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EFECTO DE LOS EXTRACTOS DE Geranium ayavacense W .(PASUCHACA) SOBRE LA GLICEMIA EN RATAS CON DIABETES

MELLITUS EXPERIMENTAL

José Aranda-Ventura1,a, Jorge Villacrés1,2,b, Rosario Mego1,c, Henry Delgado1,d

RESUMEN

Objetivos. Determinar si el extracto acuoso liolizado de Geranium ayavacense (Pasuchaca) tiene algún efecto sobre laglicemia en ratas con diabetes mellitus experimental. Materiales y métodos. La diabetes experimental fue inducida conaloxano. Las ratas cumplieron los criterios: glicemia > 200 mg/dL posadministración de aloxano y un peso > 200 g. Lasratas con diabetes experimental fueron distribuidas en seis grupos de ocho ratas cada uno. El grupo I recibió 3 mL deagua destilada (control); el grupo II recibió Geranium ayavacense 12,7 mg/kg; el grupo III recibió Geranium ayavacense 100 mg/kg; el grupo IV recibió Geranium ayavacense 200 mg/kg; el grupo V recibió Geranium ayavacense 300 mg/kg;

el grupo VI recibió Geranium ayavacense 500 mg/kg. Se determinó la glicemia basal. Las evaluaciones de la glicemiase realizaron a la 1.a, 3.a, 6.a, 12.a y 24a hora después de administrar las diferentes intervenciones. Resultados. Losgrupos de Geranium ayavacense de 300 y 500 mg/kg disminuyeron signicativamente ( p


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Aranda-Ventura J et al.Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2014; 31(2):261-6.

INTRODUCCIÓN

La diabetes mellitus tipo 2 se caracteriza por hiperglicemiacrónica con disturbios en el metabolismo de los

carbohidratos, las grasas y las proteínas debido a laresistencia a la insulina y disfunción de las células beta.Los estudios epidemiológicos han conrmado unapandemia global de diabetes tipo 2, lo cual ha creado unaenorme carga para la sociedad, en cuanto a la morbilidad,mortalidad y los gastos de atención de salud (1). Segúnel Atlas de Diabetes, el 2000 se reportó 151 millonesde pacientes (2) y para el 2013 aumento a 382 millonespacientes (3). Esta enfermedad se relaciona con factoresde riesgo modicables como la obesidad o el sobrepeso,la inactividad física y los regímenes alimentarioshipercalóricos y de bajo valor nutritivo (4).

Para el tratamiento farmacológico de la diabetestipo 2, los fármacos clásicos eran las sulfonilureasy la metformina, pero estos fármacos no han logradodetener la progresión de la diabetes tipo 2, de esto sededuce la necesidad de desarrollar nuevos fármacos,es así que progresivamente en los últimos años sehan desarrollado las tiazolidinedionas, inhibidores dedipeptidilpeptidasa 4 (iDPP- 4) y los inhibidores delSGLT-2 (1). En la actualidad se buscan y ensayan diversosestrategias médicas mediante una combinación de ladieta, educación, ejercicio físico, inmunoterapia, inclusotrasplantes pancreáticos; no obstante la investigación

está orientada principalmente en la obtención de nuevasdrogas hipoglucemiantes que puedan ayudar al control

de la diabetes (5).

A nivel mundial, existen plantas de uso tradicional de lascuales se ha reportado algún efecto hipoglucemiante:la Musa sp. y la Bidens spp. son usadas en el Caribey el Perú; el Rubus sp. es usado en Nepal; las moras(Morus sp.) se usan en el Mediterráneo y la Mimosa sp. es usada en la India (6). Esta información es importante,por que puede ser el inicio para el desarrollo de nuevos

fármacos. También hay información de plantas usadastradicionalmente para el tratamiento de la diabetes en el

norte del Perú, dentro de estas plantas esta el Geraniumayavacense (7). El Geranium ayavacense Willd , es unaplanta de la sierra que pertenece a la familia Geraniaceae,tradicionalmente se ha reportado que la or y raíz tienenefecto hipoglicemiante y astringente, así también, esútil en el tratamiento de estomatitis ulcerosa, la gastritis,la gingivitis y lesiones gástricas (8). Con respecto a sucomposición química, se ha determinado la presencia detaninos, esteroides, avonoides, antocianinas, antracenos,compuestos reductores, celulosa y almidón (8). Sobre latoxicidad no hay estudios de esta especie, pero sí delextracto acuoso del Geranium sessiliforum del cual

se obtuvo una CL50=1472 ug/mL en Artemi a sp., es

decir, que a esta concentración el extracto provocó lamortalidad del 50% de los nauplios de Artemia sp., ysegún la clasicación de toxicidad por encima de 1000ug/mL se considera no tóxico (9).

