en triptamina, un precursor directo de serotonina en las plantas. La expresión de cimicifuga , , y en resultó en la producción de triptamina. TDC1 y TDC3 tuvieron una actividad aproximadamente cuatro veces mayor que TDC2, lo que se atribuyó a un residuo variable de sitio activo Cys/Ser identificado por mutagénesis dirigida. La coexpresión en levadura de los TDCs de alta actividad de cimicifuga con la siguiente enzima en la biosíntesis de serotonina, triptamina 5-hidroxilasa (T5H), de arroz () resultó en la producción de serotonina, mientras que la coexpresión con TDCs de baja actividad no lo hizo, lo que sugiere que la actividad de TDC es un paso limitante en la biosíntesis de serotonina. Se identificaron dos secuencias en pero su coexpresión con los TDCs de alta actividad en levadura no resultó en producción de serotonina. Se detectó expresión en varios tejidos de cimicifuga, y el análisis fitoquímico utilizando LC-MS reveló varios nuevos triptaminas, incluyendo triptamina y serotonina, junto con -metilserotonina y, curiosamente, --dimetil-5-hidroxitriptamina (bufotenina), que puede contribuir a la hepatotoxicidad. La incubación de hojas con triptamina y -metiltriptamina resultó en concentraciones aumentadas de serotonina y -metilserotonina, respectivamente, sugiriendo que la metilación de triptamina precede a la hidroxilación en la biosíntesis de -metilserotonina. Este trabajo indica una variedad significativamente mayor de derivados de serotonina en que lo reportado anteriormente. Además, las actividades de los TDCs subrayan su papel clave en la producción de compuestos serotoninérgicos en . Finalmente, se propone que la triptamina es primero metilada y luego hidroxilada para formar el compuesto característico de cimicifuga -metilserotonina.