Estabilización frente a infecciones bacterianas
A partir de la observación de que las personas que consumían microalgas de forma regular parecían ser más resistentes contra las enfermedades infecciosas, a mediados de los años sesenta se llevó a cabo en Japón la primera investigación sistemática sobre este fenómeno. Un estudio de campo con un grupo de unos 1000 soldados de la marina japonesa durante un periodo de 95 días mostró el sorprendente resultado de que los soldados del grupo de prueba que recibieron 2 g de Chlorella vulgaris tenían un riesgo significativamente menor (25%) de resfriarse (KASHIWA et al. [2]).
En 1973, KOJIMA et al. demostraron la acción inmunoestimulante de la chlorella. Se inyectaron extractos de chlorella en ratas y 24 horas después se les inyectaron partículas de carbón vegetal. KOJIMA et al. observaron que la concentración de partículas de carbón vegetal en la sangre disminuía más rápidamente en el grupo tratado con chlorella. El examen de los tejidos de las ratas mostró que los macrófagos eran mucho más activos en las ratas tratadas con chlorella que en el grupo de control.
TANAKA et al. observaron en 1986 que la resistencia a la Escherichia coli inoculada por vía intraperitoneal en ratones aumenta con la administración intraperitoneal, intravenosa o subcutánea de una fracción hidrosoluble de alto peso molecular extraída de Chlorella vulgaris (CVE). La eliminación de la bacteria del bazo de los ratones tratados con CVE aumentó, y esta mayor eliminación se relacionó con la aceleración de la generación de peróxido y la quimiocinesis en los leucocitos polimorfonucleares tras el tratamiento con CVE. El efecto mejorador se detectó a dosis de aproximadamente 2 mg/ kg y cuando las dosis se administraron 1, 4 o 7 días antes de la infección [4]. La administración oral de CVE muestra efectos similares, que proporcionan cierta evidencia de la estimulación de la defensa celular no específica. HASEGAWA et al. alimentaron a ratas macho Fisher con 1000 mg de CVE/kg durante 14 días. Las ratas fueron inoculadas con 2.7.108 Escherichia coli por vía intraperitoneal. El número de bacterias aumentó durante 1-6 h y alcanzó su máximo tras 6 h tanto en el grupo de control como en el de CVE. En ambos grupos, el recuento bacteriano disminuyó hasta un nivel indetectable en 24 horas. En el grupo CVE, el número de bacterias viables en cada órgano (bazo, hígado, cavidad peritoneal y sangre) fue significativamente menor que en el grupo de control, mientras que el número de leucocitos, especialmente leucocitos polimorfonucleares en la cavidad peritoneal y la sangre periférica, se mantuvo en niveles más altos en el grupo CVE [5]. Tras la administración oral de CVE a ratones (20 mg/ratón, 10 días consecutivos), se mejoró la resistencia frente a la infección intraperitoneal con Listeria monocytogenes. El número de bacterias en el grupo al que se administró CVE fue significativamente menor tanto en la cavidad peritoneal como en el bazo que en el grupo de control. El análisis FCM reveló que las células g/d + Thy 1.2+ en las células no adherentes del exudado peritoneal (PECs) y en el bazo de los ratones tratados con CVE aumentaron más visiblemente en número en la fase temprana al día 3 o 5 post-infección en comparación con los ratones control. La proporción de células TCR a/b + Thy1.2+ en PEC no adherentes en el grupo de control aumentó del 13% en el día 0 al 49% en la fase tardía en el día 10 post-infección, mientras que la proporción en los ratones tratados con CVE aumentó al 64% en esta fase y se asocia con un aumento de la respuesta DTH a Listeria.
Los resultados sugieren que la administración de extracto de Chlorella vulgaris (CVE) aumenta significativamente la inmunidad mediada por células frente a Listeria mediante el aumento de g/d + células T en la fase temprana y el aumento de a/b + células T en la fase tardía de la infección por Listeria (HASEGAWA et al. [6]).
Además, la administración oral preventiva de biomasa de Chlorella vulgaris (CVB) muestra efectos sobre la inmunidad. DANTAS et al. demostraron estas acciones sobre la actividad de las células asesinas naturales (NK) de ratones infectados con una dosis subletal de Listeria monocytogenes viable. El tratamiento con Chlorella vulgaris produjo un aumento significativo de la actividad de las células NK tanto en los animales no infectados como en los infectados, en comparación con los animales que sólo recibieron placebo (agua). Cuando se administró CVB a ratones infectados, se produjo un aumento adicional de la actividad de las células NK que fue significativamente superior al encontrado en el grupo infectado únicamente. Además, el tratamiento de ratones infectados con CVB (50 y 500 mg/kg) a una dosis de 3.105 bacterias/animal, letal para todos los controles no tratados, produjo una protección dosis-respuesta que se tradujo en una tasa de supervivencia del 20% y el 55% respectivamente [7]. Además, DANTAS et al. descubrieron que esta protección se debe, al menos en parte, a un aumento de las unidades formadoras de colonias de granulocitos y macrófagos en la médula ósea y a un aumento de la actividad estimuladora de colonias en suero en comparación con el grupo de control [8].
