Título
Determinación de los efectos antidiabético, antihipertensivo y toxicológico de Eryngium heterophyllum
Autor
KENIA XITLALY SALAZAR LEZAMA
Colaborador
SAMUEL ENOCH ESTRADA SOTO
Nivel de Acceso
En Embargo
Resumen o descripción
RESUMEN
Desde la antigüedad se ha mencionado el uso de las plantas medicinales para el
tratamiento de distintas enfermedades, es por ello que la obtención de metabolitos
secundarios bioactivos a partir de extractos herbolarios ha dado paso al
descubrimiento de novedosas entidades químicas con potencial uso en la
terapéutica de diferentes enfermedades. En este contexto, el presente trabajo
tiene como objetivo determinar el potencial efecto antidiabético y antihipertensivo,
así como determinar la seguridad en su uso (toxicología) de los extractos
orgánicos obtenidos de Eryngium heterophyllum, planta muy conocida
empíricamente y usada en medicina tradicional debido a que se le atribuyen
diversos usos, entre los que destacan, propiedades terapéuticas en el tratamiento
de la diabetes, hipertensión arterial (HTA), artritis, disminución de colesterol y
triglicéridos en sangre, venas y arterias, cálculos biliares y renales, la
arterosclerosis y otras enfermedades crónico-degenerativas (Estrada., 2012).
Inicialmente se realizó la obtención de los extractos orgánicos (Hexánico,
Diclorometánico y Metanólico) de Eryngium heterophyllum a partir de los cuales se
realizaron todos los ensayos posteriores. Se evaluó ex vivo cada uno de los
extractos, con el objetivo de determinar su efecto vasorrelajante en anillos de aorta
de rata, resultando el extracto hexánico el más activo de los evaluados (~ 86.21 %
de relajación, CE50 μg/mL337.05 ± 6.00 μg/mL). Debido a los resultados obtenidos
del primer ensayo, se procedió a determinar el efecto vasorrelajante del extracto
hexánico (EHeEh) en anillos de aorta aislada de rata en presencia (86.21 ±6.68 %
CE50 337.05 ± 6.00 μg/mL) y ausencia de endotelio (69.78 ± 3.88 % CE50 329.11 ±
2.35 μg/mL) pre-contraídos con noradrenalina (NA) [0.1 μM], en dicho ensayo
pudimos determinar que el efecto del EHeEh es independiente de la presencia de
endotelio.
Con base en los resultados obtenidos del extracto referido y para finalizar la parte
ex vivo, se seleccionó el EHeEh para determinar su mecanismo de acción, los
resultados obtenidos mostraron que el EHeEh induce una relajación en anillos de
aorta aislada de rata a través de una posible vía de señalización independiente de endotelio por medio del bloqueo de los canales de Ca2+. Así mismo, se evaluó in
vivo el extracto hexánico debido al efecto determinado previamente en los
ensayos in vitro, por lo que se llevó a cabo un ensayo antihipertensivo agudo en
ratas macho de la cepa SHR espontáneamente hipertensas, las cuales fueron
administradas por vía intragastrica (i.g) y se monitorearon los registros de
diferentes horas post-administración de la presión arterial sistólica (PSIS),
diastólica (PDIA) y frecuencia cardiaca (FC), resultados que mostraron una
disminución significativa (p<0.001) de la PDIA obteniendo un efecto sostenido
hasta la séptima hora.
Por otro lado, se determinó el potencial efecto antihiperglicémico de los extractos
orgánicos de Eryngium heterophyllum mediante curvas de tolerancia a la glucosa
(CTG) en ratas Wistar normoglucémicas a una dosis de 100 mg/kg con la finalidad
de evaluar el comportamiento metabólico y la absorción de la glucosa. Los
resultados obtenidos mostraron que los extractos orgánicos de Eryngium
heterophyllum disminuían el pico hiperglucémico, siendo el EHeEh el extracto con
un mayor efecto estadísticamente significativo respecto al control a los tiempos
0,5, 1 y 3 h. post administración vía oral. De esta manera se seleccionó al EHeEh
para el ensayo antidiabético agudo y subagudo en un modelo DENID generado
por la administración de Nicotidamda (ND) y estreptozotocina (STZ). Los
resultados obtenidos el ensayo antidiabético agudo mostraron que el EHeEh fue
capaz de mantener los niveles plasmáticos de glucosa a la baja comparados con
el grupo control del vehículo (tween 80 al 10%) y el grupo control positivo
administrado con glibenclamida (10 mg/kg). Dicho efecto se mantuvo así durante
todo el estudio, mostrando una clara disminución respecto al tiempo de manera
significativa.
Adicionalmente, en el ensayo de toxicidad aguda del EHeEh no hubo muertes
registradas ni cambios conductuales aparentes en las concentraciones evaluadas
(5, 50, 300 y 2000 mg/kg/) de acuerdo a lo establecido por la OCDE.
Finalmente, se evaluó la toxicidad a largo plazo mediante un ensayo subcrónico
(28 días), el cual no mostró toxicidad aparente a una dosis de 100 mg/kg en ratones de la cepa CD1. No se determinó diferencia significativa en la
cuantificación de transaminasas evaluadas (Aspartato Amino Trasnferasa y
Alanino Aminotrasnferasa), y de igual forma se comprobó la seguridad del extracto
al evaluarlo histopatológicamente en diferentes tejidos involucrados en el
metabolismo de las sustancias y que son vitales para el organismo (corazón,
hígado, riñón y pulmón).
