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Aceites esenciales y nanotecnología

Se denominan aceites esenciales a los extractos obtenidos por destilación de plantas aromáticas. Estos aceites no se incorporan a nuestra farmacopea hasta el siglo XI, aunque las plantas de las que provienen, sus infusiones, ungüentos, bálsamos, sahumerios, macerados, etc., ya se utilizaban desde la prehistoria con fines rituales y médicos. Los aceites esenciales no han dejado de ser coprotagonistas de la salud humana desde que se conocen. El concepto de nanotecnología, término acuñado por el profesor Taniguchi, surgió «un poquito» más tarde, en el año 1974. Hoy en día, aceites y nanopartículas se unen para aportar sinergias eficaces en el ámbito de la farmacología.

Origen

Las plantas aromáticas eran ya utilizadas con efectos medicinales por los aborígenes australianos desde hace más de 40000 años y no han dejado de acompañar al hombre en su evolución y desarrollo. La obtención de sus aceites esenciales por destilación, invento atribuido al médico persa Ibn Sina (Avicena) sobre el año 1000 DC, supuso un gran avance en el aprovechamiento de sus propiedades medicinales. Las Cruzadas importaron el arte de la destilación a Europa y, a finales del siglo XVI y principios del XVII, ya se utilizaban más de 100 aceites para tratar enfermedades específicas. En 1928, en químico francés Gattefossé acuñó el término aromaterapia para el uso medicinal de estos productos (Badoux, 2020).

El desarrollo de la era industrial y, con ella, la síntesis química de fármacos, relegó durante gran parte del siglo XX el uso terapéutico de los aceites. Sin embargo, en la actualidad los “antiguos remedios” vuelven a tener protagonismo en una sociedad que busca soluciones naturales. Ya sea en estado puro o diluidos en diferentes portadores, los aceites esenciales son sustancias farmacológicas que pueden ejercer su acción a través de diferentes vías de aplicación, como pueden ser la vía dermal, la ingestión, la administración rectal, vaginal u ótica, la inhalación y la difusión atmosférica.

Moléculas que se escapan

La volatilidad de los aceites esenciales es una de las características que los hacen perfectos para la aromaterapia en su aplicación por la vía olfativa pero, al mismo tiempo, la rápida tasa de evaporación de los mismos debilita su acción. Por ello, es de gran interés encontrar medios que permitan una liberación controlada de sus compuestos aromáticos (González Vivancos, 2023).

La nanotecnología es el estudio y la manipulación de la materia en tamaños increíblemente pequeños, generalmente entre uno y 100 nanómetros que, para que lo entendamos, son partículas un millón de veces más pequeñas que una hormiga, tal y como indica Daniel González, CEO de Nanostine, en su entrevista para Sharescience. La nanotecnología se aplica en multitud de áreas, desde la alimentación, agricultura y medicina, hasta en las tecnologías de la información, comunicación, energía y medio ambiente, prometiendo grandes avances científicos en todos sus campos de aplicación. De hecho, la nanomedicina es una de las ciencias que más importancia ha adquirido en las últimas décadas.

La tecnología de la materia nano ha emergido también como una herramienta prometedora en la investigación de las plantas aromáticas y medicinales (MAPs, por sus siglas en inglés) (Prairna et al. 2020). Los componentes activos de las MAPs pueden ser encapsulados en forma de nanopartículas y solventar, por ejemplo, los problemas de la solubilidad, volatilidad, aromas demasiado fuertes, y mejorar la eficacia.  Se utiliza una gran variedad de nanomateriales para encapsular la molécula de interés y luego liberarla de forma controlada (Nair et al. 2021).

Aceites esenciales encapsulados

El aceite del árbol del té (Melaleuca alternifolia) es, probablemente, el aceite esencial más conocido y utilizado a nivel mundial por sus propiedades antimicrobianas y antiparasitarias, conferidas gracias a su composición en monoterpenoles (Quevedo, 2019). Su principal componente activo, el terpinen-4-ol, ha sido objeto, en los últimos años, de una creciente investigación por sus potenciales beneficios para la salud, como nos cuenta Germán Ortuño en su artículo para Lokicia. De entre sus propiedades, su actividad antifúngica contra la onicomicosis se ve potenciada, frente a las emulsiones simples, cuando se utilizan formulaciones con nanocápsulas y nanoemulsiones, tal y como publicaron Flores et al. en 2013.