Con respecto a estudios farmacológicos de estaespecie, no se dispone de reportes en revistas cientícasindizadas. Considerando la falta de este tipo de estudiosy que la forma de uso tradicional es acuosa, planteamoscomo objetivo determinar si el extracto acuoso liolizadode Geranium ayavacense tiene algún efecto sobre laglicemia en ratas con diabetes experimental.

MATERIALES Y MÉTODOS

PREPARACIÓN DEL EXTRACTO ACUOSO

LIOFILIZADO DEL Geranium ayavacense

La planta denominada pasuchaca procedente de

Huaraz en el departamento de Áncash, fue identicadaen el Herbarium Amazonense (AMAZ) con el nombrecientíco de Geranium ayavacense Willd. Ex Kunth, y se registró con el número de herbarium: 41033.Las plantas enteras de esta especie fueron lavadas,limpiadas y cortadas en fragmentos pequeños, luegofueron secadas a una temperatura de 40 °C por 120h; a partir del material vegetal seco se procedió a laelaboración del extracto acuoso, el cual se preparó al

10% utilizando 200 g del material vegetal seco en 2000mL de agua destilada mantenida a una temperaturaentre 60 y 70 °C por 3 h. Posteriormente, se procedió auna ltración y a continuación se congeló a -20 °C paraluego ser liolizado mediante una liolizadora Labotec,modelo 50N, resultando un polvo no denominadoextracto acuoso liolizado. El método de elaboracióndel extracto fue adaptado de un estudio previo (10). Esteproducto fue almacenado en frascos con tapa herméticaa temperatura ambiental y evitando su exposición a la

luz solar. Este proceso se desarrolló en el Laboratoriode Farmacognosia del Instituto de Medicina Tradicional.

ESTUDIO FITOQUÍMICO

La identicación de metabolitos secundarios se realizóa través de pruebas químicas de caracterización(reacción de Dragendorf, reacción de Shinoda, pruebade la espuma, reacción del tricloruro férrico, reacción dela gelatina, reacción de Lieberman-Burchard, reacciónde la Ninhidrina y reacción de Molish), según Lock (11).

MODELO EXPERIMENTAL

Se trabajó con ratas albinas cepa Holtzman, machos

sanos, procedentes del Instituto Nacional de Salud


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Efecto hipoglicemiante de Geranium ayavacense W.Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2014; 31(2):261-6.

(Lima-Perú). Las ratas se instalaron en el Bioterio delInstituto de Medicina Tradicional (Iquitos-Perú), en dondefueron aclimatadas durante 15 días a una temperaturaentre 26–29 °C, con una humedad entre 45–75% y unciclo de luz/oscuridad de 12/12 horas, se les mantuvo

con libre acceso al agua y alimentos. Después de laaclimatación, la ratas entre las 13 y 17 semanas de edadalcanzaron un peso > 200 g (criterio de inclusión para elestudio) y se utilizaron 60 ratas para tomar una muestrade sangre, previo ayuno de 12 h, para determinar lasglicemias y vericar si son normales comparándolascon el rango de valores de normalidad según la base de

datos de glicemias para ratas albinas cepa Holtzman,machos sanos aclimatadas en el Bioterio del Institutode Medicina Tradicional (glicemia en ayunas: 70-115mg/dL). A las ratas cuyas glicemias estuvieron dentrodel rango de normalidad, se les indujo la diabetes

experimental (hiperglicemia) mediante la administraciónvía intraperitoneal de aloxano monohidratado (Sigma,Saint Louis, MO, USA) diluido en agua destilada (5%)a una dosis de 135 mg/kg, este modelo experimentalfue adaptado de estudios previos (12,13), luego de estaadministración se esperó 48 h, momento en el cual seles tomó una prueba basal de glicemia, previo ayuno de12 h, para evaluar si el nivel de glicemia se encontrabapor encima de 200 mg/dL (criterio de inclusión queasumimos para considerar diabetes experimental) y

todas las ratas que presentaron estos valores fueronincluidas en el estudio para administrarles las sustancias

por experimentar. De las ratas evaluadas solo 48completaron el experimento.

GRUPOS EXPERIMENTALES

Las 48 ratas que cumplieron los criterios de inclusiónfueron distribuidas aleatoriamente en seis grupos deocho ratas. Todas las sustancias administradas fueronpor vía oral mediante cánula intragástrica. Los gruposfueron: Grupo I: agua destilada 3 mL (control); Grupo II:Geranium ayavacense 12,7 mg/kg; Grupo III: Geraniumayavacense 100 mg/kg; Grupo IV: Geranium ayavacense 200 mg/kg; Grupo V: Geranium ayavacense 300 mg/kg;

Grupo VI: Geranium ayavacense 500 mg/kg.

