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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
TEMA:
“Estudio preclínico normo-glucemiante de los extractos de las hojas
de Insulina (Justicia secunda Vahl) en ratones”
TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO PARA
OPTAR POR EL GRADO DE QUÍMICO Y FARMACÉUTICO
AUTORES:
ESCOBAR PARRALES MARCELA SOFIA
FLORES TORRES JEAN CARLOS
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
CIENCIAS BÁSICAS, BIOCONOCIMIENTO Y DESARROLLO
INDUSTRIAL
SUBLÍNEA DE INVESTIGACIÓN: CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FARMACÉUTICA
TUTORA:
DRA. ALEXANDRA QUESADA DELGADO, Mg.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2019
I
II
III
H
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
DEDICATORIA
Este trabajo de investigación lo dedico principalmente a Dios, por ser el inspirador y
el principal motivador de ir paso a paso en este proceso de obtener uno de los anhelos
más deseados. Por llenarme de sabiduría en todo el proceso académico.
A mi familia por su apoyo incondicional trabajo y sacrificio en estos años, gracias a
ustedes he alcanzado este logro, han sido el orgullo y el mayor privilegio.
Jean Carlos Flores Torres
XII
DEDICATORIA
A mis padres.
Sr. Felipe Escobar y Sra. Eva Parrales por el gran esfuerzo que han hecho en todos
estos años, son mi mayor fuente de inspiración y mi hermana Fabiola Escobar por
hacer posible la culminación de esta tesis.
Marcela Escobar Parrales
XIII
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a Dios, que en el trayecto de la carrera se me presentaron
dificultades, pero su misericordia, amor y bondad estuvieron conmigo para ayudarme
sin condiciones, como manifiesta en el libro bíblico de Isaías 41:10.
“No temas, porque yo estoy contigo; no desmayes, porque yo soy tu Dios que te
esfuerzo; siempre te ayudaré, siempre te sustentaré con la diestra de mi justicia”.
En segundo lugar, gratitud a mi familia en especial a dos personas leales que confiaron
en mí y compartieron su apoyo incesante, por ser mi base y por estar conmigo.
Agradecemos a todos los docentes, de la Facultad de Ciencias Químicas de la
Universidad Estatal de Guayaquil que impartieron en cada semestre sus
conocimientos, educación y recomendaciones para poder crecer como profesional y
como persona con valores en la sociedad Ecuatoriana.
Mi reconocimiento e infinito agradecimiento, a la PhD Q.F. María Del Carmen Villacrés
Cevallos por su colaboración y dedicación que nos ayudó a ejecutar este trabajo de
titulación, sobre todo en el ensayo experimental en el cual empleo sus conocimientos,
consejos y recomendaciones.
Jean Carlos Flores Torres
XIII
AGRADECIMIENTO
Al concluir este trabajo de investigación quiero emplear este espacio para expresar mi
gratitud a Dios quien con su bendición ha llenado cada día de mi vida, a mis padres
que con su infinito amor me han inculcado las ganas de superarme y seguir
aprendiendo, a mí hermana por ser el ejemplo de superación y por estar presente
apoyándome en cada uno de los retos que se me han puesto en el camino.
También, deseo recocer la motivación brindada por parte de la Dra. Alexandra
Quesada quien en todos estos meses estuvo presente en la realización de esta
investigación. No puedo dejar de agradecer especialmente a la PhD. María del
Carmen Villacrés Cevallos que con su experiencia ha sabido orientarme en cada
momento que necesité de su colaboración, y por todos los consejos que me supo
brindar a lo largo del semestre.
A mis amigos. Cada uno de ellos dentro y fuera de la facultad que han sabido
acompañarme, aconsejarme para que no me rinda y creer en mi aun cuando ni yo
daba un centavo.
Y por último a mi querida Facultad de Ciencias Químicas que me acogió todos estos
años, y a los docentes colaboradores que me han prestado las herramientas
necesarias permitiéndome concluir con esta etapa de mi vida y alcanzar la meta que
me propuse hace cinco años.
