Future directions for research and development

En la presente investigación se ha determinado la actividad hipoglicemiante empleando el extracto crudo de Morinda citrifolia (noni) en Rattus novergicus cepa holtzman con hiperglicemia inducida con aloxano.

En la tabla N° 1, sobre la identificación preliminar de los metabolitos secundarios del extracto crudo del fruto de Morinda citrifolia, según Olga Lock (Prueba de la Gota), se observa la presencia de esteroides y triterpenoides, compuestos fenólicos y flavonoides, así como de leucoantocianidinas. Los esteroides son considerados como derivados de los triterpenoides, compuestos con un esqueleto carbonado basado en seis unidades de isopreno que derivan biogenéticamente del escualeno (hidrocarburo acíclico de 30 carbonos). Asimismo, los flavonoides son pigmentos y son uno de los grupos más numerosos y ampliamente distribuidos en el reino vegetal y que pueden estar presentes en todas las partes de las plantas23.

Tanto para el grupo control, patrón, y problema 1 y 2, la diabetes experimental fue inducida utilizando el método de Kameswara Rao et al, 1999, realizado mediante inyección intraperitoneal de aloxano al 5% p/v en dosis de 100 mg/kg. El aloxano (2,4,5,6-tetraoxipirimidina) produce toxicidad selectiva de las células β pancreáticas, y al dañarlas desempeñan un papel relevante en la etiología y la patogénesis de la diabetes mellitus tanto experimental y humana. Este compuesto establece un ciclo redox con la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), produciendo el ácido dialúrico (AH2). La auto-oxidación de AH2 genera radicales superóxido (O-2), estos

radicales experimentan una dismutación a peróxido de hidrógeno (H2O2) y radical

hidroxilo (OH). La acción de especies reactivas de oxígeno junto a un aumento masivo y simultáneo en la concentración citosólica de calcio causa la destrucción rápida de las células β del páncreas 26,27.

En el figura N° 1, se observa una diferencia estadística muy altamente significativa (p = 0.000) del efecto del extracto crudo del fruto de Morinda citrifolia a dosis de 2g/Kg p.c, evidenciándose una reducción de la glicemia. La cual se explicaría por la presencia de compuestos fenólicos y flavonoides en dicho extracto (ver tabla N° 1),

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de la insulina en el hígado y músculos de ratas in vivo, y uno de sus mecanismos de acción es ligarse y estimular al receptor de membrana insulínico, potencializando la actividad de la enzima tirosina quinasa de dichos receptores, esta enzima se fosforila con la ayuda de adenosina trifosfato (ATP) y sufre un cambio conformacional que a su vez, fosforila a otras muchas, entre ellas a un grupo llamado sustratos del receptor de insulina (IRS, insulin-receptor substrates) que se expresan en los distintos tejidos. El efecto neto es la activación de algunas de estas enzimas y la inactivación de otras. Por este mecanismo, dirige la maquinaria metabólica intracelular para disminuir la glicemia 28,29.

Los flavonoides son una clase de compuestos fenólicos de origen vegetal que consta de 15C. Su estructura básica es una benzopirona (dos anillos aromáticos unidos por un puente de 3C, es decir, C6C3C6). Dependiendo de la estructura y la oxidación en el

nivel del anillo C, los flavonoides se dividen en varias subclases. Los principales grupos de flavonoides son antocianidinas, flavonoles, flavonas, flavanonas, isoflavonas, y flavanoles. Asimismo los flavonoides que se han identificado en el fruto de noni son la quercetina, rutina, narcisósido y nicotiflorósido, además de la presencia de leucoantocianidinas 30-32_.

Los flavonoides son apreciados por su amplia actividad farmacológica, pueden unirse a polímeros biológicos como: enzimas, transportadores de hormonas y ADN; quelar iones metálicos transitorios, tales como hierro, cobre y zinc, y catalizar el transporte de electrones. Se sabe que al inducir la hiperglicemia a los especímenes con aloxano se incrementa la producción de radicales libres como O-2, H2O2 y OH, provocando un

estado de estrés oxidativo, es aquí donde los flavonoides ejercen un papel esencial en la protección frente a los fenómenos de daño oxidativo, donde sus propiedades antioxidantes se dirigen fundamentalmente hacia los radicales ya mencionados 28.