El citral, principal componente del aceite esencial de limón (Citrus x limon) y con propiedades antidepresivas, también ha sido encapsulado en este tipo de partículas. Ensayos de laboratorio muestran que estas nanofragancias aplicadas sobre papel pintado para paredes son capaces de ejercer efecto antidepresivo y antiestrés (Lu et al. 2020). Para tratar síntomas similares, el linalool, presente en el aceite de tomillo (Thymus vulgaris), en el lavandín (Lavanda x intermedia) y en el cilantro (Coriandrum sativum), tiene efectos sobre el sistema nervioso central y puede ser utilizado para paliar el estrés. Utilizado junto con las técnicas de la nanotecnología tiene gran potencial para la aromaterapia (Wang et al. 2020).

De forma análoga, los resultados de laboratorio sobre la encapsulación del aceite de bergamota (Citrus bergamia) muestran que este nuevo “medicamento nanoaromático”  tiene unos efectos excelentes antidepresivos (Yang et al. 2021). Asimismo, se pueden conseguir efectos más duraderos en el tiempo, aspecto especialmente interesante cuando se trabaja con la estimulación del sistema nervioso central, como los obtenidos por Wang et al. en 2020 con la encapsulación del eugenol.

Del mismo modo que para tratar las afecciones mencionadas anteriormente, la combinación de aceites esenciales con la nanoencapsulación presenta potencial para el tratamiento de causas totalmente diversas. El control de acné vulgar puede verse mejorado con una nanoemulsión con aceite esencial de niaulí (Melaleuca viridiflora), dado que se mejora la penetrabilidad en la piel y la bioactividad del mismo sobre los patógenos causantes del acné (Shakeel et al., 2021).

Paralelamente, las nanopartículas pueden tener un papel interesante como portadores de aceites esenciales antimicrobianos al reducir su volatilidad (Figura 1), ayudando a paliar el creciente problema de aparición de bacterias resistentes a antibióticos. Los aceites esenciales, por su diversa composición tanto estructural como biológica, proveen de un método de control de patógenos distintivo e inexhaustible, acción que ha estado de algún modo limitada por su alta volatilidad (Nair et al. 2021).

aceites esenciales
Figura 1.– Mecanismo de acción de la actividad antimicrobiana de los aceites esenciales.
Fuente: Nair et al. 2020

Y como último ejemplo del uso de estas nuevas tecnologías para un uso más eficaz de los aceites esenciales no podemos olvidar los aceites anti-mosquitos. Existen multitud de estudios sobre los aceites como repelentes, en sus diversas formas de acción. Sin embargo, a pesar de que algunos, como el aceite de la menta de gato (Nepeta cataria) tienen una alta eficacia, su actividad se ve rápidamente mermada por la volatilidad de sus componentes lo que obliga a la repetición de sus aplicaciones cada 1 o 2 horas. Por ello, las investigaciones se centran en el uso de la nanoencapsulación y microemulsión  para mejorar la efectividad de estos productos (Ghayempour y Montazer, 2016; da Silva y Ricci-Júnior, 2020).

Conclusión

Los aceites esenciales cargados en nanopartículas ofrecen potenciales beneficios en cuanto a sinergias de acción, mejoras en solubilidad, disminución de la volatilidad, mejor estabilidad química, mejora de la biodisponibilidad y mayores tiempos de almacenamiento, constituyendo por tanto un claro ejemplo potenciales nuevos productos terapéuticos.

