La absorción de la curcuma - Un problema conocido...

El ingrediente principal de la cúrcuma es la CURCUMINA y su efectividad ha sido demostrada en varios ensayos clínicos. A pesar de sus efectos, las drogas basadas en curcumina - y los suplementos alimenticios - no están disponibles facilmente en el mercado debido a su baja biodisponibilidad.
Biodisponibilidad

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El término Biodisponibilidad se refiere a la extensividad y el radio al que un medicamento o metabolito activos entran en la circulación sistémica, por lo tanto teniendo acceso al sitio de acción. En palabaras simples, la biodisponibilidad significa la capacidad que tiene nuestro cuerpo para aprovechar los beneficios de ciertos medicamentos o suplementos.



Causas de una baja biodisponibilidad

  1. Tamaño de la molécula - Los medicamento que se administran oralmente deben pasar a través de la pared intestinal y luego la circulación portal del hígado; ambos son puntos comúnes de primer-pase metabólico (el metabolismo que ocurre antes de que una sustancia alcance la circulación sistémica). Por lo tanto, muchos medicamentos pueden ser metabolizados antes de alcanzar una concentración adecuada en plasma. Una baja biodisponibilidad es más común en sustancias con dosis orales con baja solubilidad en agua y de lenta abosrción.

  2. Un tiempo insuficiente de absorción - Una causa de baja biodisponibilidad es el tiempo insuficiente de absorción en el tracto gastrointestinal (GI). Si la sustancia no se disuelve facilmente o si no puede penetrar la membrana epitelial (por ejemplo, si es altamente ionizada o polar), el tiempo en el sitio de absorción puede ser insuficiente. En esos casos, la biodisponibilidad tiende a variar y a ser bastante baja.

  3. Reacciones químicas - Incluyen la formación de complejos (por ejemplo, entre tetraciclina e iones de metales polivalentes), hidrólisis por ácido o enzimas digestivas (por ejemplo, hidrólisis de penicilina y palmitato de cloranfenicol), conjugación en la pared intestinal (por ejemplo, sulfoconjugación de isoproterenol), la abosrción de otras sustancias (por ejemplo, digoxina a colestiramina), y metabolismo por la microflora lumina.

  4. Baja solubilidad en agua - La curcumina es un pigmento soluble en aceite, practicamente insoluble en agua en pH ácido y neutral, soluble en álcali. Es estable en altas temperaturas y en ácidos, pero inestable en condiciones alcalinas y la presencia de luz.

  5. Otros factores - Edad, sexo, actividad física, fenotipo genético, estrés, trastornos (por ejemplo, aclorhidria, síndromes de malabsorción), o cirugias gastrointestinales previas (por ejemplo, cirugía baríatrica) también pueden afectar la biodisponibilidad de una sustancia.

  6. Conclusión - De acuerdo con el Esquema de Clasificación de Biodisponibilidad Neutraceutica (NuBACS por sus siglas en inglés), factores fisicoquímicos/fisiológicos que contribuyen a la escasa biodisponibilidad (BA) de compuestos bioactivos - tales como la curcumina - pueden ser categorizadas en cinco clases:
    • Bioaccesibilidad (B*)
    • Absorción (A*)
    • Transformación (T*)
    • Distribución (D*)
    • Excreción (E*)
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Biodisponibilidad

Avances en la biodisponibilidad de la curcumina

Curcumina no formulada (natural).

En 1978 se reportó por primera vez bajas cantidades de curcumina en plasma sanguíneo de ratas después de administración oral. El mismo tipo de experimentos en humanos revelaron que la curcumina era practicamente indetectable en el torrente sanguíneo. La administración intravenosa mostró una mejor absorción - aunque no fue un aumento significativo -.



Nano curcumina

Varias formulaciones han sido dieseñadas para tratar de aumentar la biodisponibilidad de la curcumina. Entre estas opciones, la formulación basada en nano emulsión de nano-globulos mostró una mayor liberación qhe la curcumina en suspensión. Otro estudio mostró que la curcumina encapsulada en nanopartículas de hidrogel tuvieron una dispersión homogénea en una solución acuosa en comparación con la curcumina en su forma nativa.

