La cumarina tiene numerosas actividades farmacológicas, que dependen de sus estructuras químicas y del patrón de reemplazo. Algunas de estas actividades farmacológicas incluyen la cumarina, antiinflamatoria, anticoagulante, antibacteriana, antiviral, antifúngica, antihipertensiva, antituberculosa, anticancerígena, anticonvulsiva, neuroprotectora y como fitoalexinas (Sandhu et al., 2014; Stefanachi et al., 2018; Venugopala et al., 2013). En el presente capítulo se destacará el reciente desarrollo de andamios de cumarina para el descubrimiento de fármacos contra diversas actividades biológicas, que se examinan ahora.
La actividad antiinflamatoria de la cumarina
Las couraminas muestran un efecto antiinflamatorio en el tratamiento del edema (Aoyama et al., 1992). Induce la fagocitosis y, a través de la proteólisis, la couramina elimina las proteínas y el líquido del edema del tejido herido (Garcia-Argaez et al., 2000; Kontogiorgis y Hadjipavlou-Litina, 2003). Otro derivado, la imperatorina, también exhibe actividad antiinflamatoria en los macrófagos de ratón estimulados por lipopolisacáridos (LPS), tanto en modelos in vitro como in vivo. Bloquea la expresión de ciertas proteínas, que estimulan la óxido nítrico sintasa y la ciclooxigenasa-2 en macrófagos de ratón estimulados por LPS(Huang et al., 2012; Iranshahi et al., 2015). Otro compuesto, la esculetina, que se derivó de Cichorium intybus y Buganvilla spectabilis, también induce un efecto antiinflamatorio en la colitis de rata, que es estimulada por el ácido trinitrobenceno sulfónico (Evans, 2009; Kwon et al., 2011). La esculetina inhibe las enzimas ciclooxigenasa y lipoxigenasa(Fylaktakidou et al., 2004).
Actividad anticoagulante de la cumarina
Un derivado de la cumarina, el dicumarol, que se encontró en el trébol dulce, ha mostrado propiedades anticoagulantes (Venugopala et al., 2013). La cumarina es un antagonista de la vitamina K que induce su actividad anticoagulante al interferir con la interconversión cíclica de la vitamina K y su epóxido (Hirsh et al., 2001). Este ciclo de conversión de la vitamina K desencadena la producción de proteínas hepáticas carboxiladas y descarboxiladas, que tienen menos propiedades procoagulantes (Venugopala et al., 2013).
Actividad antibacteriana de la cumarina
La cumarina en sí tiene una actividad antibacteriana muy baja, mientras que los productos cumarínicos, que tienen sustituciones de hidrocarburos largas como el ammoresinol y la ostrutina, se consideran el medicamento más efectivo contra bacterias Gram positivas como el Bacillus megaterium, el Staphylococcus aureus y el Micrococcus lysodeikticus (Venugopala et al., 2013). Parte de la cumarina de origen natural se aísla de plantas y parte de microorganismos. El derivado cumarínico novobiocina, que se aisló de metabolitos fúngicos, ha mostrado actividad antibacteriana de amplio espectro contra microbios grampositivos como Staphylococcus aureus, Streptomyces pneumoniae, Streptomyces pyogenes y contra bacterias grampositivas como Haemophillus, Pasteurella y Neisseria meningitides (Venugopala et al., 2013).
La actividad antifúngica de la cumarina
El osthole derivado bioactivo de la cumarina se aísla de varias plantas como Angélica pubescens, Peucedanum ostruthium y Cnidium monnieri. Muestra un amplio espectro de efectos antifúngicos contra ciertos patógenos vegetales importantes, como Rhizoctonia solani, Botrytis Cinerea, Phytophtora capsica y Fusarium graminearum (Wang et al., 2009). Estudios previos han probado muchos derivados de cumarina para determinar la propiedad antifúngica; entre ellos, los más efectivos son la imperatorina, el psoraleno y la ostrutina (Bourgaud et al., 2006; Iranshahi et al., 2015; Rosselli et al., 2009).
