Le piante medicinali sono state utilizzate in tutto il mondo dalle popolazioni indigene, svolgendo un ruolo importante nel trattamento delle malattie umane e animali. Più di recente, la maggior parte dei farmaci moderni è stata sviluppata da composti isolati di piante medicinali.
Il ruolo dei prodotti naturali sullo sviluppo di farmaci è aumentato, non solo quando i composti bioattivi vengono utilizzati direttamente come agenti terapeutici, ma anche quando vengono utilizzati come materia prima per la sintesi di farmaci o come modello base per nuovi composti biologicamente attivi.
Il Rosmarinus officinalis L. è una pianta medicinale che appartiene alla famiglia delle Lamiaceae ed è comunemente nota come rosmarino. Oltre agli usi culinari per il caratteristico aroma, questa pianta trova largo impiego anche nelle popolazioni autoctone, dove cresce spontanea.
Gli estratti ottenuti dal rosmarino sono utilizzati come antiossidanti naturali, migliorando la conservabilità degli alimenti deperibili. In effetti, l’UE ha approvato l’estratto di rosmarino (E392) come antiossidante naturale sicuro ed efficace per la conservazione degli alimenti.
Le piante possono essere utilizzate come risorse terapeutiche sotto forma di infuso di erbe, preparati farmaceutici come estratti, compresse o capsule estraendo e purificando composti attivi.
Le comunità primitive in Cina, India e molti altri paesi hanno imparato dall’esperienza a distinguere le piante utili con effetti benefici, da quelle che erano tossiche o inattive, e ad identificare quali combinazioni di piante erano migliori per ogni malattia.
La medicina tradizionale può essere ampiamente classificata in quattro sistemi di base: la medicina ayurvedica (che significa “scienza della vita”), che ha avuto origine in India più di 5000 anni fa; Medicina cinese, che fa parte della medicina tradizionale orientale; Medicina africana; e la medicina occidentale, originaria della Grecia e di Roma, poi diffusa in Europa e in Nord e Sud America. La medicina ayurvedica continua ad essere uno dei più antichi sistemi di medicina tradizionale attualmente praticati in India, Sri Lanka e altri paesi, con oltre 1000 piante descritte nella Farmacopea Ayurvedica. Esistono diversi documenti antichi sull’uso di piante come il Papiro di Ebers (1550 a.C.) e il De Materia Medica, scritto da Dioscoride (77 d.C.). Quest’ultimo descrive oltre 600 piante medicinali, ma durante il Medioevo ci furono pochi progressi nello sviluppo della medicina su base fitofarmaceutica.
Un preparato fitofarmaceutico, o PBM, è un qualsiasi farmaco ottenuto esclusivamente da piante, sia nella formulazione grezza che in quella farmaceutica. In molti paesi, i PBM non sono regolamentati o controllati portando a un controllo di qualità scadente, riducendo di conseguenza l’accettazione e la fiducia in questi prodotti da parte della comunità medica.
Nel 1805, la morfina divenne il primo composto farmacologicamente attivo puro ad essere isolato da una pianta, sebbene fu solo nel 1923 che la sua struttura fu chiarita. Ancora nel 19° secolo, la prima sintesi organica dell’urea, da Friedrich Wohler nel 1828, diede inizio all’era dei composti sintetici. Anche se lo sviluppo di farmaci sintetici è diventato il cardine della medicina convenzionale numerosi alcaloidi sono stati isolati, come atropina (Atropa belladonna), cocaina (Erythroxylum coca), efedrina (specie Ephedra), codeina (Papaver somniferum), pilocarpina (Pilocarpus jaborandi Holmes) e fisostigmina (Physostigma venenosum), che sono ancora ampiamente utilizzate nella prescrizione di farmaci. Tuttavia, l’interesse per PBM per lo sviluppo di farmaci è stato ripristinato solo all’inizio degli anni ’80, a causa dell’inefficacia della medicina convenzionale, vale a dire: la citotossicità e gli effetti collaterali; il disagio nella cura delle malattie croniche, rispetto all’uso di fitofarmaci; l’abuso e l’abuso di droghe sintetiche; i trattamenti farmacologici non disponibili in una grande percentuale della popolazione mondiale; e, cosa più importante, gli alti costi coinvolti nella medicina convenzionale.