La farmacocinética de la curcumina y otra formulación de curcumina en nanoemulsión (NEC) que contenía hasta un 20 % de curcumina (w/w) mostró un aumento de 10 veces en el área bajo la curva de concentración en sangre (AUC) 24 horas y un aumento de más de 40 veces en la C(max) en NEC en comparación con la curcumina en ratones.

Otras nanopartículas de apotransferrina (nano-curcumina) cargadas con curcumina, preparadas por química soluble en aceite, liberan cantidades significativas de fármaco gradualmente durante un período bastante largo, quedando ~50 % de la curcumina a las 6 horas. Por el contrario, la curcumina soluble intracelular (sol-curcumina) alcanza un máximo a las 2 horas seguido de su eliminación completa a las 4 horas.

Las nanopartículas coloidales, denominadas 'teracurmina', mostraron un AUC después de la administración oral más de 40 veces mayor que la del polvo de curcumina en ratas. En voluntarios humanos sanos, la teracurmina (30 mg) cuando se administró por vía oral resultó en un AUC 27 veces mayor que la del polvo de curcumina.

La nanopartícula de curcumina preparada por Cheng et al. produjo una concentración en plasma significativamente más alta y un AUC y un tiempo medio de residencia seis veces más altos en el cerebro de los ratones que la curcumina normal. Por lo tanto, la nanocurcumina mejora la biodisponibilidad de la curcumina tanto en animales como en humanos.



Ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA)

Para mejorar la farmacocinética de la curcumina mejorando su biodisponibilidad, se preparó otra formulación eficaz de curcumina encapsulada en PLGA.

La administración intravenosa de curcumina o PLGA-curcumina (2,5 mg/kg) mostró casi el doble de concentración sérica de PLGA-curcumina que de curcumina.

En apoyo de estudios previos, se encontró que después de la administración oral de nanopartículas de PLGA de curcumina , la biodisponibilidad relativa aumentó 5 a 6 veces y tiene una vida media más prolongada en comparación con la de la curcumina nativa. Se encontró que esta biodisponibilidad oral mejorada de la curcumina está asociada con una mejor solubilidad en agua, mayor tasa de liberación en el jugo intestinal, mayor absorción por permeabilidad mejorada, inhibición del flujo de salida mediado por glicoproteína P y mayor tiempo de residencia en la cavidad intestinal.



Encapsulación liposomal

Otra formulación diseñada para mejorar la biodisponibilidad de la curcumina es la curcumina liposomal. Los liposomas se consideran portadores de fármacos eficaces debido a su capacidad para solubilizar compuestos hidrófobos y alterar sus propiedades farmacocinéticas.

En ratas, la administración oral de curcumina encapsulada en liposomas (LEC) mostró una alta biodisponibilidad de la curcumina. Además, se observó una tasa más rápida y una mejor absorción de la curcumina en comparación con las otras formas. La LEC oral dio valores de C(max) más altos y T(max) más cortos, así como un valor más alto para el AUC, en todos los puntos de tiempo.



Ciclodextrina (CD)

CD, oligosacáridos cíclicos, también se ha utilizado para mejorar el suministro y la biodisponibilidad de la curcumina a través de su encapsulación con CD. Se ha encontrado que la curcumina encapsulada en CD (CDC) tiene una mayor absorción celular y una vida media más larga en las células cancerosas en comparación con la curcumina libre, lo que indica que la CDC tiene atributos superiores en comparación con la curcumina libre para la absorción celular. Además, la mejora de la permeabilidad de CUR a través del tejido de la piel animal se observó en la curcumina encapsulada en CD y fue de aproximadamente 1.8 veces en comparación con la curcumina libre. Por lo tanto, estos estudios sugieren que los CDC han mejorado la biodisponibilidad y la eficacia quimioterapéutica in vitro e in vivo en comparación con la curcumina sola.