Marcela Escobar Parrales
XIII
ÍNDICE RESUMEN ....................................................................................................................... XX
Abstract .......................................................................................................................... XXI
INTRODUCCION ................................................................................................................ 1
CAPÍTULO I......................................................................................................................... 3
I.1. Planteamiento del Problema ---------------------------------------------------- 3
I.1.2. Formulación del Problema ---------------------------------------------------- 3
I.2. Justificación e Importancia ------------------------------------------------------ 3
I.3. Hipótesis ------------------------------------------------------------------------------- 4
I.4. Objetivos ...................................................................................................................... 4
I.4.1. Objetivo General ------------------------------------------------------------------ 4
I.4.2. Objetivos Específicos ----------------------------------------------------------- 4
I.5. Operacionalización de las Variables..................................................................... 4
Variable dependiente ------------------------------------------------------------------- 4
Variable independiente ----------------------------------------------------------------- 5
CAPÍTULO II ....................................................................................................................... 6
MARCO TEORICO ............................................................................................................. 6
II.1 ANTECEDENTES: ------------------------------------------------------------------- 6
II.2 Diabetes -------------------------------------------------------------------------------- 7
II.2.1 Generalidades ------------------------------------------------------------------- 7
II.2.2 Insulina ---------------------------------------------------------------------------- 8
II.2.2.1 Composición del Páncreas ---------------------------------------------- 8
II.2.2.2 Síntesis de la Insulina ----------------------------------------------------- 9
II.2.3 Clasificación de la Diabetes Mellitus--------------------------------------- 9
II.2.4. Alteraciones en el Metabolismo de la Insulina ---------------------- 10
II.2.5. Principales Tipos de Diabetes ......................................................................... 10
II.2.5.1. DIABETES TIPO I ------------------------------------------------------------ 10
II.2.5.1.1. Diabetes Tipo 1 autoinmune ------------------------------------------ 10
II.2.5.1.2. Diabetes Tipo 1 B o idiopática---------------------------------------- 11
II.2.5.2. Fisiopatología de la Diabetes tipo I ----------------------------------- 11
II.2.5.3. Síntomas en Diabetes Tipo 1 -------------------------------------------- 12
II.2.5.4. Tratamiento-------------------------------------------------------------------- 12
II.2.6. DIABETES TIPO II ............................................................................................... 12
II.2.6.1 Etiología y Fisiopatología de DM 2 ------------------------------------- 13
II.2.6.2 Tratamiento no farmacológico------------------------------------------- 14
II.2.6.3. Tratamiento farmacológico (hipoglucemiantes orales) -------- 14
II.2.7. Tipos de Hipoglucemiantes Orales................................................................. 14
II.2.7.1 Biguanidas --------------------------------------------------------------------- 14
XIII
II.2.7.2 Meglitinidas -------------------------------------------------------------------- 14
II.2.7.3 Tiazolidinedionas ------------------------------------------------------------ 15
II.2.7.4. Sulfonilureas ------------------------------------------------------------------ 15
II.2.7.5. Inhibidores de alfa – glucosidasa-------------------------------------- 15
II.7.6. Terapia con insulina ........................................................................................... 15
II.2.8. Diabetes mellitus gestacional .......................................................................... 16
II.2.9. Complicaciones Crónicas de Diabetes .......................................................... 16
II.2.9.1 Complicaciones Crónicas Macrovaculares ------------------------- 16
II.2.9.2. Efecto de la Diabetes a la Microvasculatura ----------------------- 17
II.2.9.2.1. Los Principales Factores de Riesgo para las CmV son: ---- 17
II.2.9.3. Retinopatía Diabética (RD)............................................................................. 17
II.2.9.4. Nefropatía ........................................................................................................... 18
II.2.9.5. Neuropatía .......................................................................................................... 18
II.2.10. Factores de Riesgo para el Desarrollo de la Diabetes ............................ 19
II.2.10.1. Edad y sexo------------------------------------------------------------------ 19
II.2.10.2. Etnia y Susceptibilidad genética ------------------------------------- 19
II.2.10.2. Obesidad .......................................................................................................... 19
II.2.10.4. Dieta ................................................................................................................... 19
