Abstracto:El género Salvia L. (Lamiaceae) es muy utilizado en la industria farmacéutica y alimentaria. Varias especies de importancia biológica se emplean ampliamente en la medicina tradicional, incluida la Salvia aurea L. (syn. S. africana-lutea L.), que se utiliza como desinfectante tradicional de la piel y en heridas como remedio curativo; sin embargo, estas propiedades aún no han sido validadas. El presente estudio tiene como objetivo caracterizar el aceite esencial (AE) de S. aureus, desvelando su composición química y validando sus propiedades biológicas. El EO se obtuvo por hidrodestilación y posteriormente se analizó por GC-FID y GC-MS. Se evaluaron diferentes actividades biológicas: el efecto antifúngico sobre dermatofitos y levaduras y el potencial antiinflamatorio evaluando la producción de óxido nítrico (NO) y los niveles de proteína COX-2 e iNOS. Las propiedades de cicatrización de heridas se evaluaron mediante la prueba de cicatrización por rascado y la capacidad antienvejecimiento se estimó a través de la actividad beta-galactosidasa asociada a la senescencia. S. aurea EO se caracteriza principalmente por 1,8-cineol (16,7 %), -pineno (11,9 %), cis-tujona (10,5 %), alcanfor (9,5 %) y (E)-cariofileno (9,3 %). por ciento). Los resultados mostraron una inhibición efectiva del crecimiento de dermatofitos. Además, redujo significativamente los niveles de proteína de iNOS/COX-2 y simultáneamente la liberación de NO. Además, el EO exhibió un potencial anti-senescencia y mejoró la cicatrización de heridas. En general, este estudio destaca las notables propiedades farmacológicas de Salvia aurea EO, que deben explorarse más a fondo para desarrollar productos para la piel innovadores, sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.

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1. Introducción

Las plantas medicinales tienen varias características organolépticas que contribuyen a su alto valor en las industrias farmacéutica, nutracéutica, cosmética y alimentaria. Sus metabolitos secundarios están emergiendo como candidatos potenciales para nuevos fármacos antiinflamatorios y antifúngicos [1–3]. Entre otras, las especies aromáticas de la familia Lamiaceae son bien conocidas por su riqueza en aceites esenciales, demostrando una amplia gama de efectos biológicos, incluidos, en particular, antiinflamatorios y antifúngicos [4–8]. Uno de los géneros más grandes e importantes de esta familia es el género Salvia L., que comprende cerca de 1000 especies [9]. Algunos de estos se cultivan en todo el mundo para su uso culinario, así como con fines medicinales; de hecho, se han empleado durante mucho tiempo en la medicina popular [10,11]. Muchas especies muestran propiedades biológicas importantes, que incluyen efectos antibacterianos, antifúngicos, antioxidantes, antiinflamatorios, anticancerígenos, hipoglucémicos y antidemencia [12,13].

Aunque este género ha sido ampliamente estudiado, todavía existe un gran interés en aquellas especies que pueden ser cultivadas (domesticadas) y utilizadas por sus propiedades promotoras de la salud. Es bien sabido que los metabolitos secundarios son el resultado de interacciones planta/ambiente. Por lo tanto, los estudios sobre la población domesticada pueden proporcionar información relevante sobre si los metabolitos secundarios y sus propiedades biológicas relacionadas varían con respecto a la población nativa. Entre estos, Salvia aurea L. (syn. S. africana-lutea L.) es una especie aromática importante que se utiliza con fines medicinales en el Cabo Occidental (Sudáfrica) y se cultiva en muchas partes del mundo como aromática/ planta medicinal como ornamental (mobiliario urbano). Esta especie es un arbusto aromático ramificado de color verde grisáceo que crece hasta cerca de 2 m, con hojas pecioladas que acumulan su aceite esencial en tricomas glandulares y presenta flores característicamente grandes y de color marrón dorado [14]. Es nativo de Sudáfrica, donde su distribución geográfica se extiende hacia el oeste desde la Península del Cabo hacia Namaqualand, así como hacia el este desde el Cabo en dirección a Port Alfred en la Provincia Oriental del Cabo. A menudo se le llama "salvia de la playa, sandsalie", que es típica del entorno de las dunas, o "salvia de las dunas marrón" por el color característico de sus flores [15,16].

S. aurea es conocida por sus múltiples usos en la medicina tradicional, en particular como antiinflamatorio y lavado medicinal para el tratamiento de heridas y afecciones de la piel. Además, esta especie también se utiliza para la curación de la bronquitis y otras dolencias respiratorias reforzando sus propiedades antimicrobianas [17,18].