En conclusión, el extracto hexánico de Eryngium heterophyllum (EHeEh) fue el
extracto más eficaz y potente al inducir una relajación significativa dependiente de
la concentración e independiente de endotelio en los ensayos ex vivo, así como
un posible mecanismo mediado por un bloqueo de canales de calcio, al cual se le
atribuye el efecto en la disminución es la presión arterial diastólica del ensayo
antihipertensivo agudo en ratas de la cepa SHR administradas a una sola dosis
(312 mg/Kg) con el EHeEh.
Mientras que en la parte antidiabética, el EHeEh mostró efectos
antihiperglcémicos y antidiabéticos significativos en los modelos animales
empleados, sugiriendo la participación de un posible mecanismo insulinosensibilizador.
Por otra parte, el EHeEh no mostró toxicidad aparente con base a
los estudios toxicológicos realizados.
ABSTRACT
Since ancient times, it was mentioned the use of medicinal plants for the treatment
of different diseases, being one of most important source for the discovery of new
bioactive secondary metabolites as novel chemical entities with potential uses in
the treatment of different diseases. In this context, the objective of this study is to
determine the antidiabetic and antihypertensive effects, as well as to determine the
safety in its use (toxicology) of the organic extracts obtained from Eryngium
heterophyllum, a plant well known used empirically in traditional medicine for the
treatment of Diabetes, Arterial hypertension, arthritis, decreased cholesterol and
triglycerides in blood, veins and arteries, gallstones and kidney stones,
atherosclerosis and other chronic degenerative diseases (Estrada., 2012).
The organic extracts (Hexanic, Dichloromethanic and Metanolic) of Eryngium
heterophyllum were obtained initially, from which all subsequent trials were carried
out. Each of the extracts was evaluated ex vivo, with the aim of determining its
vasorelaxant effect on rat aorta rings, being the hexanic extract the most active of
those evaluated (Emax= 86.21 % relaxation, EC50 μg/mL337.05 ± 6.00 μg/mL).
Due to the results obtained from the first study, the vasorelaxant effect of the
hexanic extract (EHeEh) was determined on isolated aorta rat rings in the
presence (Emax= 86.21 ±6.68 % EC50 337.05 ± 6.00 μg/mL) and absence of
endothelium (Emax= 69.78 ± 3.88 % EC50 329.11 ± 2.35 μg/mL) pre-contracted
with noradrenaline (NA) [0.1 μM], in this experiment we determined that the effect
of EHeEh was endothelium independent. Based on relaxant effect obtained from
the extract assayed, the EHeEh was selected to determine its mechanism of
action. Results indicate that EHeEh induces its relaxation through a possible
signaling pathway independent of vascular endothelium by Ca2+ channels
blockade. In vivo antihypertensive effect of the hexanic extract was determined due
to the effect previously showed, and therefore an acute antihypertensive assay
was performed in male SHR strain. These were administered intravagastric (i.g)
and records of different post-administration hours of systolic (PSIS), diastolic
(PDIA) and heart rate (HR) were monitored, showing a significant diastolic
pressure decrease.
On the other hand, the potential antihyperglycemic effect of organic extracts of
Eryngium heterophyllum was assayed by glucose tolerance curves (GTC) in
normoglycemic Wistar rats at a dose of 100 mg/kg in order to evaluate the
metabolic behavior and glucose absorption. Results showed that the organic
extracts of Eryngium heterophyllum decreased the hyperglycemic peak, being
EHeEh the extract with a greater statistical effect regarding control at time 0,5, 1
and 3 post-oral administration. Thus, EHeEh was selected for the acute and
subacute antidiabetic studies in a non-insulin diabetic mice model (NIDMM)
generated by the administration of Nicotinamide (ND) and streptozotocin (STZ).
The acute antidiabetic trials showed that EHeEh was able to maintain plasma
glucose levels down compared with the control (tween 80 at 10%) and positive
control (glibenclamide, 10 mg/kg). The antidiabetic effect remains through the
entire experiment.
In addition, there were no recorded deaths or apparent behavioral changes in the
concentrations evaluated (5, 50, 300 and 2000 mg/kg/) as established by the
OECD in the acute toxicity test for EHeEh.
Finally, long-term toxicity was evaluated by a subchronic assay (28 days), which
showed no apparent toxicity at a dose of 100 mg/kg in mice of the CD1 strain. No
significant difference was determined in the quantification of evaluated
transaminases ( aspartate amino transnferase and alanine aminotrasnferase), and
the safety of the extract was also verified by histopathologically evaluating different
tissues involved in the metabolism of substances (heart, liver, kidney and lung).
In conclusion, the hexane extract of Eryngium heterophyllum (EHeEh) was the
most effective and potent extract in inducing significant concentration-dependent
and endothelium-independent relaxation in in in vitro assays, as well as a possible
mechanism mediated by a calcium channel block to which the effect on the
decrease is attributed is the diastolic blood pressure of the acute antihypertensive
trial in rats of the SHR strain administered at a single dose (312 mg/kg) with
EHeEh.
Whereas in the antidiabetic part, EHeEh showed significant antihyperglycemic and
antidiabetic effects in the animal models used, suggesting the participation of a
possible insulin-sensitizing mechanism. Furthermore, EHeEh showed no apparent
toxicity based on toxicological studies.
Editor
El autor
Fecha de publicación
31 de marzo de 2022
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
Idioma
Español
Cobertura
MEX
Audiencia
Investigadores
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional de Acceso Abierto de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
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