Secondo i principi della fitoterapia, una pianta contiene una serie di composti farmacologicamente attivi che devono essere visti come una singola unità. L’intero estratto può essere standardizzato e testato clinicamente per una particolare condizione clinica. Questa caratteristica differenzia la fitoterapia dalla farmacoterapia convenzionale. Chimicamente parlando, i composti naturali possono portare alle sostanze attive, non solo consentendo la pianificazione e la progettazione di nuovi farmaci, ma possono anche portare allo sviluppo di sintesi biomimetiche (utilizzate come precursori).
Sebbene la rivoluzione industriale e lo sviluppo della chimica organica abbiano determinato una preferenza per i prodotti sintetici, l’OMS segnala che nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo circa l’80% dei cittadini dipende ancora dalla medicina tradizionale come principale fonte di assistenza sanitaria. Tuttavia, il 25% di tutti i farmaci prescritti nel mondo derivano dalle piante.
Presumibilmente la produzione di farmaci fitoterapici richiederà monocolture di piante geneticamente uniformi, coltivate in condizioni completamente controllate che assicurino la coerenza e l’ottimizzazione biochimica della sicurezza e dell’efficacia di questi prodotti. È necessario sviluppare tecnologie innovative per l’isolamento, la purificazione e la caratterizzazione strutturale per una migliore scoperta e sviluppo di nuove fitofarmaci.
Le piante medicinali sono una fonte rinnovabile di composti, fornendo una fonte quasi illimitata di nuove e complesse strutture chimiche.
Pertanto, le piante forniscono un effetto terapeutico desiderabile con un ridotto rischio di complicanze iatrogene, come gli effetti collaterali spesso associati ai farmaci convenzionali. Il trattamento combinato di medicinali a base di erbe e droghe sintetiche può ridurre alcuni effetti avversi di farmaci altamente potenti.
Tuttavia, una delle principali limitazioni all’uso delle piante nell’area fitofarmaceutica è la mancanza di coerenza nei livelli dei composti presenti nell’estratto a causa della variabilità naturale, che porta a risultati incoerenti alla convalida scientifica. Inoltre, una delle principali limitazioni è la mancanza di riproducibilità dell’attività di oltre il 40%, quando si utilizzano estratti vegetali, poiché l’attività rilevata spesso non si verifica quando i campioni vengono riestratti. Questo problema è in gran parte dovuto alle differenze nei profili biochimici delle piante raccolte in tempi e luoghi diversi, variazioni nella stessa pianta del genere e variazioni nei metodi usati per l’estrazione e la determinazione dell’attività biologica.
Lo sviluppo di farmaci da piante medicinali deve affrontare un’altra sfida. I composti bioattivi sono generalmente isolati in piccole quantità, essendo insufficienti per tutte le fasi di sviluppo e produzione di un nuovo farmaco. Pertanto, la collaborazione tra ricercatori in diverse aree è essenziale per determinare se la sintesi totale o la semisintesi è possibile dal composto attivo.
Inoltre, l’efficacia e l’attività di un campione fitochimico spesso non derivano dall’azione di un solo composto che è legato alla variabilità naturale, già discussa, ma da un effetto sinergico di più composti. Nella maggior parte dei casi, questa limitazione porta a risultati diversi, difficili da interpretare e da accettare dalla comunità scientifica.
Per quanto riguarda la mancanza di regolamentazione, i fitofarmaci possono essere adulterati e contaminati nei paesi in cui la purezza e il controllo di qualità sono negligenti. In molti casi, questi prodotti adulterati possono causare gravi problemi di salute. I prodotti ayurvedici sono spesso preparati con composti attivi inorganici, che se combinati con l’inquinamento ambientale (come i pesticidi), possono aumentare il contenuto di metalli pesanti oltre i limiti consentiti.
