thc quimica

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thc en la quimica

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  • Actualidades 2005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    4. THC: droga o medicamento. Determinacin analticaM.a Luisa Gil del Castillo, J. Antonio Noguera Velasco, Pedro Martnez Hernndez

    Laboratorio de Toxicologa. Servicio de Anlisis Clnicos. HospitalUniversitario Virgen de la Arrixaca. Murcia

    4.1. Cannabis sativaLa planta del camo Cannabis sativa, parece ser que se conoce desde hace unos 8.000aos, ya que en documentos chinos de estas fechas se mencionan y desde muchsimotiempo se han utilizado sus fibras para fabricar cordel, ropas, calzado y papel, sus semillascomo alimento y su resina por su poder curativo.

    En 1948 la Organizacin Mundial de la Salud, OMS, lleg a la conclusin de que el uso dela cannabis era peligroso desde todo punto de vista, ya sea fsico, mental o social.

    El camo es una planta herbcea, dioica (tiene flores masculinas y femeninas en piesseparados) de cosecha anual, perteneciente a la familia de las urticaceas originarias de Asiacentral.

    Es una planta muy resistente, puede medir de 1 a 7 metros, presenta tallos acanalados conhojas palmeadas y partidas, de forma lanceolada con bordes serrados, nmero impar delbulos, que puede variar de 5 a 11, exudan una resina que las hace pegajosas al tacto.

    Las flores son apetalares, con coloracin entre verde y amarillo, pudiendo ser masculinas ofemeninas. Los sexos de las plantas se diferencian por el examen de las flores; as en lasplantas masculinas las flores, que pueden apreciarse a simple vista, se agrupan en racimos.Las flores femeninas, son casi invisibles y se agrupan en espigas. El fruto, caamones,tiene forma globular, de unos cinco milmetros de dimetro de color marrn grisceo, seemplea en alimentacin, especialmente de aves y para extraccin de aceite (1).

    El principio activo de estas plantas es el tetrahidrocannabinol, THC, cuya concentracinvara segn las partes de la planta y tambin de unas plantas a otras.

    En estos productos del cannabis, su principio activo o riqueza en cannabinoles va a estardirectamente en proporcin con la parte de la planta que se utilice, ya que la cantidad decannabinoles se presenta en la en el siguiente orden: flores, hojas, tallos, races ysemillas (1).

    4.2. Qumica y propiedades de los cannabinoidesLos cannabinoides son sustancias que suelen tener una estructura carbocclica con 21carbonos y estn formados generalmente por tres anillos, ciclohexeno, tetrahidropirano ybenceno. Los principales cannabinoides son 9-tetrahidrocannabinol ( 9-THC o THC), 8-tetrahidrocannabinol ( 8-THC), cannabidiol (CBD) y cannabinol (CBN). Otros cannabinoidespresentes en la planta son el cannabicromeno (CBC), cannabiciclol (CBL), cannabigerol

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  • (CBG), monometileter del cannabigerol (CBGM), cannabielsoina (CBE), cannabinodiol(CBND), cannabitriol (CBT), dehidrocannabifurano y cannabicitrano, que aparecen encantidades diferentes segn la variedad de cannabis sativa valorada.

    El cido cannabidilico, que tiene actividad antibitica, es un constituyente importante delcamo del tipo fibra (2).

    El 9-THC es el cannabinoide con mayor potencia psicoactiva. Presenta propiedadeshidrofbicas, por lo que es muy soluble en lpidos. Esto hace que su distribucin en elorganismo y su eliminacin presenten diferencias con lo descrito para otras drogas deabuso.

    El 8-THC tiene un perfil farmacolgico muy parecido al del 9-THC, aunque sus efectos sonmas dbiles. Slo aparece en algunas variedades de la planta y su concentracin es muypequea en comparacin con la del 9-THC (3).

