La cumarina ha numerose attività farmacologiche, che dipendono dalle loro strutture chimiche e dal modello di sostituzione. Alcune di queste attività farmacologiche cumarina includono, antinfiammatorio, anticoagulante, antibatterico, antivirale, antimicotico, antipertensivo, antitubercolare, antitumorale, anticonvulsivante, neuroprotettivo e come fitoalessine (Sandhu et al., 2014; Stefanachi et al., 2018; Venugopala et al., 2013). Il presente capitolo metterà in evidenza il recente sviluppo di scaffold cumarinici per la scoperta di farmaci contro varie attività biologiche, che sono ora discusse.
Attività antinfiammatoria della cumarina
Le couramine mostrano un effetto antinfiammatorio nel trattamento dell’edema (Aoyama et al., 1992). Induce la fagocitosi e attraverso la proteolisi couramin elimina il fluido proteico ed edema dal tessuto ferito (Garcia-Argaez et al., 2000; Kontogiorgis e Hadjipavlou-Litina, 2003). Un altro derivato, imperatorin, inoltre esibisce l’attività antinfiammatoria in lipopolysaccharide (LPS)-ha stimolato il macrofago del topo sia in vitro che nel modello in vivo. Blocca l’espressione di alcune proteine, che stimolano l’ossido nitrico sintasi e cicloossigenasi-2 nei macrofagi di topo stimolati da LPS (Huang et al., 2012; Iranshahi et al., 2015). Un altro composto, esculetina, che è stato derivato da Cichorium intybus e Bouganville spectabilis anche indurre effetto antinfiammatorio nella colite di ratto, che è stimolato da acido trinitrobenzene solfonico (Evans, 2009; Kwon et al., 2011). Esculetina inibisce la cicloossigenasi e lipossigenasi enzimi (Fylaktakidou et al., 2004).
Attività anticoagulante della cumarina
Un derivato cumarinico, il dicumarolo, che è stato trovato nel trifoglio dolce, ha mostrato proprietà anticoagulanti (Venugopala et al., 2013). La cumarina è antagonisti della vitamina K che inducono la loro attività anticoagulante interferendo con l’interconversione ciclica della vitamina K e del suo epossido (Hirsh et al., 2001). Questo ciclo di conversione della vitamina K innesca la produzione di proteine epatiche carbossilate e decarbossilate, che hanno meno proprietà procoagulanti (Venugopala et al., 2013).
Attività antibatterica della cumarina
La cumarina stessa ha un’attività antibatterica molto bassa, mentre i prodotti cumarinici, che hanno lunghe sostituzioni di idrocarburi come l’ammoresinolo e l’ostrutina, sono considerati il farmaco più efficace contro i batteri Gram-positivi come Bacillus megaterium, Staphylococcus aureus e Micrococcus lysodeikticus (Venugopala et al., 2013). Alcuni della cumarina di origine naturale sono isolati dalle piante e alcuni dai microrganismi. Il derivato cumarinico novobiocin, che è stato isolato dai metaboliti fungini, ha mostrato un’attività antibatterica ad ampio spettro contro microbi Gram-positivi come Staphylococcus aureus, Streptomyces pneumoniae, Streptomyces pyogenes e contro batteri Gram-negativi come Haemophillus, Pasteurella e Neisseria meningitides (Venugopala et al., 2013).
Attività antifungina della cumarina
Il derivato bioattivo della cumarina osthole è isolato da varie piante come Angelica pubescens, Peucedanum ostruthium e Cnidium monnieri. Mostra un ampio spettro di effetti antifungini contro alcuni importanti agenti patogeni delle piante, ad esempio Rhizoctonia solani, Botrytis Cinerea, Phytophtora capsica e Fusarium graminearum (Wang et al., 2009). Studi precedenti hanno testato molti derivati cumarinici per proprietà antifungine; tra questi, i più efficaci sono imperatorin, psoralen e ostruthin (Bourgaud et al., 2006; Iranshahi et al., 2015; Rosselli et al., 2009).