La standardizzazione definita come la normalizzazione di un campione che può avere una quantità minima di uno o più composti è ancora un’altra battuta d’arresto. Sfortunatamente, la fitoterapia raramente soddisfa le norme di standardizzazione. Ciò è dovuto principalmente alla mancanza di informazioni sui composti farmacologicamente attivi e al fatto che le piante non vengono coltivate in un ambiente controllato. La variabilità del contenuto e della concentrazione dei costituenti in un impianto, insieme alle varie tecniche di estrazione e lavorazione utilizzate dai diversi produttori, portano alla variabilità del contenuto e della qualità del fitofarmaco commercializzata. La consistenza nella composizione e l’attività biologica sono prerequisiti per un uso sicuro ed efficace dei prodotti terapeutici.
Il rosmarino appartiene alla famiglia delle Lamiaceae, che è una delle più grandi e illustri famiglie di piante da fiore, che comprende circa 236 generi e 6900-7200 specie in tutto il mondo. Il nome della famiglia originale è Labiatae perché i fiori hanno tipicamente petali fusi nelle labbra superiore e inferiore, sebbene attualmente la maggior parte dei botanici usi il nome Lamiaceae.
La Lamiaceae è ben nota per i suoi oli essenziali biologicamente attivi, comuni a molti membri della famiglia, le sue erbe ornamentali e culinarie come basilico, lavanda, menta, rosmarino, salvia e timo.
Diversi studi riportano la presenza di un’ampia varietà di composti come terpeni, iridoidi, flavonoidi e composti fenolici nelle piante della famiglia. La famiglia delle Lamiaceae comprende specie di piante contenenti grandi quantità di acidi fenolici, come l’acido rosmarinico, che hanno proprietà antibatteriche, antivirali, antiossidanti e antinfiammatorie.
Molte specie di questa famiglia sono state oggetto di studi sperimentali che confermano l’efficacia di alcune delle sue applicazioni tradizionali. Thymus spp. (timo) ha attività antibatterica per la presenza di timolo e può essere utilizzato come disinfettante; l’olio di lavanda, contenente composti terpenici, è utilizzato nel trattamento della forfora e della crescita dei capelli e ha anche proprietà antimicrobiche, antivirali e antifungine; le parti aeree di Stachys lavandulifolia Vahl. sono efficaci nel miglioramento dei disturbi d’ansia dovuti alla presenza di apigenina e luteolina nella pianta; Lavandula angustifolia Mill si usa per infiammazioni, tosse, come sedativo e nei problemi digestivi; e composti come 1,8-cineolo sono molto comuni nel genere Nepeta, con attività espettorante, antisettica e antielmintica.
Le sezioni seguenti tratteranno ulteriormente un’importante specie della famiglia delle Lamiaceae, R. officinalis L. che è molto comune in Portogallo, concentrandosi principalmente sui suoi composti e attività biologiche.
La R. officinalis L. (rosmarino) è una delle specie del genere Rosmarinus nominata da Carl Linnaeus originaria dei paesi temperati della regione mediterranea, come il Portogallo.
Il rosmarino è un cespuglio fitto, ramificato, sempreverde e fiore bianco-blu, che raggiunge un’altezza di circa 1 m.
È caratterizzato da foglie lunghe 1–4 cm e larghe 2-4 mm, sessili, coriacee, da lineari a lineari-lanceolate, con bordi ricurvi, lato superiore verde scuro e granulosa e fondo della pagina tomentoso, con nervatura centrale prominente e odore molto caratteristico.
Negli ultimi 20 anni, c’è stata una chiara tendenza ad aumentare il numero di articoli riguardanti R. officinalis L. L’interesse per questa pianta si è tradotto nell’elevato numero di ricerche effettuate dal 2010, una media di 120 all’anno, un numero che tende ad aumentare.
Per ottenere i composti biologicamente attivi dal rosmarino, è necessario ottenere estratti della pianta e / o oli essenziali, ed eseguire una caratterizzazione fitochimica. I metodi di estrazione vengono applicati alle porzioni più attive della pianta (foglie, radici, fusti o fiori), utilizzando solventi selettivi e procedure standard. Queste tecniche danno luogo a miscele complesse in forma liquida e semisolida o, dopo la rimozione del solvente, sotto forma di polvere secca.