Diversos estudios nos sirven de ejemplo para comprender cómo la nanotecnología puede ayudar al uso de los aceites mediante la encapsulación, al protegerlos del calor y de la luz UV, asegurando por tanto mayor estabilidad, mayor retención del aroma, funcionalidad y sobre todo una liberación controlada para conseguir efectos terapéuticos más prolongados. Las aplicaciones son diversas, desde paredes impregnadas para mejorar la depresión, hasta tratamiento del acné, pasando por nanoemulsiones antiparasitarias.

Una vez más, el abordaje multidisciplinar es indispensable para avanzar; física, química, biología -y matemáticas como base de ellas- se unen para proporcionarnos las mejoras herramientas con las que mejorar el futuro. Hagamos buen uso de ellas.

Artículo editado por Ada Muñoz

Bibliografía

  • Badoux D. Contemporary French aromatherapy. Ed. Singing Dragon. London, 2020. 542 pp.
  • Flores FC, Lima JA, Ribeiro RF, Alves SH, Rolim CM, Beck RC et al. Antifungal activity of nanocapsule suspension containing tea tree oil on the growth of Trichophyton rubrum. Mycopathologia. 2013; 175:281-286. doi: 10.1007/s11046-013-9622-7
  • da Silva MRM,  Ricci-Júnior E. (2020). An approach to natural insect repellent formulations: from basic research to technological development. Acta Tropica. 2020; 212, 1–25. doi: 10.1016/j.actatropica.2020.105419
  • Ghayempour S, Montazer M. Micro/nanoencapsulation of essential oils and fragrances: Focus on perfumed, antimicrobial, mosquito-repellent and medical textiles. J Microencapsul. 2016; 33(6):497-510. doi: 10.1080/02652048.2016.1216187
  • González Vivancos A. La nanomedicina: el diagnóstico del futuro. [Internet]. Microbacterium, 22 junio 2023. Disponible en: https://bit.ly/3Z2acv2
  • Lu Z, Zhang T, Yang J, Wang J, Shen J, Wang X et al. Effect of mesoporous silica nanoparticles-based nano-fragance on the central nervous system. Eng. Life Sci. 2020; 20:535-540. doi: 10.1002/elsc.202000015
  • Nair A, Mallya R, Suvarna V, Khan TA, Momin M, Omri A. Nanoparticles – Attractive carriers of antimicrobial essential oils. Antibiotics. 2022. 11:108. doi: 10.3390/antibiotics11010108
  • Prairna, Paramanya A, Sharma S, Bahtiyarca R, Ali A. Recent practices of medicinal and aromatic plants in nanotechnology [Abstract]. En: Micro and Nano Technologies. Capítulo 18. Ed.: Elsevier. 2020. doi: 10.1016/B978-0-12-817852-2.00018-4
  • Quevedo A. Tratado de aceites esenciales. Autoedición. 2019. 565 pp.
  • Shakeel F, Salem-Bekhit MM, Haq N, Alshehri S. Nanoemulsification improves the pharmaceutical properties and bioactivities of niaouli essential oil (Melaleuca quinquenervia L.). Molecules. 2021; 26:4750. doi: 10.3390/molecules26164750
  • Wang J, Lu Z, Shen J, Peng H, Zhang T, Niu Y et al. Hollow mesoporous silica nanoparticles loaded with eugenol for regulating the central nervous system [Abstract]. J Biomed Nanotechnol. 2020; 16(5):652-658. doi:  10.1166/jbn.2020.2919
  • Wang X, Lu Z, Shen J, Niu Y, Xiao Z, Chen L et al. Nano-fragance with pH-sensitive release property for improvement of central nervous system [Abstract]. J Biomed Nanotechnol. 2020; 16(2):193-200. doi:  10.1166/jbn.2020.2873
  • Yang XH, Peng, H, Hao QL, Wang, JZ, Lu ZG, Niu YW et al. Nano-aromatic drugs based on mesoporous silica nanoparticles and bergamot essential oil for anti-depression [Abstract]. J Biomed Nanotechnol. 2021; 17(6):1242-1248. doi:  10.1166/jbn.2021.3100

Lidón Avinent

Lidón Avinent

Dra. en Ciencias Biológicas. Máster en Nutrición y Salud.

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