Los organismos que tienen un sistema inmunitario débil, por ejemplo debido a la aplicación de inmunosupresores, también pueden protegerse mediante la administración de Chlorella vulgaris o CVE. En el caso de la administración de CVE, KONISHI et al [9] y HASEGAWA et al [10] observaron una recuperación acelerada de leucocitos nucleares polimórficos en la sangre periférica de ratones y ratas convertidos en neutropénicos por ciclofosfamida. El número de células generadoras de granulocitos/monocitos aumentó rápidamente en el bazo. A diferencia de los ratones no tratados con CVE, los animales tratados con CVE mostraron una mayor resistencia frente a la infección intraperitoneal por E. coli. Parece probable que la CVE active tanto los leucocitos maduros como las células hematopoyéticas generadoras en la médula ósea. Otros estudios de KONISHI et al [11] apoyan esta hipótesis. «La administración subcutánea de una glicoproteína ácida preparada a partir de CVE en 5-fluorouracilo (5-FU) a ratones tratados mostró efectos protectores contra la mielosupresión y las infecciones autóctonas.
La administración de la glicoproteína redujo en gran medida la mortalidad de los ratones libres de tumor a los que se administró una dosis elevada de 5-FU y fue capaz de aumentar el valor LD50 de 5-FU para estos ratones. Normalmente, tras el tratamiento con 5-FU, se desarrolla una infección autóctona en función de la deficiencia del sistema de defensa del huésped. La glicoproteína redujo la incidencia de infecciones autóctonas y este efecto fue atribuible a la recuperación acelerada de la mielosupresión inducida por el 5-FU. En la médula ósea de los ratones tratados con la glicoproteína se observó una pronta recuperación de las células generadoras hematopoyéticas o de las células sensibles a la interleucina 3 o al factor estimulante de colonias de granulocitos-macrófagos. Cuando se administró la glicoproteína a ratones con tumores durante el tratamiento con 5-FU, la glicoproteína prolongó la supervivencia de los ratones sin afectar a la actividad antitumoral del 5-FU. Además, se demostró que la propia glicoproteína tenía actividad antitumoral. Estos resultados sugieren que la glicoproteína puede ser beneficiosa para mitigar los efectos secundarios de la quimioterapia contra el cáncer sin afectar a la actividad antitumoral del agente quimioterapéutico. En cuanto a las acciones, es lógico examinar los efectos de la chlorella en huéspedes inmunocomprometidos.
HASEGAWA et al. propusieron que la administración preventiva de extracto de Chlorella vulgaris (CVE) puede ser eficaz en el tratamiento de infecciones oportunistas en pacientes inmunocomprometidos por retrovirus. Demostró que la administración oral de CVE restablece la capacidad de los ratones con síndrome de inmunodeficiencia adquirida murina (cuando se infectan con el virus de la leucemia murina LP-BM5) para eliminar Listeria monocytogenes en asociación con una mejora de la respuesta inmunitaria disminuida frente a Listeria monocytogenes. La respuesta DTH a Listeria monocytogenes en los ratones tratados con CVE es significativamente mayor que en el grupo de control [12].
Los autores plantearon la hipótesis de que, a través del aumento de las respuestas de las células T auxiliares de tipo 1 productoras de interferón g, éste activa a los macrófagos para que produzcan interleucina 12 y, por tanto, aumenta la defensa del huésped frente a Listeria. Tanto la mayor secreción de interferón g como los mayores títulos de citoquinas son detectables (HASEGAWA et al. [13, 14]).
Protección contra las infecciones víricas
IBUSHUKI et al. evaluaron la acción antiviral del extracto de Chlorella vulgaris (CVE), producido a través del huésped, contra la infección por citomegalovirus murino (MCMV) en ratones ICR. Los ratones tratados con 10 mg de CVE 3 días y 1 día antes de la provocación vírica sobrevivieron a la infección. La acción protectora del CVE quedó demostrada por una disminución de la replicación del virus infeccioso en los órganos diana de los ratones tratados con CVE. El CVE también protegió a los ratones de los daños histopatológicos en los órganos diana debidos a la infección por MCMV. Los niveles séricos de interferón y la actividad 2’5′-oligo-adenilato (2-5) sintetasa aumentaron y son superiores a los de los ratones de control. La actividad natural de destrucción de las células del bazo, que por lo demás disminuye con la infección letal por MCMV, aumentó notablemente en los ratones tratados con CVE. Lo que es particularmente notable es que ni la actividad virulicida ni la virostática del CVE sobre el MCMV se observaron in vitro. La resistencia inducida por el extracto de Chlorella vulgaris (CVE) parece producirse a través del huésped [15].