II.2.10.5. Alcohol .............................................................................................................. 20
II.2.11. Complicaciones Oftalmológicas ................................................................... 20
II.2.11.1 Cataratas ---------------------------------------------------------------------- 20
II.2.11.2. Glaucoma--------------------------------------------------------------------- 20
II.2.11.3. Edema Macular ------------------------------------------------------------- 20
II.2.11.4. Enfermedades de la superficie ocular ------------------------------ 20
II.2.12. Complicaciones en la Cicatrización ............................................................. 21
II.2.13. Complicaciones Orales .................................................................................... 21
II.2.14. Complicaciones Renales ................................................................................. 21
II.2.15. Pie diabético ....................................................................................................... 21
II.2.16. Hipertensión Arterial ........................................................................................ 22
II.2.17. Cambio en el sistema Endócrino .................................................................. 22
II.2.18. Diagnóstico clínico de la Diabetes tipo II ................................................... 22
II.2.18.1 Criterios diagnósticos de DM 2 ---------------------------------------- 22
II.2.18.2. Finalidad de la terapia de la Diabetes....................................................... 23
II.2.19. Prevalencia de Diabetes en Ecuador ........................................................... 23
II.2.20. Modelo Experimental Normo-glucémico ----------------------------- 24
II.2.20.1. Prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT) --------------- 24
II.2.21. Justicia secunda Vahl ...................................................................................... 24
XIII
II.2.21.1 Generalidades: -------------------------------------------------------------- 24
II.2.21.1.1. Características Morfológicas: ------------------------------------ 25
II.2.21.1.2. Distribución, habitad y nombres vernáculos --------------- 25
II.2.21.1.3. Usos ---------------------------------------------------------------------- 26
II.2.21.1.4. Propiedades medicinales atribuidas --------------------------- 26
II.2.21.1.5. Moléculas identificadas de especie Justicia ---------------- 26
II.2.21.1.6. Descripción del estudio fitoquímico de la Justicia secunda Vahl
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 27
II.2.21.1.7. Resultado del ensayo fitoquímico --------------------------------- 27
II.2.21.1.8. Principales Metabolitos Secundarios de Justicia secunda Vahl
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 28
II.2.22. Material Biológico ............................................................................................. 29
II.2.22.1. Población --------------------------------------------------------------------- 29
II.2.22.3. Definición--------------------------------------------------------------------- 30
II.2.22.4. Proceso Experimental---------------------------------------------------- 30
II.2.22.5. Sistema de Medición de Glucosa .............................................................. 31
II.2.22.6. Fundamento de la Reacción ....................................................................... 31
GLOSARIO ........................................................................................................................ 33
METODOLOGÍA ............................................................................................................... 35
III.1. Metodología de la investigación ........................................................................ 35
III.1.1. Métodos científicos empleados en la investigación -------------- 35
III.1.2. Diseño de la Investigación ------------------------------------------------- 36
III.1.3. Criterio de inclusión --------------------------------------------------------- 36
III.1.4. criterio de exclusión --------------------------------------------------------- 36
III.1.5. Variables ------------------------------------------------------------------------- 36
III.2. Materiales y método .............................................................................................. 36
III.2.1. Material biológico ------------------------------------------------------------- 36
III.2.2. Reactivos ------------------------------------------------------------------------ 37
III.2.3. Material --------------------------------------------------------------------------- 37
III.2.4. Equipos--------------------------------------------------------------------------- 37
III.3. Material vegetal ...................................................................................................... 38
III.3.1. Recolección de las hojas de Justicia secunda vahl--------------- 38
III.3.2. Identificación botánica de la planta ------------------------------------ 38
III.3.3. Preparación de los extractos de las hojas de “Justicia secunda Vahl”
--------------------------------------------------------------------------------------------------- 38
III.3.3.1. Maceración acuosa de las hojas de Justicia secunda Vahl38
III.3.3.2. Extracto etanólico de las hojas de Justicia secunda Vahl - 39
III.3.4. Preparación del medicamento ........................................................................ 39
III.3.5. Análisis Físico-Químico de los Extractos .................................................... 39