La actividad antiviral de la cumarina
Se considera que la cumarina (benzo-a-pirona) tiene una estructura central privilegiada para intrigar agentes nuevos, que muestran una alta afinidad y especificidad para diversos objetivos moleculares de agentes antivirales (Penta, 2015). Numerosos productos naturales se han definido como agentes anti-VIH, y la cumarina es uno de ellos. Inophyllum-A, inophyllum-B, inophyllum-C, inophyllum-E, inophyllum-P, inophyllum-G1 e inophyllum—G2, todos estos productos cumarínicos inhibidores del VIH, se separaron del caracol africano gigante Achatina fulica. Tanto inophyllum – B como P inhibieron la actividad de la transcriptasa inversa del VIH y ambos se encontraron activos contra el VIH-1 en cultivos celulares (Venugopala et al., 2013).
Actividad anticancerígena de la cumarina
Hay varios fitoquímicos, entre ellos la cumarina, que han atraído una importancia considerable en los últimos años. La cumarina no solo se ha utilizado para tratar el cáncer, sino que también tiene el potencial de reducir los efectos secundarios, que se refieren a la radioterapia (Sandhu et al., 2014). Los estudios han demostrado que ciertos productos cumarínicos como la imperatorina y el osthole han mostrado efectos anticancerosos. La esculetina también ha mostrado actividades antitumorales durante la toxicidad del N-metil-d-aspartato en las neuronas de cultivo (Sandhu et al., 2014; Yang et al., 2010; Yun et al., 2011). La cumarina, que está presente en el aceite de hoja de casia, también tiene actividad citotóxica (Choi et al., 2001).
Actividad antihipertensiva de la cumarina
La Dihidromamea es una cumarina que se encuentra en África Occidental, separada por primera vez de las semillas del árbol Mammea Africana (Basile et al., 2009). Indujo efecto hipertensivo en un estudio realizado con ratas (Nguelefack-Mbuyo et al., 2008).
Actividad antituberculosa de la cumarina
Muchas plantas tienen umbeliferona, que se obtiene por destilación de resinas. Ciertos compuestos, como la umbeliferona, el psoraleno, el feladenol y la escopoletina, se separaron de las plantas enteras de la pilosa fatosa. Entre ellos, la umbeliferona y la escopoletina se encuentran como los compuestos más activos contra Mycobacterium tuberculosis (Cardoso et al., 2011; Kawate et al., 2013; Keri et al., 2015).
Actividad anticonvulsiva de la cumarina
Imperatorin ha mostrado efecto anticonvulsivo en ratones. Osthole también mostró efecto anticonvulsivo en ratones, pero los valores de ED50 para imperatorin y osthole son diferentes en rango (Amin et al., 2008; Venugopala et al., 2013).
La actividad neuroprotectora de la cumarina
Anteriormente, la cumarina se ha considerado un compuesto esencial y beneficioso para la medicina; sin embargo, su importancia no es menor en varias enfermedades neurodegenerativas (EN), como el Alzheimer, el Parkinson y las enfermedades de Huntington (Epifano et al., 2008). La esculetina mostró efectos neuroprotectores en la parte cerebral del cerebro en un modelo de ratones (Wang et al., 2012).
La cumarina como fitoalexinas
Las fitoalexinas son derivados de la cumarina, que tienen propiedades oxigenadas y son producidos por las plantas como consecuencia de daños, es decir., infección fúngica, daño físico o químico. La actividad más común de las fitoalexinas es reducir o matar los agentes invasores, como bacterias, virus e insectos (Metraux y Boller, 1986). Ayapin es uno de ellos, que fue aislado por primera vez de Eupatorium ayapana (Asteraceae). Posteriormente se separó de varias otras plantas como Artimisia apiacea, Helianthus annus, Pterocaulon virgatum y Pterocaulon polystachyum (Venugopala et al., 2013).