Estudio químico biodirigido de Cucurbita ficifolia Bouché en modelos hipoglucémicos y antihiperglucémicos: análisis in vivo, in vitro e in silico
Introducción La diabetes mellitus tiene como característica principal un estado sostenido de hiperglucemia, resultante de una deficiente secreción de insulina por parte de las células β-pancreáticas, resistencia a su acción en tejidos diana, o ambas. Se trata de un padecimiento complejo que involucr...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma Metropolitana |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:bindani.izt.uam.mx:2r36tx836 |
| Acceso en línea: | https://doi.org/10.24275/uami.2r36tx836 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/LEM/Curcubitaceas -- Utilización info:eu-repo/classification/LEM/Diabetes info:eu-repo/classification/cti/3 |
| Sumario: | Introducción La diabetes mellitus tiene como característica principal un estado sostenido de hiperglucemia, resultante de una deficiente secreción de insulina por parte de las células β-pancreáticas, resistencia a su acción en tejidos diana, o ambas. Se trata de un padecimiento complejo que involucra diversas alteraciones metabólicas. Cucurbita ficifolia Bouché es una especie vegetal utilizada comúnmente como antidiabético dentro de la medicina tradicional mexicana. En estudios previos ha mostrado efectos hipoglucemiante, antioxidante y antinflamatorio, entre otros. A pesar de ello, aún no se cuenta con un análisis fitoquímico biodirigido que permita conocer los compuestos bioactivos y responsables de estas acciones, en particular de la acción hipoglucemiante. Dentro de los puntos clave en la regulación de la glucosa, existen tejidos clave como el músculo esquelético, el tejido adiposo, el páncreas y el hígado, cada uno de ellos involucrado en actividades como la oxidación, el almacenamiento de energía y la producción de insulina. Por ello, las células que conforman estos tejidos representan modelos biológicos útiles para llevar a cabo un fraccionamiento biodirigido a partir del extracto activo de C. ficifolia. Material y métodos Se obtuvieron tres preparaciones a partir de C. ficifolia utilizando disolventes de distinta polaridad: extracto acetónico, extracto acuoso y bipartición del extracto acuoso en acetato de etilo denominada fracción de AcOEt. Se evaluó su efecto hipoglucémico y antihiperglucémico in vivo para seleccionar el extracto o fracción más activa y realizar su fraccionamiento por cromatografía. Las fracciones y subfracciones se sometieron a bioensayos in vitro: en células pancreáticas RINm5F para evaluar su efecto sobre la secreción de insulina y en miocitos C2C12 para evaluar la expresión del ARNm de GLUT-4. Ambos modelos fueron empleados como modelos de monitoreo para llevar a cabo una separación guiada, así como la purificación e identificación de los compuestos presentes en la fracción activa. Los compuestos identificados fueron también evaluados en estos mismos ensayos biológicos, así como en células HepG2 para evaluar su efecto sobre la acumulación de glucógeno y en un modelo in vivo usando ratones diabéticos. Además, con los compuestos identificados se realizó un análisis de acoplamiento molecular sobre los receptores PPARγ y GPR40. Resultados La fracción de acetato de etilo derivada del extracto acuoso mostró efecto hipoglucemiante en el modelo agudo y un contundente efecto antihiperglucemiante en la prueba de tolerancia a la glucosa oral, por lo que se procedió a la separación química de sus componentes. Las fracciones y subfracciones obtenidas se evaluaron en modelos in vivo e in vitro y a partir de ellas se logró identificar los compuestos β-sitosterol y ácido 4- hidroxibenzoico, que mostraron acción dual sobre la expresión de GLUT-4 y secreción de insulina, así como incremento en la expresión de adiponectina y PPARγ, además de incremento en la deposición de glucógeno en células hepáticas. β-sitosterol mostró efecto antihiperglucémico, mientras que el ácido 4- hidroxibenzoico exhibió mayor efecto hipoglucémico en ratones diabéticos. En los estudios in silico, ambos compuestos mostraron potencial como agonistas parciales de receptores GPR40 y PPARγ. Conclusión A través de un fraccionamiento químico guiado por ensayos biológicos se identificaron los compuestos β-sitosterol y ácido 4-hidroxibenzoico como los compuestos mayoritarios de la fracción de acetato de etilo de C. ficifolia, los cuales mostraron acción secretagoga de insulina y acción agonista sobre PPARγ, además de efecto sobre la deposición de glucógeno. Estos compuestos podrían explicar, en parte, los efectos hipoglucemiante y antihiperglucémico de C. ficifolia, representando dos entidades químicas significantes para el diseño de nuevos fármacos con múltiples blancos moleculares con utilidad en el tratamiento de enfermedades metabólicas. |
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