Attività antivirale della cumarina
La cumarina (benzo-a-pirone) è considerata una struttura centrale privilegiata per intrigare nuovi agenti, che mostrano alta affinità e specificità a diversi bersagli molecolari per agenti antivirali (Penta, 2015). Numerosi prodotti naturali sono stati definiti come agenti anti-HIV e la cumarina è tra questi. Inophyllum-A, inophyllum-B, inophyllum-C, inophyllum-E, inophyllum-P, inophyllum-G1 e inophyllum—G2—tutti questi prodotti cumarinici inibitori dell’HIV-sono stati separati dalla lumaca africana gigante, Achatina fulica. Sia inophyllum-B che P hanno inibito l’attività della trascrittasi inversa dell’HIV ed entrambi sono stati trovati attivi contro l’HIV-1 in coltura cellulare (Venugopala et al., 2013).
Attività antitumorale della cumarina
Ci sono diverse sostanze fitochimiche, tra cui la cumarina, che hanno attirato una notevole importanza negli ultimi anni. La cumarina non solo è stata usata per trattare il cancro, ma ha anche il potenziale per ridurre gli effetti collaterali, che riguardano la radioterapia (Sandhu et al., 2014). Gli studi hanno dimostrato che alcuni prodotti cumarinici come imperatorin e osthole hanno mostrato effetti antitumorali. L’esculetina ha anche mostrato attività antitumorali durante la tossicità del N-metil-d-aspartato nei neuroni della coltura (Sandhu et al., 2014; Yang et al., 2010; Yun et al., 2011). La cumarina, che è presente nell’olio di foglie di cassia, ha anche attività citotossica (Choi et al., 2001).
Attività antipertensiva della cumarina
La diidromammea è una cumarina che si trova nell’Africa occidentale, separata per la prima volta dai semi dell’albero Mammea Africana (Basile et al., 2009). Ha indotto effetto ipertensivo in uno studio condotto con ratti (Nguelefack-Mbuyo et al., 2008).
Attività antitubercolare della cumarina
Molte piante hanno umbelliferone, che si ottiene per distillazione di resine. Alcuni composti, cioè umbelliferone, psoralen, phelladenol e scopoletin, sono stati separati dall’intera pianta di Fatous pilosa. Tra questi, umbelliferone e scopoletina sono risultati essere i composti più attivi contro il Mycobacterium tuberculosis (Cardoso et al., 2011; Kawate et al., 2013; Keri et al., 2015).
L’attività anticonvulsivante della cumarina
Imperatorin ha mostrato un effetto anticonvulsivante nei topi. Osthole ha anche mostrato un effetto anticonvulsivante nei topi, ma i valori ED50 sia per imperatorin che per osthole sono diversi nell’intervallo (Amin et al., 2008; Venugopala et al., 2013).
Attività neuroprotettiva della cumarina
In precedenza la cumarina è stata considerata un composto essenziale e medicinalmente benefico; tuttavia, la sua importanza non è inferiore a diverse malattie neurodegenerative (NDs) come l’Alzheimer, il Parkinson e le malattie di Huntington (Epifano et al., 2008). L’esculetina ha mostrato effetti neuroprotettivi sulla parte cerebrale del cervello in un modello di topi (Wang et al., 2012).
Cumarina come fitoalessine
Le fitoalessine sono derivati cumarinici, che hanno proprietà ossigenate e sono prodotti dalle piante in conseguenza di danni, cioè, infezione fungina, danno chimico o fisico. L’attività più comune delle fitoallexine è quella di ridurre o uccidere gli agenti invasori come batteri, virus e insetti (Metraux e Boller, 1986). Ayapin è uno di loro, che è stato isolato per la prima volta da Eupatorium ayapana (Asteraceae). In seguito è stato separato da diverse altre piante come Artimisia apiacea, Helianthus annus, Pterocaulon virgatum e Pterocaulon polystachyum (Venugopala et al., 2013).