Los dermatofitos, en particular los de Trichophyton, Epidermophyton y Microsporum, se asocian frecuentemente con micosis superficiales [19]; sin embargo, las personas inmunocomprometidas pueden verse afectadas por infecciones invasivas [20].

Durante estas infecciones, los epítopos fúngicos [21,22] se unen a los receptores tipo Toll (TLR), lo que desencadena la activación de un estado proinflamatorio. Una de las vías más importantes asociadas con esta afección es la vía del factor nuclear kappa B (NF-κB), que implica la secreción de citocinas inflamatorias y la síntesis de enzimas proinflamatorias, por ejemplo, la óxido nítrico sintasa inducible (iNOS) y la ciclooxigenasa- 2 (COX-2) [23]. Estas enzimas son responsables de la producción de óxido nítrico (NO) y prostanoides, respectivamente [24,25].

Además, los dermatofitos a menudo provocan lesiones en la piel [26]. Por lo tanto, es necesaria la cicatrización de heridas para regenerar el tejido dañado; de lo contrario, la herida se vuelve crónica [27].

Las infecciones fúngicas siguen siendo una necesidad clínica no satisfecha, ya que los agentes etiológicos a menudo se asocian con resistencia a la terapia y provocan recaídas, mientras que los fármacos convencionales se asocian ampliamente con efectos adversos [28]. Además, se sabe que varias cepas fúngicas son resistentes a los agentes antifúngicos actuales [29,30]. Los medicamentos antiinflamatorios también se han relacionado con varios efectos adversos [31]. Por lo tanto, es crucial desarrollar nuevas estrategias que, además de tratar las infecciones fúngicas, también puedan inhibir el estado proinflamatorio que se desencadena durante la infección.

Dados sus usos tradicionales, es probable que S. aurea pueda tener actividades antifúngicas y antiinflamatorias simultáneas. Sin embargo, estas propiedades han sido probadas por un número limitado de estudios en una estrecha gama de microorganismos [32-34]. Además, hasta donde sabemos, ningún estudio ha informado las propiedades de curación de heridas de S. aureus hasta el momento. Por tanto, este trabajo tiene como objetivo caracterizar el aceite esencial de S. aureus (sandsalie) cuando se domestica en una zona costera de la isla de Cerdeña. Teniendo en cuenta la variación del aceite en la temporada y la localidad, este territorio fue elegido por sus similitudes con la ecorregión sudafricana Fynbos, territorio nativo de S. aurea [35,36]. Además, validamos algunos de los usos tradicionales atribuidos a esta especie, en particular los relacionados con usos antimicrobianos, antiinflamatorios y cicatrizantes. También se revelaron efectos anti-senescencia para promover aún más el interés en esta planta.

2. Resultados

2.1. Composición química del aceite esencial de S. aurea

Las hojas de S. aurea se sometieron a hidrodestilación, obteniendo el aceite esencial (AE) con un rendimiento de 0.54 por ciento (p/p). En la Tabla 1, los compuestos identificados con EO y sus porcentajes relativos se enumeran por orden de elución. Se identificaron 36 compuestos, para un total de 98,8 por ciento.

Además, el 47,4 por ciento de los compuestos son monoterpenos oxigenados, el 28,8 por ciento monoterpenos hidrocarbonados, el 19,8 por ciento sesquiterpenos hidrocarbonados y el 2,8 por ciento sesquiterpenos oxigenados.

El análisis químico reveló que los componentes más representativos del aceite de S. aurea eran 1,8 cineol (16,7 por ciento), -pineno (11,9 por ciento), cis-tujona (10,5 por ciento), alcanfor (9,5 por ciento), ( E)-cariofileno (9,3 por ciento), transtujona (6,9 por ciento), -pineno (4,7 por ciento), canfeno (3,9 por ciento) y -humuleno (3,0 por ciento).

2.2. Efecto antifúngico de Salvia aurea

Se utilizó el método de caldo de microdilución para evaluar la actividad antifúngica, como se informa en la Tabla 2. Trichophyton mentagrophytes, T. rubrum y Epidermophyton floccosum son las cepas más sensibles a la actividad de EO. Específicamente, el AE mostró un efecto fungicida para T. mentagrophytes y E. floccosum.

2.3. Potencial antiinflamatorio de S. aurea

Para evaluar el potencial antiinflamatorio de S. aurea, recurrimos al modelo de macrófagos estimulados por lipopolisacáridos (LPS). Como era de esperar, en presencia de LPS, los macrófagos liberaron NO al medio, donde se detectó como nitrato ([NO]=43.03 ± 7.74 µM). Curiosamente, S. aurea EO redujo la liberación de NO provocada por LPS de forma dependiente de la dosis (Figura 1A, IC50=1.07 µL/mL). Se seleccionó la dosis de 1,25 µL/mL para revelar los mecanismos subyacentes, ya que inhibía la producción de NO en más del 50 %, carecía de toxicidad (Figura 1B) y era una dosis que inhibía el crecimiento de dermatofitos.