Gli studi qualitativi e quantitativi sui composti bioattivi isolati dalle piante dipendono fortemente dalla corretta scelta del metodo di estrazione, che gioca un ruolo cruciale per ottenere risultati soddisfacenti. I fattori più importanti che influenzano il processo di estrazione sono legati alle proprietà della pianta, al solvente applicato, alla temperatura, alla pressione e al tempo di estrazione. Esistono metodi di estrazione classici come l’estrazione Soxhlet, la macerazione, il decotto e l’infusione e metodi moderni, come l’estrazione del fluido supercritico e la microestrazione in fase solida, tra gli altri.
Gli oli essenziali sono miscele complesse che contengono centinaia di composti, volatili, monoterpeni, sesquiterpeni, composti aromatici e altri derivati. L’olio essenziale di rosmarino ottenuto per distillazione in corrente di vapore dalle foglie (fino al 2,5%) è da incolore a giallo chiaro, insolubile in acqua e con un caratteristico aroma di canfora. I costituenti principali dell’olio essenziale di rosmarino sono canfora (5,0–21%), 1,8-cineolo (15–55%), α-pinene (9,0–26%), borneolo (1,5–5,0%), canfene (2,5 –12%), β-pinene (2,0–9,0%) e limonene (1,5–5,0%) in proporzioni che variano a seconda dello stadio vegetativo e delle condizioni bioclimatiche.
Per quanto riguarda gli estratti, i fitochimici presenti principalmente in R. officinalis sono acido rosmarinico, canfora, acido caffeico, acido ursolico, acido betulinico, acido carnosico e carnosolo. Pertanto, R. officinalis è composto principalmente da composti fenolici, di- e triterpeni e oli essenziali.
Nella medicina tradizionale, le foglie di R. officinalis L. sono utilizzate in base alle loro attività antibatteriche, carminativa e come analgesico nei muscoli e nelle articolazioni. Inoltre, gli oli essenziali di rosmarino e gli estratti ottenuti da fiori e foglie sono usati per trattare ferite minori, eruzioni cutanee, mal di testa, dispepsia, problemi di circolazione, ma anche come espettorante, diuretico e antispasmodico nelle coliche renali.
I polifenoli sono composti chimici antiossidanti principalmente responsabili della colorazione dei frutti, classificati come acidi fenolici, flavonoidi e non flavonoidi. Oltre alle loro proprietà antiossidanti, svolgono un ruolo molto importante nelle difese della pianta contro erbivori, patogeni e predatori; pertanto, hanno un’applicazione nel controllo degli agenti infettivi negli esseri umani. In R. officinalis, i polifenoli più comuni sono l’apigenina, la diosmina, la luteolina, la genkwanina e gli acidi fenolici (> 3%), soprattutto l’acido rosmarinico, l’acido clorogenico e l’acido caffeico.
Altri composti principali comuni nel rosmarino sono i terpeni, solitamente presenti negli oli essenziali e nelle resine, che comprendono oltre 10.000 composti suddivisi in mono-, di-, tri- e sesquiterpeni, a seconda del numero di atomi di carbonio e gruppi isoprene (C5H8). È possibile trovare nel rosmarino terpeni come epirosmanolo, carnosolo, acido carnosico, diterpeni triciclici: acido ursolico e acido oleanolico (triterpeni).
Tuttavia, l’acido carnosico, che viene convertito in carnosolo per ossidazione, ha proprietà fisico-chimiche, termiche e fotolabili, che possono essere evitate mediante un’estrazione con fluido supercritico (funzionamento a bassa temperatura).
Nel 2014 sono stati identificati cinque nuovi composti in un estratto etanolico di R. officinalis, l’officinoterpenoside A1 e A2 (glicosidi diterpenoidi), l’officinoterpenoside B e C (glicosidi triterpenici) e l’officinoterpenoside D (normonoterpenoide).
Per quanto riguarda i composti più studiati da R. officinalis e le loro attività biologiche, è evidente l’aumento del potenziale farmacologico per l’acido carnosico e l’olio essenziale di rosmarino.