Efectos antitumorales
La bibliografía mencionada muestra que mediante la administración de Chlorella vulgaris, tanto en forma de alga (CVB) como de extracto de alga (CVE), se inducen una serie de acciones inmunoestimuladoras positivas. Al parecer, mediante la activación de la hematopoyesis y la aceleración de la diferenciación de las células generadoras, se incrementa la inmunidad celular, acompañada de un aumento de la actividad de los macrófagos. Por ello, los efectos antitumorales observados se producen principalmente a través de la estimulación de las defensas del propio organismo. Pero estudios recientes han demostrado que la Chlorella vulgaris también produce sustancias como esteroles [16] y gliceroglicolípidos [17] con actividad antitumoral directa. Tanto la administración oral de CVB (TANAKA et al. [18, 19]) como la inyección intraperitoneal de CVE (KONISHI et al. [20]) en ratones inoculados con células tumorales Meth-A dieron lugar a un tiempo de supervivencia sorprendentemente prolongado. Los ratones tratados con CVB y CVE muestran una inmunidad concomitante antígeno-específica producida a través de células T citostáticas, pero no por células T citotóxicas. Las células asesinas naturales no parecen contribuir a la resistencia antitumoral en este sistema. NODA et al. pudieron demostrar que una glicoproteína de alto peso molecular que puede aislarse en grandes cantidades del extracto de Chlorella vulgaris (CVE), produce el efecto antitumoral descrito anteriormente.
Para los experimentos de cribado, se inocularon por vía subcutánea células de fibrosarcoma Meth A de origen BALB/c inducidas por metilcolantreno 5 M en los flancos derecho e izquierdo de ratones de 8-12 semanas de edad. Cada fracción de glicoproteína (2/10/50 mg/ kg) se inyectó en el tumor del flanco derecho 5 veces en días alternos a partir del día 2 para evaluar la actividad antitumoral contra ambos tumores a los 8, 10 y 12 días de la inoculación del tumor. La actividad antitumoral se determinó como el producto del diámetro elipsoidal más largo y más corto del tumor en la piel. Fue posible identificar la fracción de glicoproteína que inhibe completamente el crecimiento tumoral. (dosis de 10 mg /kg por inyección). La sustancia más activa resultó ser una glicoproteína con un peso molecular de 63.000 amu. Contiene un 65% de hidratos de carbono, principalmente D-galactosa, y un 35% de proteínas. Se determinó que la parte proteica contenía 15 aminoácidos. Se demostró que la parte proteica era la responsable de la actividad antitumoral [21]. La actividad antitumoral se mantuvo estable tras la esterilización en autoclave a 121°C durante 30 minutos e incluso tras el tratamiento con HCl 1 M a 80°C durante 1 h, la actividad antitumoral no disminuyó. La acción antitumoral observada fue comparable a los efectos de algunos otros modificadores de la respuesta biológica ya determinados, como el OK – 432 (OKAMOTO et al., preparado a partir de Streptococcus pyogenes [22]) y el PSK (TSUKAGOSHI et al., preparado a partir de Coriolus versicolor [23]), y a veces más fuerte que la de la dosis estándar de OK – 432 (NODA et al.[24]). Los modificadores de la respuesta biológica aislados de tejidos vegetales y productos bacterianos muestran acciones antitumorales no específicas y mediadas por células T. La acción inducida por fracciones de glicoproteínas extraídas de Chlorella vulgaris puede depender de un mecanismo producido a través de células T de forma antígeno-específica [24, 19].
TANAKA et al. demostraron que la glicoproteína descrita presentaba una acción antitumoral contra las metástasis tanto espontáneas como inducidas experimentalmente en ratones. La potenciación inmunitaria antimetastásica se observó en ratones desnudos eutímicos pero no en ratones atímicos. Este hecho es también un indicio de un mecanismo mediado por células T. Parece que el extracto de glicoproteína induce la activación de las células T en los ganglios linfáticos periféricos de ratones con tumores [25].