La unión de LPS al receptor tipo Toll 4 (TLR4) desencadena la translocación nuclear de NF-κB, que en consecuencia provoca la expresión de óxido nítrico sintasa inducible (Nos2) y ciclooxigenasa-2 (Ptgs2) [39]. Luego, evaluamos si el AE podría potencialmente regular los niveles de estas proteínas. Como era de esperar, en los macrófagos tratados con LPS, se observó un aumento en los niveles de proteína de iNOS y COX-2 (Figura 2A-C). La presencia de aceite esencial de S. aurea a la dosis de 1,25 µL/mL podría conducir a una disminución significativa de los niveles proteicos de ambas proteínas, especialmente de iNOS. Estos resultados sugieren que el aceite esencial podría modular la vía NF-κB.

2.4. Propiedades de cicatrización de heridas del aceite esencial de S. aurea

Teniendo en cuenta los usos de S. aurea para el tratamiento de heridas [18], planteamos la hipótesis de que el aceite esencial podría mejorar la cicatrización de heridas. De hecho, nuestros resultados muestran que el EO promovió la migración celular (Figura 3A, B) sin afectar la viabilidad celular (Figura 3C).

2.5. Potencial antisenescencia del aceite esencial de S. aurea

Teniendo en cuenta que los usos tradicionales atribuidos a S. aurea están asociados al tratamiento de enfermedades relacionadas con la edad [40], evaluamos el efecto sobre la senescencia celular. Recurriendo a la senescencia celular inducida por etopósido, observamos actividad de galactosidasa asociada a la senescencia (Figura 4A, B). Curiosamente, cuando se agregó el aceite esencial en la fase de recuperación, esta característica se redujo, lo que sugiere que el aceite esencial parecía prevenir la senescencia celular.

3. Discusión

Este estudio proporciona el perfil de aceite esencial de S. aurea domesticada en la isla de Cerdeña. Informamos que su EO se caracterizó por un 47,4 % de monoterpenos oxigenados, principalmente 1,8-cineol, cis/trans-thujone y alcanfor, un 28,8 % de monoterpenos de hidrocarburos, principalmente -pineno, y un 19,8 % de sesquiterpenos de hidrocarburos, con (E)-cariofileno y -humuleno, mientras que sólo el 2,8 por ciento de los sesquiterpenos oxigenados.

Cuando se compara con la literatura, surge una clara diferencia cualitativa y cuantitativa en la composición de los aceites esenciales nativos de S. aurea. En particular, los principales componentes informados fueron -pineno, mirceno, o-cimeno, espatulenol y -eudesmol [32]. Además, estas alteraciones se reflejan en los porcentajes relativos de las principales clases de compuestos. Aquí, encontramos una disminución sustancial en los sesquiterpenos oxigenados (2,8 por ciento), mientras que representaron el 18,9 por ciento y el 41,7 por ciento en dos estudios diferentes de la región del Cabo Occidental [33,41].

Sin embargo, esta diferencia química no fue inesperada ya que, según algunos autores, esta diferencia química no fue inesperada ya que, según algunos autores, depende no solo de las características genéticas sino también del ciclo de vida de una planta, la temporada de crecimiento, la temporada de cosecha. , propiedades del suelo y agentes estresantes[32, 41]

En particular, sobre S. aurea se encontró una diversidad química consistente según la estacionalidad y el territorio de cosecha [32,41]. Lim Ah Tock et al., 2020, consideraron las poblaciones del área del Cabo Occidental y evidenciaron un alto grado de variabilidad intraespecífica, que representa el 47,8 % [32,33,41]. Además, analizaron el dendrograma HCA de estas poblaciones, donde apareció una clara separación de grupos en S. aurea, responsable de la variación química sustancial [41].

Además de los factores mencionados que afectan la composición química del EO, se sabe que el tratamiento posterior a la cosecha, las condiciones de almacenamiento y los métodos de extracción también contribuyen a la variabilidad química [42,43]. Con esto en mente, las diferencias que se observaron aquí podrían atribuirse a cualquiera de estos factores.

Las actividades biológicas reportadas confirman los atributos de los usos tradicionales de S. aurea, particularmente aquellos asociados con infecciones inflamatorias y microbianas.