MEDICIÓN DE LA ACTIVIDAD HIPOGLUCEMIANTE

Teniendo los valores basales hiperglucémicos yhabiendo administrado a las ratas las sustancias de

experimentación, se efectuaron las evaluaciones deglicemia a la 1.a, 3.a, 6.a, 12.a y 24.a horas posteriores.Durante estas 24 h de seguimiento, las ratas de los seisgrupos no recibieron alimentos, pero sí tuvieron libreacceso al agua. Para la determinación de las glicemias,las muestras de sangre fueron tomadas de la cola de las

ratas previa desinfección con alcohol al 70%, se realizó

un corte en la vena caudal en la cola con bisturí 21, seextrajo la sangre con tubos capilares heparinizados

con sodio 80 IU/mL, se ocluyó un extremo del capilarcon plastilina para ser llevado a la microcentrífuga(Centrifuge Model SH120-1 Kert Laboratory) por 5 min

a 12 000 rpm; terminada la centrifugación se separóel suero de los elementos sanguíneos, se procedió aromper el capilar a nivel del suero, se extrajo 10 uLcon una micropipeta (Lab Mate 0,5–10 ul) y se colocóen un tubo de ensayo estéril que contenía 1 mL delreactivo de glucosa (Glucose Liquicolor Human®),luego se llevó al baño María (NUVE BAHT20) a 37 °Cpor 5 min; seguidamente se leyó la absorbancia en elespectrofotómetro (JENWAY 6400) a una longitud deonda de 500 nm. Así se determinó la glicemia según elmétodo GOD-PAP, prueba enzimática colorimétrica parala glucosa, método con desproteinización (Human®).

ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Primero se analizó la normalidad de la variable glicemia

a través del test de Shapiro-Wilk, dado que esta variabletuvo una distribución normal se trabajó con promedio y

desviación estándar, luego los datos se analizaron conla prueba paramétrica análisis de varianza (ANOVA) deuna vía, utilizando el programa estadístico SPSS, versión20 en español. Se consideró signicativo p


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férrico, de Shinoda, de la gelatina y de la espumarespectivamente, en el extracto acuoso liolizado delGeranium ayavacense (Tabla 1).

Las ratas seleccionadas tuvieron un peso de 262,06 ± 21,04g y sus valores de glicemia antes de la inducción de la

diabetes experimental fueron de 90,67 ± 11,91 mg/dL, estosvalores están dentro del rango de normalidad según la

base de datos de valores de glicemia para estos animales

de experimentación del Bioterio del Instituto de MedicinaTradicional -EsSalud. Con la inducción del aloxano selogró valores hiperglicémicos de 259,12 ± 21,24 mg/

dL. Ver las medias y sus desviaciones estándar de lasglicemias por grupo y horas en Tabla 2. El análisisde varianza ANOVA reveló diferencia signicativa( p


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200 mg/kg), si bien se evidencia una reducción de laglicemia en todas las horas de evaluación en relación

con el grupo I (control), no hubo diferencia signicativa

excepto a la 6.a

hora.

La presencia de avonoides en el extracto acuosoliolizado del Geranium ayavacense podría ser la causade su efecto hipoglucemiante, ya que existen estudiossobre un tipo de glicósido de avona (derivados deavonoide) que demostró actividad hipoglucemiantedebido a que estaría ligado a los receptoresproliferadores de peroxisomas (PPAR) o antagonistasde receptores de glucagón, inhibidor dipeptidil peptidasaIV y activador de los receptores de insulina (15). Hay tressubtipos de PPAR: PPAR-α, PPAR-γ y PPAR-δ; conrespecto al PPAR-γ está relacionado con la regulación ymaduración del adipocito, siendo el sitio de acción paralos fármacos sensibilizadores a la acción de la insulina,como la pioglitazona, troglitazona y rosiglitazona,los que conllevan a la reducción de la glicemia (16,17).Esta molécula podría ser el punto de acción dondeprobablemente actuarían los avonoides presentes enel extracto acuoso liolizado de Geranium ayavacense.

Además, se ha demostrado que los avonoides, comola quercetina, ejercen buen efecto hipoglucemiante,a través de la acción sobre la alfaglucosinasa quefavorece la fosforilación de la glucosa, para formarglucosa-6 fosfato, paso limitante para la glucólisis y

la regulación de la glicemia (18). Los alcaloides sonotro grupo de metabolitos encontrados en el extracto

acuoso del Geranium ayavacense , los cualesestarían coadyuvando con el efecto hipoglucémico; alrespecto, se ha reportado un estudio con el Geraniumlechleri , en donde concluyen que los alcaloidesconstituyen los principios activos responsables del

efecto hipoglucemiante (13); por otro lado, hay reportesque los alcaloides son los responsables del efectohipoglucemiante de algunas plantas, así, por ejemplo,los alcaloides quinolizidine del Lupinus perennis realzanla liberación de insulina inducida por la glucosa, desde

los islotes celulares aislados de ratas(19)

.