    El cannabinol (CBN) tambin tiene propiedades psicoactivas, que son aproximadamenteuna dcima parte de las descritas para el THC. Los cannabinoides son sustancias quesuelen tener una estructura carbocclica con 21 carbonos y estn formados generalmentepor tres anillos: ciclohexeno, tetrahidropirano y benceno. El cannabidiol (CBD) es uncompuesto bicclico, al estar el anillo de tetrahidropirano escindido.

    Figura 1. Estructura qumica de los cannabinoides naturales ms importantes.

    4.3. Metabolismo los cannabinoides

    Cuando los preparados de la Cannabis sativa L. (hachs, marihuana) se consumen en formade cigarrillos son absorbidos por los pulmones, junto con los otros componentes del humo.La entrada del THC en sangre y la posterior distribucin en tejidos son muy rpidas ypresentan una cintica similar a la obtenida tras su administracin intravenosa. La mximaconcentracin de THC en sangre se alcanza antes de que finalice el consumo del cigarro.

    La ingestin de los cannabinoides por va oral da lugar a unos niveles plasmticos de THCinicialmente ms bajos que cuando se toma por inhalacin. Por va oral subiodisponibilidad se ve reducida por su sensibilidad a la acidez del jugo gstrico, por elmetabolismo heptico e intestinal, as como por su acceso a la circulacin enteroheptica(4). Por tanto, hay que ingerir una cantidad mayor de THC por esta va para conseguir elmismo efecto fisiolgico que por la respiratoria y adems conduce a unos nivelesplasmticos mucho mas errticos que los observados despus de fumar. Slo un 3% delTHC presente en sangre est en forma libre.

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    Dada su elevada hidrofobicidad se une a diferentes componentes plasmticos. Un 9% estunido a las clulas sanguneas. Otro 60% lo est a las lipoprotenas plasmticas y el resto aalbmina. Esta misma propiedad explica su rpida penetracin en los tejidos, sobre todo enaquellos que estn altamente vascularizados: pulmn, hgado, rin, corazn, estmago,bazo, tejido adiposo marrn, placenta, corteza adrenal, tiroides, pituitaria y glndulamamaria. Posteriormente pasa al tejido adiposo, que junto con el bazo son sus principalesdepsitos tres das despus de su ingesta.

    La droga puede tardar varias semanas en ser totalmente eliminada tras el cese de suadministracin (5).

    Su retencin en estos reservorios hidrofbicos amortigua la penetracin del THC en elcerebro, donde su concentracin y la de sus metabolitos es ms baja (suele ser un 1% de laconcentracin plasmtica mxima) (4).

    El THC y su metabolito, el 11-hidroxi-THC (11-OH-THC) son los que en mayor proporcin seacumulan en los tejidos. Una parte del THC aparece conjugada con cidos grasos, sobretodo en la fase final del almacenamiento. La paulatina liberacin del THC, desde estosalmacenes tisulares a la sangre, lentifica la cada de los niveles plasmticos de estecompuesto, tras el cese de su administracin. Esto prolonga su presencia en sangre y laposterior entrada al cerebro, lo que podra explicar las dificultades para identificar unsndrome de abstinencia a esta droga, tras la suspensin de su administracin (4).

    La eliminacin del THC se produce principalmente mediante sus metabolitos en heces (un68%) o en orina (12%), aunque tambin lo hace a travs del pelo, la saliva y el sudor. Lamayor parte del metabolismo ocurre en el hgado, aunque tambin puede producirse enotros rganos como el pulmn y el intestino. En orina se detecta la presencia de 11-OH-THC y hay una elevada concentracin de cido THC-11 oico, ambos en forma libre oconjugada. La concentracin de este cido no muestra una correlacin apreciable con lacantidad presente en sangre, aunque los resultados son ms precisos cuando lo que secomparan son los logaritmos de estas concentraciones (6). Los metabolitos de loscannabinoides son eliminados en forma de cidos libres o conjugados con glucurnico.Estos ltimos se almacenan en el cuerpo durante perodos relativamente prolongados detiempo y pueden llegar a ser detectados en la orina varias semanas despus del consumode los cannabinoides.