Reparación de las lesiones por radiación
En relación con la activación antes mencionada de las células progenitoras hematopoyéticas y los efectos observados en ratas tratadas con ciclofosfamida, es lógico estudiar los efectos de CVE/CVB en organismos con lesiones por radiación. ROTKOVSKA et al. demostraron que, tras la inyección subcutánea, intraperitoneal e intramuscular de CVE, aumentaba el número de células hematopoyéticas en la médula ósea y el bazo de ratones, al igual que tras la irradiación. Tras la irradiación con una dosis letal de radiación gamma 24 horas después de la inyección de CVE, sobrevivieron más ratones y ratas tratados que no tratados. El primer día tras la administración, el CVE protege contra la acción a corto y largo plazo de la irradiación [26]. La resistencia observada a la irradiación va acompañada de un aumento del número de unidades formadoras de colonias esplénicas en la médula ósea y el bazo y de su creciente actividad proliferativa. El número de células formadoras de colonias de granulocitos-macrófagos en la médula ósea aumenta y la actividad estimuladora de colonias del suero sanguíneo del ratón aumenta muy rápidamente tras la inyección de la sustancia. La recuperación de los grupos de unidades formadoras de colonias y de células formadoras de colonias de granulocitos-macrófagos en la médula ósea femoral tras la irradiación se produce a un ritmo mayor en los animales tratados con CVE que en los grupos de control (VACEK et al., [27], véase también DANTAS [7]).
También es posible una protección comparable contra las lesiones por radiación mediante la administración oral de CVB. La administración de CVB (400 mg / kg) una, dos o tres veces al día durante 28 días más una dosis no más tarde de 0,4 h después de la irradiación proporcionó una protección significativa contra la radiación (SARMA et al.,[28]).
Los estudios sobre el efecto de las dosis y los tiempos de administración de CVB en la protección contra la radiación han mostrado resultados óptimos cuando se administra CVB (500 mg / kg) 1 h antes o inmediatamente después de la irradiación. La DL50/30 para ratones pre y postratados con CVB es de 8,66 y 9,0 Gy respectivamente, en comparación con el valor de control de 7,8 Gy (SINGH et al., [29]).
Los efectos de estabilización y protección inmunitaria descritos abren interesantes posibilidades para la aplicación de CVB / CVE como tratamiento profiláctico y terapéutico de tumores malignos.
En un estudio de dos años de 20 pacientes con gliomas malignos, MERCHANT et al [30] añadieron CVB y CVE a la dieta de los pacientes para observar los posibles efectos sobre su sistema inmunitario, calidad de vida y tiempo de supervivencia. El CVB/CVE se administra además del tratamiento normal con radiación, quimioterapia y fármacos como anticonvulsivos y corticosteroides. Comprobaron que el sistema inmunitario de los pacientes, que se había visto reducido por la radiación, la quimioterapia y los fármacos, volvía a niveles casi normales tras la administración de CVB/CVE.
Efectos no específicos
Los siguientes artículos describen algunos de los efectos de la utilización de CVB/CVE. La aplicación tópica de CVB (500 mg / kg . día) durante las fases peri-, post- o peri- y post-inicialización de la génesis de papilomas inducida por 7,12-dimetilbenz[a]antraceno moduló significativamente la carga tumoral a 5,00, 4,33 y 3,94 (control 5,88), el número acumulado de papilomas a 90, 78 y 67 (control 106) y la incidencia porcentual de ratones con papilomas a 94, 90 y 89 (control 100). El CVB como tratamiento único o durante las distintas fases de inicialización aumentó significativamente los niveles de sulfhidrilo y glutatión S-transferasa en los tejidos hepáticos y cutáneos (SINGH et al., [31]). El aumento significativo de los niveles hepáticos de sulfhidrilo y glutatión S-transferasa también es detectable en los sistemas fetal y neonatal tras 14 días de tratamiento con CVB de ratones gestantes y lactantes. La modulación de los niveles hepáticos de enzimas metabolizadoras de sustancias químicas sugiere un potencial quimiopreventivo del CVB a través del paso perinatal de constituyentes activos y/o metabolitos (SINGH et al., [32]). Para la evaluación de estos resultados también es necesario tener en cuenta que, tras la aplicación de CVB, se administran grandes cantidades de clorofila. La clorofila tiene propiedades antigenotóxicas (NEGISHI et al., [33];[34]) y antiinflamatorias (SINGH et al., [35]). Debido al pequeño tamaño de las partículas de chlorella, la aplicación de la clorofila se produce de forma muy activa y disponible. TANAKA et al [36] han demostrado que la administración oral de CVB provoca claros efectos profilácticos en modelos de úlcera por inmersión en agua, inducida por estrés e inducida por cistamina.
MARCHANT et al [37] informaron en un estudio preclínico de los efectos positivos de la suplementación con CVB en pacientes con síndrome de fibromialgia.