Otro factor que podría haber contribuido a la reducciónde la glicemia, sería que el extracto acuoso de Geraniumayavacense actúe como un inhibidor de la alfa-

glucosidasa, se hace este planteamiento basado en quese ha demostrado que el extracto metanólico del Geraniumdielsiaum inhibe la elevación de la glicemia por inhibiciónde la actividad de la alfa-glucosidasa, en un modelo demamífero que reeja el estado in vivo (20). En el contextode la información publicada y estos hallazgos, planteamosque el efecto hipoglucemiante del Geranium ayavacense podría ser explicado por la acción sinérgica de susalcaloides, avonoides y otros metabolitos secundariospresentes en el extracto acuoso liolizado de la planta total.

Algunas limitaciones deben ser reconocidas. Para evaluarel efecto hipoglucemiante se usó un modelo agudo, elcual solo permite evidenciar este efecto dentro de las24 h siguientes a la inducción de la diabetes, pero es unmodelo válido por que permite hacer un screening rápidode nuevas sustancias con potencial acción inmediata

sobre el control de la glicemia; además, hay estudiosque evalúan la glicemia durante 24 h (13) e, incluso, enmenos tiempo (18,21). Para controlar la modicación dela glicemia causada por el estrés, se recomienda incluirun grupo control negativo, es decir, un grupo de ratas alas cuales no se les induzca diabetes y se les suministre

agua destilada, lo cual no se hizo. Consideramos que unbuen grupo control debe estar expuesto a las mismas

condiciones que el resto de grupos para poder comparar,es así que incluimos como control a un grupo de ratas alas cuales se les indujo diabetes y se les administró agua

destilada; cabe señalar que hay estudios que incluyeneste tipo de grupo control (13,18).

En conclusión, el extracto acuoso liolizado de laGeranium ayavacense a la dosis de 300 y 500 mg/kgtiene algún efecto hipoglucemiante en ratas con diabetesmellitus experimental. Con ambas dosis se evidenció unefecto hipoglucemiante sostenido a partir de la 1.a horaprolongándose hasta la 24.a hora posadministración del

extracto.

Tabla 3. Diferencia porcentual (%) de la glicemia a diferentes dosis de Geranium ayavacense y agua destilada

con respecto a la glicemia basal en ratas con diabetes mellitus experimental

Grupo de tratamiento DosisTiempo

Basal 1 H 3 H 6 H 12 H 24 H

Grupo I (AD) 3 ml 100 2,7 0,5 4,9 4,1 -1,4

Grupo II (GA) 12,7 mg/Kg 100 4,1 5,6 2,3 1,0 -3,1

Grupo III (GA) 100 mg/Kg 100 3,3 1,5 -1,8 3,1 -5,2

Grupo IV (GA) 200 mg/Kg 100 -1,7 -3,6 -9,3 -2,9 -15,4

Grupo V (GA) 300 mg/Kg 100 -8,1 -10,7 -14,9 -19,4 -23,7

Grupo VI (GA) 500 mg/Kg 100 -7,1 -9,6 -9,5 -20,2 -26,5

AD: agua destilada, GA: Geranium ayavacense, H: hora

Efecto hipoglicemiante de Geranium ayavacense W.Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2014; 31(2):261-6.


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Agradecimientos: al licenciado en Estadística EliseoZapata Vásquez de la Universidad Nacional de la AmazoníaPeruana, por su asesoramiento en el análisis estadístico. A losestudiantes Romel Tuesta, Charles Domínguez y Teddy Torrejónde la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UniversidadNacional de la Amazonía Peruana, por su colaboración en la

manipulación de los animales de experimentación.

Contribuciones de autoría: JAV participó en la concepcióny diseño del estudio, en el análisis e interpretación de datos,redacción del manuscrito, revisión crítica del artículo y laaprobación de la versión nal a publicar. JV contribuyó con lainformación botánica y recolección de las especies vegetales

materia del presente estudio, apoyo logístico y revisión críticadel artículo. RM contribuyó con los análisis de glicemia,manipulación de los animales de experimentación y con

la recolección de resultados. HD contribuyó con el estudiotoquímico de la especie vegetal, manipulación de los animalesde experimentación y con la recolección de resultados.

Fuentes de fnanciamiento: Instituto de Medicina Tradicionaldel Seguro Social de Salud EsSalud, Iquitos, Perú.

Conictos de interés: los autores declaran no tener conictosde interés.

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Correspondencia: José Aranda Ventura Dirección: Av. Abelardo Quiñones 2265, Iquitos, PerúTeléfono: (51)965766025

Correo electrónico: [email protected]

Referencias Bibliográficas

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