    4.4. Efectos farmacolgicos de los cannabinoidesAunque la mayor parte del conocimiento actual sobre los mecanismos de accin de loscannabinoides se ha desarrollado en modelos animales, los efectos finales de estoscompuestos en el humano difieren de los efectos que pueden observarse en animales, enespecial los conductuales y psicolgicos.

    Los cannabinoides presentes en el humo de la marihuana provocan un amplio rango deefectos somticos en el humano, en el aparato cardiovascular (taquicardiassupraventriculares y alteraciones en el ECG), aparato respiratorio (efectos irritativos, a pesarde las propiedades broncodilatadoras de los cannabinoides (7), y en el ojo (efectosirritativos debidos al humo y disminucin de la presin intraocular).

    La exposicin crnica produce, adems, alteraciones endocrinolgicas (estimulacin potentede la liberacin de ACTH y secundariamente corticosteroides, reducen TRH, T3 y T4, GH yPRL; disminuye la FSH, LH y prolactina) y metablicas.

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  • Los efectos conductuales de estas drogas en el humano varan en funcin del estado previodel sujeto y de sus expectativas, y van desde la euforia y sensacin de bienestar hasta eldesarrollo de patologas psiquitricas, sndrome amotivacional (8); a dosis bajas son de tipodepresor, pero se convierten en excitatorios tras estmulos mnimos, y que a dosis altas, losefectos predominantes son claramente de tipo depresor, comprobndose que se originaconfusin y dificultad de la memorizacin de tareas sencillas (9).

    Sistema biolgico Efecto agudo Base funcional

    CEREBRO cognicin bilateral flujo sanguneo psicomotor > 24 horas (frontal, nsula, giro o cingular)

    RESPIRATORIO broncodilatacin desconocida leve obstruccin desconocida

    CARDIOVASCULAR taquicardia vagal desmayo velocidad sangre cerebral infarto miocardio desconocida

    ENDOCRINO LH, testosterona, progesterona,prostaglandinas

    conducta sexual desconocidas adrenalina y noradrenalina corticosterona

    4.5. Conducta adictiva de los cannabinoidesLos cannabinoides actan en el sistema nervioso a travs de receptores CB-1 especficosde membrana. Estos receptores estn situados en neuronas de muchos circuitosenceflicos, incluyendo el sistema de recompensa cerebral. Este sistema es clave paraentender la conducta adictiva, y de l forman parte las neuronas dopaminrgicasmesotelenceflicas, as como algunas neuronas peptidrgicas, de entre las que destacanlas encefalinrgicas (10).

    Los cannabinoides, al igual que el resto de las drogas de abuso, activan las neuronasmesotelenceflicas y disminuyen el umbral de recompensa cerebral. Del mismo modo quela cocana, los opiceos o el etanol, estos compuestos inducen conductas deautoadministracin en animales de experimentacin y provocan condicionamiento de lugarpreferencial.

    La administracin crnica de cannabinoides provoca tolerancia y dependencia, e induceneuroadaptaciones en el circuito de la recompensa que son idnticas a las inducidas por laprincipales drogas de abuso y que se pueden poner de manifiesto mediante el cese de laadministracin de estos compuestos (sndrome de abstinencia comportamental y bioqumicoespecfico) (11).

    Los cannabinoides actan sinrgicamente con el sistema opioide endgeno (12), enespecial con el sistema encefalinas-receptor-F-opioide, lo que les permite actuar comofactores de vulnerabilidad en el desarrollo de la conducta adictiva. La existencia de una

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    interaccin opioide-cannabinoide permitir abrir nuevas puertas teraputicas para laadiccin a herona y a etanol.