Reportamos que el AE inhibió el crecimiento de dermatofitos, validando así el uso que se le atribuye para el tratamiento de padecimientos de la piel [18]. Se sabe que el aceite esencial de S. aurea es eficaz contra Brevibacterium [44], Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Bacillus cereus y Escherichia coli [32,33]. Otros estudios informaron actividades antimicrobianas para extractos no volátiles [14,45,46]. Con respecto a los principales compuestos encontrados en el AE de S. aurea, se informó que el 1,8-cineol presentó una actividad débil contra los dermatofitos probados [47]. También se informó la inhibición de patógenos de plantas para 1,8-cineol [48–51]. El potencial antimicrobiano del -pineno también se informó ampliamente contra varias levaduras y hongos filamentosos, incluido Trichophyton spp. [52–56]. La cis-tujona, un compuesto relevante en este aceite esencial, también ejerció actividad antimicrobiana [57,58]. Por otro lado, se informó una débil actividad antimicrobiana para el alcanfor [59–61]. El sesquiterpeno -cariofileno ejerció actividad antimicrobiana contra diferentes hongos y bacterias [3,62–64]. Estos resultados sugieren que el -pineno, la cis-tujona y el -cariofileno podrían ser los principales contribuyentes a la actividad notificada para S. aurea.

Debido al uso tradicional de S. aurea en el tratamiento de dolencias relacionadas con la inflamación [18], nuestro objetivo fue validar estos efectos. De hecho, nuestros resultados muestran que el AE inhibió la producción de NO en macrófagos estimulados por LPS y, al mismo tiempo, redujo los niveles de proteína de iNOS y COX-2: dos enzimas proinflamatorias relevantes para la respuesta inflamatoria. Hasta donde sabemos, solo un estudio abordó el potencial antiinflamatorio de S. aurea al mostrar la capacidad inhibidora de la actividad de la lipoxigenasa-5 [33]. Con respecto a los compuestos aislados, varios estudios informaron la actividad antiinflamatoria del 1,8-cineol [65–70], incluidos los ensayos clínicos [71]. Además, se sabe que este compuesto inhibe la actividad COX-2 [66] y evita la translocación nuclear de NF-κB [65,72]. -pineno disminuyó significativamente la producción de NO tanto en macrófagos estimulados por LPS [73] como en condrocitos activados por IL-1 - [74]. También mostró una inhibición de la quimiotaxis en los neutrófilos [75]. El potencial antiinflamatorio del alcanfor se informa ampliamente utilizando modelos in vivo e in vitro [76–78]. -El cariofileno también ejerció efectos antiinflamatorios en colitis [79], escisiones de heridas en la piel [80] y sepsis [81] en modelos animales. Otros enfoques in vitro e in vivo destacan la acción antiinflamatoria de este sesquiterpeno [82,83]. Los resultados sugieren que la actividad observada en S. aurea podría deberse a la presencia de estos compuestos, que podrían actuar de forma sinérgica.

Informamos que el aceite esencial de S. aurea promovió la cicatrización de heridas, lo que validó sus usos para el tratamiento de heridas abiertas. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha informado sobre las propiedades de cicatrización de heridas de S. aurea. En cuanto a los compuestos aislados, el 1,8-cineol promueve la migración celular en modelos de heridas tanto in vivo como in vitro [70,84,85]. Además, se informó que el aceite esencial de Teucrium polium subsp. el capitalismo, rico en -pineno, aumentó la cicatrización de heridas [86]. El sesquiterpeno-cariofileno también promovió la cicatrización de heridas en un modelo de escisión de heridas en la piel [80]. Sin embargo, otros compuestos encontrados en menor cantidad podrían contribuir a la actividad reportada. De hecho, el -pineno promueve la cicatrización de heridas en el modelo animal de una herida abierta [84]. Teniendo en cuenta que los aceites esenciales son mezclas complejas, es concebible que las propiedades de cicatrización de heridas reportadas puedan atribuirse a los efectos sinérgicos de varios compuestos.

Reportamos, por primera vez, un efecto anti-senescencia para el aceite esencial de S. aurea. De hecho, las células tratadas con el aceite esencial presentaron un número reducido de células positivas para galactosidasa asociadas a la senescencia. En cuanto a los compuestos aislados, el número de estudios que reportaron su efecto fue escaso. De hecho, el alcanfor previene el aumento de la actividad de la galactosidasa asociada a la senescencia [87]. Por otro lado, el 1,8-cineol, el compuesto principal de este aceite esencial, indujo la senescencia celular [88]. Teniendo en cuenta la escasez de estudios, solo podemos plantear la hipótesis de que la actividad informada podría deberse principalmente al compuesto de alcanfor; sin embargo, no se puede descartar el efecto de los compuestos minoritarios.

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