Il rosmarino è stato ampiamente utilizzato non solo in cucina, soprattutto per modificare ed esaltare i sapori, ma anche nella medicina tradizionale, essendo una pianta medicinale molto apprezzata per prevenire e curare raffreddori, reumatismi, dolori muscolari e articolari. È oggi una delle fonti più popolari di composti bioattivi naturali, infatti questa pianta esercita diverse attività farmacologiche come antibatterica, antidiabetica, antinfiammatoria, antitumorale e antiossidante, tra gli altri.
Le attività biologiche della R. officinalis L. sono state attribuite a due gruppi di composti: una frazione volatile e composti fenolici. Quest’ultimo gruppo contiene principalmente una frazione di flavonoidi, acido rosmarinico e alcuni composti diterpenici strutturalmente derivati da acido carnosico, carnosolo e rosmanolo.
La composizione della dieta umana può influenzare il rischio di cancro e le sue componenti possono esercitare influenze positive o negative. La chemioprevenzione è il controllo farmacologico a lungo termine del rischio di cancro. A questo proposito, diverse piante, insieme ai loro composti, sono state studiate per il loro potenziale antitumorale. Circa il 70% dei farmaci utilizzati nella cura del cancro derivano da prodotti naturali.
Come descritto in precedenza, è noto che il rosmarino esercita un’attività antiossidante inibendo così la genotossicità e proteggendo da agenti cancerogeni o tossici. Tuttavia, gli effetti collaterali pronunciati dei metodi terapeutici ne impediscono ampiamente l’efficacia, aumentando la domanda di nuovi approcci nel trattamento e nella prevenzione del cancro.
I polifenoli sono composti in grado di modulare la crescita e la differenziazione cellulare e quindi interferire con lo sviluppo e la progressione del tumore. Poiché il rosmarino è ricco di composti fenolici, molti studi sono stati mirati all’attività antitumorale (circa il 20%).
L’acido carnosico e il carnosolo sono diterpeni che rappresentano circa il 5% del peso delle foglie essiccate di R. officinalis e questi composti hanno una maggiore rilevanza antitumorale. C’è stato un grande aumento nel numero di studi riguardanti l’attività antitumorale di acido carnosico, carnosolo, acido rosmarinico, ursolico.
Negli ultimi anni, molto impegno è stato dedicato allo sviluppo delle PBM, proponendole come farmaci naturali in molte condizioni patologiche tra cui attività antinfiammatorie, analgesiche, antiossidanti, antitumorali, antinfettive, del SNC e del sistema endocrino.
La fitoterapia contribuisce in modo determinante alla scoperta di PBM nuovi, più sicuri ed efficaci, nonché di nuovi farmaci, sapendo che ciò che la chimica farmaceutica ha cercato disperatamente, la natura ne dispone invece in grandi quantità.
Sulla base dello sviluppo di metodi analitici ad alta precisione e dei progressi della biologia molecolare e della genetica, è ora possibile isolare composti vegetali che esistono in quantità estremamente piccole. Con questi miglioramenti, è ora possibile studiarne la struttura chimica e il potenziale terapeutico, e quindi, modificare la molecola per produrre nuovi agenti terapeutici più selettivi.
Dalla letteratura esaminata si può concludere che i costituenti più importanti di R. officinalis L., farmacologicamente attivi e bersaglio principale di studi scientifici, sono l’acido carnosico, il carnosolo, l’acido rosmarinico e l’olio essenziale. Pertanto, questi farmaci naturali possono essere proposti per studi preclinici e clinici in diverse malattie e condizioni patologiche.
R. officinalis ha un futuro promettente in campo medico, in particolare nel trattamento e nella prevenzione di vari tumori, malattie infettive e malattie sempre più emergenti come la depressione, l’Alzheimer e il Parkinson. Sono infatti 80 gli studi clinici su R. officinalis, di cui 32 sono ancora aperti.
Questi studi sui rimedi erboristici dovrebbero essere presi in maggiore considerazione poiché la sicurezza e l’efficacia di molti medicinali a base di erbe sono ancora problematiche, con metodi inadeguati o incoerenti. In considerazione di ciò, in futuro saranno necessari studi più affidabili per valutare la sicurezza e l’efficacia dei fitocomposti attivi di R. officinalis, nel trattamento di diverse condizioni patologiche.
Dott.ssa Stefania De Chiara
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