Existen estudios sobre un tipo de flavonoide (flavona), que demostró actividad hipoglicemiante debido a que estaría ligado a los receptores proliferadores de peroxisomas o antagonistas de receptores de glucagón, así como estaría favoreciendo la presencia del inhibidor dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV), el cual es una enzima que

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tolerancia a la glucosa). El principal y predominante tipo de incretina es el péptido similar al glucagón (GLP-1, glucagón-like peptide 1), que estimula la secreción de insulina, suprime la liberación de glucagón, enlentece el vaciamiento gástrico, mejora la sensibilidad a la insulina, y reduce el consumo de alimentos 17,28.

En un estudio realizado por Eid et al., investigaron los efectos del extracto de

Vaccinium vitis idaea (baya) rico en quercetina y principales componentes activos en la captación de glucosa en mioblastos C2C12, demostrándose que éste activaba la vía AMPK (proteína cinasa dependiente de adenosina monofosfato-AMP), siendo mecanismo análogo a la de la metformina, ya que esta proteína al ser activada, mejora la captación de glucosa, estimula la oxidación de ácidos grasos y el metabolismo no oxidativo y reduce la lipogénesis y la gluconeogénesis 11, 33.

Asimismo en un estudio realizado por Bardy et al se demostró que que la quercetina posee actividad inhibitoria de la α-glucosidasa in vitro. Los inhibidores de la α- glucosidasa actuan como inhibidores competitivos de las enzimas necesarias para digerir hidratos de carbono. La inhibición de esta enzima reduce la tasa de digestión de los hidratos de carbono.La quercetina también induce la secreción de insulina por la activación directa de los canales de calcio de tipo L en las células beta pancreáticas34.

El efecto antidiabético de la quercetina también fue investigado en ratones diabéticos inducidos con estreptozocina (STZ), en el cual la suplementación dietética con quercetina redujo la glicemia y mejoró las concentraciones de insulina en el suero de dichos ratones. Asimismo, otro estudio confirmó que la quercetina tiene un efecto protector contra el daño de los islotes pancreáticos de ratas diabéticas inducidas con STZ 34.

En la tabla N° 2, Test de Tukey para determinar las diferencias significativas entre grupos, se observa que no hay diferencia en la reducción de la glicemia entre los tratamientos con glibenclamida y Morinda citrifolia a 2g/Kg p.c, es decir que este último tiene un efecto hipoglicemiante semejante al de glibenclamida. Asimismo se

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0.9%) y Morinda citrifolia 4g/Kg p.c. evidenciándose que dosis elevadas del extracto aumentan los niveles de glucosa en sangre, infiriéndose que este efecto es independiente de la dosis. Los mecanismos que explicarían este efecto podría ser por un estado de desensibilización de receptores o también denominado down regulation (regulación en descenso), el cual modula la respuesta ante una sobre estimulación y sobresaturación de receptores 11.

La desensibilización de receptores, es la pérdida de respuesta de una célula a la acción de un ligando, como resultado de la acción de este ligando sobre la célula. La desensibilización homóloga se da cuando la presencia del ligando afecta únicamente la capacidad de respuesta del receptor ocupado por dicho ligando, produciendo una disminución en la afinidad, como consecuencia de modificaciones conformacionales del receptor y una reducción en el número de receptores, ya sea por inactivación, secuestro hacia el interior de la célula, degradación metabólica o reducción en la síntesis de nuevas moléculas receptoras. En la desensibilización heteróloga se produce una pérdida de respuesta no sólo a la acción del ligando, sino también a la de agonistas de otros receptores. Por lo tanto, la reducción de la respuesta se debe a cambios tanto en el receptor como en los elementos posreceptoriales comunes a diversos tipos de agonistas, esto podría explicar que ante el tratamiento de Morinda citrifolia 4g/Kg p.c, no se observe una disminución de la glicemia35_.