    4.6. Uso teraputico de los cannabinoidesEn nuestro pas no est permitido el uso teraputico del cannabis. Pese a esta importantepremisa, sabemos que hay un nmero importante de pacientes que estn consumiendo lasustancia con esa finalidad. Ello tiene sus riesgos, ya que la carencia de control mdico y lavariabilidad en principios activos de la planta, como no est permitida, tampoco estcontrolado y estandarizado el porcentaje de principios activos de la planta que se consumeen el mercado hacen muy difcil un control suficiente que permita una buena dosificacin yun seguimiento de su uso.

    En Holanda conocemos las dos variedades que se dispensan en las farmacias: Bedrocan ySIMM18. procedentes de las inflorescencias secas de la planta femenina de Cannabissativa L.

    En Espaa la composicin en principios activos es desconocida, ya que se consigue lasustancia a partir de diferentes fuentes ilegales y sin control del producto. Lo que spodemos evidenciar es que se desaconseja totalmente el consumo de la resina (en el argot:hachs, chocolate), porque tiene una mayor concentracin en principios activos mayorposibilidad de intoxicacin y tambin contiene productos que se mezclan con la sustanciay pueden ser muy txicos.

    Las indicaciones no registradas pueden ser:

    Nuseas y vmitos asociados a la quimioterapia anticancerosa (13).

    Espasticidad muscular (esclerosis mltiple, lesiones de la mdula espinal, trastornos delmoviento) (14).

    Dolor (15).

    Anorexia, en pacientes con sida o enfermedades relacionadas y con terapia antiviral(16).

    Epilepsia, en especial el cannabidiol (17).

    Glaucoma (18).

    Asma bronquial (19).

    Hay que recordar que el cannabis no representa ningn papel en la curacin de estasdolencias. Slo en algunos casos y ante el fracaso de los frmacos existentes paraabordarlas puede ayudar a aliviar sus sntomas.

    Lo ms aconsejable es, pese a que no est autorizado en nuestro entorno, comentar con elmdico la posibilidad de consumir el cannabis. Tambin se habla de otras indicaciones, perono hay suficientes estudios clnicos que las avalen.

    Es muy difcil establecer una buena pauta de dosificacin, ya que estamos hablando de unasustancia con una gran variabilidad. Esta variedad en la dosis depender de la calidad y las

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  • caractersticas de la planta de la que se disponga. Lo mejor es aumentar la dosis poco apoco, esperando encontrar el efecto deseado.

    Es recomendable obtener siempre la sustancia de un mismo origen, ya que lasposibilidades de que la cantidad de principios activos sean similares son ms altas. Elcannabis medicinal se puede utilizar de diferentes maneras: infusin, inhalacin o ingestin.

    La inhalacin es la va ms rpida, porque los principios activos del cannabis vandirectamente a los pulmones y su absorcin es ms rpida. Se hace utilizando vaporizadores,que son unos aparatos que calientan el cannabis y hacen que los principios activos sevolatilicen y vayan a los pulmones una vez se han inhalado. La diferencia con la combustin(fumar) se basa en que esta segunda opcin es ms nociva porque estn presentes algunosagentes cancergenos e irritantes para las vas respiratorias. El efecto mximo en la inhalacinse produce al cabo de 15 minutos, y la duracin es de 2-3 horas (20).

    4.7. Pruebas de laboratorio para screening de drogas de abusoLos mtodos ms utilizados para a el screening de drogas de abuso son los inmunoensayos(EMIT, FPIA), cuali- o cuantitativos. Presentan la ventaja de ser pruebas rpidas y barataspero pueden dar lugar a falsos positivos. Sustancias de estructura parecida a la droga queestamos analizando pueden reaccionar con el anticuerpo de medida dando lugar aresultados errneos. Por este motivo y dadas las implicaciones legales que presentan estetipo de anlisis, cuando una prueba de screening es positiva debe realizarse un segundoanlisis por un mtodo definitivo (cuantitativo) para confirmar el resultado. El mtodo msutilizado para este propsito es la cromatografa de gases/espectrometra de masas (21).