Piperina

Además, estos compuestos naturales también se han utilizado para aumentar la biodisponibilidad de la curcumina. Uno de ellos es la piperina, un componente principal de la pimienta negra, conocido como inhibidor de la glucuronidación hepática e intestinal y también se ha demostrado que aumenta la biodisponibilidad de la curcumina. Se ha demostrado que este efecto de la piperina sobre la farmacocinética de la curcumina es mucho mayor en humanos que en ratas. En humanos, la biodisponibilidad de la curcumina aumentó en un 2000 % a los 45 minutos después de la administración concomitante de curcumina por vía oral con piperina, mientras que en ratas se encontró que la administración concomitante de piperina 20 mg/kg con curcumina 2 g/kg aumentó la concentración sérica de la curcumina en un 154 % durante un breve período de 1 a 2 horas después del fármaco. El estudio muestra que en las dosis utilizadas, la piperina mejora la concentración sérica, el grado de absorción y la biodisponibilidad de la curcumina tanto en ratas como en humanos sin efectos adversos.

En vista de estos hallazgos, se han preparado nanopartículas de curcumina-piperina (Cu-Pi) mediante varios métodos. Se están probando la biodisponibilidad, la captación celular y los efectos biológicos de estas nanopartículas.



Curcumina micelar

Aunque la piperina estimula la absorción de la curcumina, no retrasa significativamente su eliminación del organismo. La inhibición del metabolismo de la curcumina por adyuvantes (por ejemplo, piperina) tiene un efecto pequeño sobre la curcumina circulante. La inhibición de las enzimas de fase II conlleva el riesgo adicional de interacciones farmacológicas.

A pesar de su amplia cobertura en los foros de discusión de Internet y en las campañas de marketing de algunas empresas, inhibir las enzimas de fase II es una estrategia deficiente para mejorar la biodisponibilidad de la curcumina.

El uso de micelas como portadores aumenta drásticamente la absorción de curcumina para el cuerpo. En consecuencia, la curcumina permanece en el cuerpo en concentraciones más altas durante más tiempo después de una sola dosis. La ingesta repetida da como resultado concentraciones significativas de curcumina en plasma en ayunas que superan la concentración máxima informada en muchos ensayos farmacocinéticos. La curcumina se puede cuantificar en tumores cerebrales cuando se administra como formulación micelar. Esta solución no tiene efectos adversos.
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Fuentes

  1. Kunnumakkara AB, Harsha C, Banik K, Vikkurthi R, Sailo BL, Bordoloi D, Gupta SC, Aggarwal BB. Is curcumin bioavailability a problem in humans: lessons from clinical trials. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2019 Sep;15(9):705-733. doi: 10.1080/17425255.2019.1650914. Epub 2019 Aug 29. PMID: 31361978.

  2. Subramani PA, Narala VR. Challenges of curcumin bioavailability: novel aerosol remedies. Nat Prod Commun. 2013 Jan;8(1):121-4. PMID: 23472475.

  3. Jennifer Le , PharmD, MAS, BCPS-ID, FIDSA, FCCP, FCSHP, Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, University of California San Diego. Drug Bioavailability.

  4. Cui J, Yu B, Zhao Y, Zhu W, Li H, Lou H, Zhai G. Enhancement of oral absorption of curcumin by self-microemulsifying drug delivery systems. Int J Pharm. 2009 Apr 17;371(1-2):148-55. doi: 10.1016/j.ijpharm.2008.12.009. Epub 2008 Dec 13. PMID: 19124065.

  5. D.J. McClements et al. Boosting the bioavailability of hydrophobic nutrients, vitamins, and nutraceuticals in natural products using excipient emuls ions. Food Research International (2016).

  6. D.J. McClements et al. Current status in our understanding of physicochemical basis of bioaccessibility. Current Opinion in Food Science (2020).

  7. D.J. McClements. Advances in nanoparticle and microparticle delivery systems for increasing the dispersibility, stability, and bioactivity of phytochemicals. Biotechnology Advances (2020).