En un estudio realizado por Guija H et al. Propiedades prooxidantes del camu camu, se llegó a la conclusión que el camu camu en presencia de Fe-III en tampón fosfato a pH 7,4 incrementó notablemente la generación de radicales libres a través de una cinética de saturación, efecto que fue dependiente de la concentración del metal 36. Gilberto P, realizo un estudio titulado “los flavonoides: antioxidantes y prooxidantes”, en el cual se proporcionaron evidencias sobre el doble papel que desempeñan los flavonoides como antioxidantes y prooxidantes 37.

Los metabolitos secundarios, entre ellos principalmente los flavonoides pueden actuar como agentes prooxidantes, rasgo probablemente responsable de los efectos mutagénicos y genotóxicos. La actividad prooxidante es proporcional al número total 22

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de grupos hidroxilo en una molécula de flavonoide, los mono y dihidroxi flavonoides no muestran ninguna actividad prooxidante detectable, mientras que varios grupos hidroxilo, especialmente en el anillo B, aumenta significativamente la producción de radicales hidroxilo en la reacción de Fenton. Algunos de los mecanismos a través de los cuales ejercen sus acciones prooxidantes incluyen la reducción temporal de Cu (II) a Cu (I), la generación de especies reactivas del oxígeno (ERO), así como la afectación de las funciones de los componentes del sistema de defensa antioxidante nuclear: glutatión y glutatión-S transferasa 37.

En un estudio realizado por Yen et al. Las propiedades prooxidantes de los cuatro flavonoides parecen ser concentración-dependiente; Se realizó un monitoreo de las propiedades prooxidantes de quercetina, naringenina, hesperidina y morin en linfocitos humanos. Considerando que la concentración de peróxido de hidrogeno no pudo ser detectado cuando flavonoides naringenina y hesperin se añadieron en el intervalo de concentración de 0-200 mM , flavonoides, quercetina y morin incrementó la concentración de H2O2 en la intervalo de concentraciones de 25 a 200 mM y 125- 200 M, respectivativamente 38_.

Como se ha podido ver hasta ahora, el efecto hipoglicemiante de Morinda citrifolia

es favorable al utilizar dosis bajas, que dosis elevadas del mismo. En realidad, existen estudios que demuestran que a dosis bajas de determinado tratamiento si hay un efecto favorable que a dosis elevadas. En un estudio de metaanálisis realizado por Berger J et al sobre bajas dosis de aspirina en pacientes con enfermedad cardiovascular estable, la terapia con aspirina en dosis bajas (50-100 mg/día) reduce la incidencia de eventos cardiovasculares adversos y la mortalidad por cualquier causa, y aumenta el riesgo de hemorragia grave; no se observó beneficio adicional con una dosis más alta (300 mg vs 50-100 mg / d) 39,40.

Se muestra un efecto significativo de la reducción de glucosa en sangre ante el tratamiento con glibenclamida 5mg/kg p.c (perteneciente al grupo de las sulfonilureas), que estimulan la liberación de insulina al unirse a un sitio específico de los conductos de K+ sensibles a ATP (conductos KATP) en la célula β (receptor de

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despolarización de la membrana celular y una serie de eventos que conducen a la secreción de insulina. La glibenclamida presenta un efecto insulinotrópico en presencia de hiperglicemia, sin embargo también es efectiva estimulando la insulina a nivel basal, así pues estimula la secreción endógena, sin embargo la síntesis de una hormona no se modifica con las sulfonilureas este mecanismo requiere funcionalidad de las células ß pancreáticas 9, 41.

En el figura N° 2, se observa un elevado porcentaje de efecto de un 68.55% en el grupo patrón (glibenclamida 5mg/Kg p.c), y de un 62.20% en el tratamiento Morinda citrifolia 2g/kg p.c. Como ya se ha visto, aquel efecto hipoglicemiante de Morinda citrifolia 2g/Kg p.c. podría atribuirse a la acción de los compuestos fenólicos y flavonoides como la quercetina presentes en el fruto de dicha planta, los cuales tienen una actividad antioxidante y estarían actuando en la reducción de la concentración de glucosa en sangre mediante una mayor liberación de insulina a través de la estimulación de las células β pancreáticas, el aumento en la captación de glucosa por los tejidos y órganos, y la reducción de la absorción intestinal de glucosa26,40.