    Resultados falsos negativos pueden ser consecuencia de la adulteracin de la orina conleja, sal de mesa, incluso la la dilucin de la orina con agua. En caso de sospecha deberealizarse una determinacin de creatinina en orina (22).

    Los test de screening en orina (inmunoensayos) pueden detectar metabolitos de THC en losconsumidores espordicos hasta dos-cinco das despus de fumar (en algunos casosincluso hasta diez das). En los consumidores habituales el test puede ser positivo hastatres-cuatro semanas de abstinencia.

    Debido a fluctuaciones en la excrecin de THC por el organismo, el test puede variar entrevalores positivos a negativos cuando se realizan medidas seriadas durante el perodo deabstinencia. Esto puede provocar un error en la interpretacin y confundirse con unareincidencia en el consumo.

    En teora existe la posibilidad de obtener un resultado positivo por la inhalacin de cannabis(personas que frecuentan ambientes de fumadores de marihuana). En la prctica esto esmuy poco probable, ya que las concentraciones de metabolitos del cannabis en orina en losfumadores pasivos suelen estar muy por debajo del valor umbral establecido para lapositividad.

    4.7.1. Procedimientos analticos

    EMIT: Ejemplo Flex THC con reactivos Syva Emit II Plus en sistema Dimension DadeBehring. Se basa en la competicin por los sitios de unin de un anticuerpo entre la droga dela muestra y la droga munida a la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PGH) (23).

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    Se utiliza el 9-tetrahidrocannabinol unido a la enzima glucos-6-fosfato deshidroganasa y unanticuerpo monoclonal contra el 9-tetrahidrocannabinol. La secuencia de la reaccin es lasiguiente:

    Ab + THC-G6PDH Ab-THC + Ab-THC-G-6PDH

    Glucosa-6-Fosfato + NAD+ THC-G6PDH 6-fosfoglucolactona +

    NADH + H+ (absorbe a 340 nm)

    La concentracin de la droga en la muestra determina la cantidad de conjugado de THC-glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (THC-G6PDH) que queda unido al anticuerpo. Elconjugado que queda libre cataliza la oxidacin de la glucosa-6-fosfato, con la reduccinsimultnea de NAD+ a NADH, ms rpidamente que lo hace el conjugado unido alanticuerpo. La velocidad de aumento de la absorbancia a 340 nm debido a la formacin deNADH est relacionada con la concentracin de la droga presente en la muestra medianteuna funcin matemtica.

    THC cutoff de 50 ng/ml

    FPIA: El ensayo emplea una curva de calibracin memorizada a seis puntos. Los resultados se expresan en trminos semicuantitativos en concentraciones. Loselementos en esta reaccin de enlace competitivo son: anticuerpo contenido en elreactivo, el antgeno, que es la sustancia que se desea analizar en la muestra y el antgeno marcado con fluorescena (complejo trazador-antgeno) contenido en elreactivo. Llevando los valores de polarizacin generados por cada muestra en el ensayo ala curva de calibrado se obtiene la concentracin de droga. Una determinacin simple decannabionoides requiere 75 ul de orina humana (24).

    CCF: En la cromatografa en capa fina para cannabinoides hay que realizar un tratamientoprevio a la muestra y a los controles positivo-negativo. Se preparan concentracionescrecientes del metabolito y se dispone de una referencia semicuantitativa para lasmuestras, segn la intensidad del color de la mancha originada (24).

    On Trak: Utiliza un mtodo de inhibicin de la aglutinacin de ltex. En unas placasespeciales del sistema, se adicionan con una micropipeta una gota de cada uno de losreactivos, que tienen anticuerpo, buffer y ltex; se agitan de 8-10 segundos, se empuja lamezcla hacia la puerta del canal de la placa y se esperan tres minutos. Si hayaglutinacin, el resultado es negativo; si tiene apariencia lechosa, es positivo. En estemtodo se realizan tambin controles negativos (25).

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