  8. SamanSabeta, Ali Rashidinejadb, Laurence D. Meltonab, Duncan J.McGillivray. Recent advances to improve curcumin oral bioavailability. April 2021, Pages 253-266.

  9. Wahlström B, Blennow G. A study on the fate of curcumin in the rat. Acta Pharmacol Toxicol (Copenh) 1978;43:86–92.

  10. Kumar A, Ahuja A, Ali J, Baboota S. Curcumin loaded nano globules for solubility enhancement: preparation, characterization and ex vivo release study. J Nanosci Nanotechnol. 2012;12:8293–8302.

  11. Guzman-Villanueva D, El-Sherbiny IM, Herrera-Ruiz D, Smyth HD. Design and in vitro evaluation of a new nano-microparticulate system for enhanced aqueous-phase solubility of curcumin. Biomed Res Int. 2013;2013:724763.

  12. Gandapu U, Chaitanya RK, Kishore G, Reddy RC, Kondapi AK. Curcumin-loaded apotransferrin nanoparticles provide efficient cellular uptake and effectively inhibit HIV-1 replication in vitro. PLoS One. 2011;6:e23388.

  13. Sasaki H, Sunagawa Y, Takahashi K, Imaizumi A, Fukuda H, Hashimoto T, et al. Innovative preparation of curcumin for improved oral bioavailability. Biol Pharm Bull. 2011;34:660–665.

  14. Cheng KK, Yeung CF, Ho SW, Chow SF, Chow AH, Baum L. Highly stabilized curcumin nanoparticles tested in an in vitro blood-brain barrier model and in Alzheimer's disease Tg2576 mice. AAPS J. 2013;15:324–336.

  15. Anand P, Nair HB, Sung B, Kunnumakkara AB, Yadav VR, Tekmal RR, et al. Design of curcumin-loaded PLGA nanoparticles formulation with enhanced cellular uptake, and increased bioactivity in vitro and superior bioavailability in vivo. Biochem Pharmacol. 2010;79:330–338.

  16. Xie X, Tao Q, Zou Y, Zhang F, Guo M, Wang Y, et al. PLGA nanoparticles improve the oral bioavailability of curcumin in rats: characterizations and mechanisms. J Agric Food Chem. 2011;59:9280–9289.

  17. Yallapu MM, Gupta BK, Jaggi M, Chauhan SC. Fabrication of curcumin encapsulated PLGA nanoparticles for improved therapeutic effects in metastatic cancer cells. J Colloid Interface Sci. 2010;351:19–29.

  18. Takahashi M, Uechi S, Takara K, Asikin Y, Wada K. Evaluation of an oral carrier system in rats: bioavailability and antioxidant properties of liposome-encapsulated curcumin. J Agric Food Chem. 2009;57:9141–9146.

  19. Yadav VR, Prasad S, Kannappan R, Ravindran J, Chaturvedi MM, Vaahtera L, et al. Cyclodextrin-complexed curcumin exhibits anti-inflammatory and antiproliferative activities superior to those of curcumin through higher cellular uptake. Biochem Pharmacol. 2010;80:1021–1032.

  20. Rachmawati H, Edityaningrum CA, Mauludin R. Molecular inclusion complex of curcumin-beta-cyclodextrin nanoparticle to enhance curcumin skin permeability from hydrophilic matrix gel. AAPS PharmSciTech. 2013;14:1303–1312.

  21. Shoba G, Joy D, Joseph T, Majeed M, Rajendran R, Srinivas PS. Influence of piperine on the pharmacokinetics of curcumin in animals and human volunteers. Planta Med. 1998;64:353–356.

  22. Moorthi C, Krishnan K, Manavalan R, Kathiresan K. Preparation and characterization of curcumin-piperine dual drug loaded nanoparticles. Asian Pac J Trop Biomed. 2012;2:841–848.

  23. Kocher A, Schiborr C. Superior oral bioavailability of micellar curcumin (2016).