XIII
III.3.5.1. Determinación de sólidos totales ------------------------------------- 39
III.3.5.2. Análisis Físico Químico y organoléptico de los extractos --- 39
III.3.5.2.1. Organolépticos --------------------------------------------------------- 39
III.3.5.2.2. pH --------------------------------------------------------------------------- 40
III.3.5.2.3. Densidad ----------------------------------------------------------------- 40
III.3.6. Evaluación de la Actividad Normo-glucemiante ........................................ 40
III.3.6.1. Medición de Glucosa Basal --------------------------------------------- 40
III.3.6.2. Inducción de hiperglucemia en ratones ---------------------------- 40
III.3.7. Administración del tratamiento ...................................................................... 41
III.3.8. Medición de glicemia final ............................................................................... 42
III.3.9. Análisis estadístico ............................................................................................ 42
CAPÍTULO IV .................................................................................................................... 43
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ............................................... 43
IV.4.1. Interpretación de resultados. .......................................................................... 43
IV.4.1.1. Certificación Botánica de la Planta ---------------------------------- 43
IV.4.1.2. Resultados del Análisis Físico Químico y Organolépticos de los
Extractos de Justicia secunda Vahl ------------------------------------------------- 43
IV.4.1.3. Resultados de Sólidos Totales de los Extractos de Justicia secunda
Vahl --------------------------------------------------------------------------------------------- 44
IV.4.1.4 Actividad Normo-glucemiante ------------------------------------------ 44
IV.4.1.4.1. Resultados de la Administración de los Extractos de Justicia
secunda Vahl. ---------------------------------------------------------------------------- 44
IV.4.1.5. Análisis Estadístico de los resultados obtenidos -------------- 45
DISCUSIÓN ....................................................................................................................... 50
CONCLUSIONES: ............................................................................................................ 51
RECOMENDACIONES: .................................................................................................. 51
BIBLIOGRAFÍA: ............................................................................................................... 52
ANEXOS: ........................................................................................................................... 57
XIII
ÍNDICE DE GRAFICOS
Gráfico I. Porcentajes de población con diabetes de las principales provincias del
Ecuador ¡Error! Marcador no definido.
Gráfico II. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados
con extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahla los 0, 15 y 60 minutos
de tratamiento. ¡Error! Marcador no definido.
Gráfico III. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados
con 40 uL de extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahlen tiempos de
0, 15 y 60 minutos de tratamiento. 47
Gráfico IV. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados
con 80 uL de extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahlen tiempo de
0, 15 y 60 minutos de tratamiento. ¡Error! Marcador no definido.
XIII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla I. Variables, Conceptualizacion e Indicadores¡Error! Marcador no definido.
Tabla II. Taxonomía de Justicia secunda 26
Tabla III. Caracterización de la Droga Cruda 27
Tabla IV.Tamizaje Fitoquimico Extractos de las Hojas de Justicia secunda vahl27
Tabla V. Taxonomía de los animales de experimentación. 29
Tabla VI. Características de los Biomodelos 30
Tabla VII. Descripción de tiempo en diseño experimental. 31
Tabla VIII. Descripción de los grupos de ratones y dosis administradas 41
Tabla IX. Parámetros Físico Químicos organolépticos 43
Tabla X. Resultado de Sólidos Totales 44
Tabla XI. Promedio de glicemias (mg/dL) en ayunas (12 Horas). 45
Tabla XII. Factor de datos agrupados de glicemia a los 15 minutos. 45
Tabla XIII. Factor de datos agrupados de glicemia a los 60 minutos. 46
Tabla XIV. Factor de significancia de datos individuales por grupos de glicemia a los
15 minutos. 46
Tabla XVI. Factor de significancia de datos individuales por grupos de glicemia a los
60 minutos. 46
XIII
INDICE DE IMÁGENES
Imagen I. Esquema de complicaciones Microvasculares 17
Imagen II. Cuadro de Complicaciones DM1 Y DM2 18
Imagen III. Justicia secunda Valh 25
Imagen IV. Compuestos fenólicos representativos. 28
Imagen V. Estructura Química del Lignano 29
Imagen VI: Ratones (Mus musculus) en bioterio de la facultad 29
Imagen VII. Sistema de funcionamiento del biosensor en el glucómetro. 32
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
XXII
“Estudio preclínico normo-glucemiante de los extractos de las hojas de
Insulina (Justicia secunda Vahl) en ratones”
Autores: Escobar Parrales Marcela Sofía
Flores Torres Jean Carlos
Tutora: Dra. Alexandra Quesada, Mg.
RESUMEN
El uso de las plantas medicinales para tratar enfermedades se lleva a cabo desde
hace varios años es por ello que en el presente estudio pre-clínico se realizó la
evaluación del efecto normo-glucemiante de los extractos de las hojas de la planta
Justicia secunda Vahl Induciendo hiperglicemia en ratones con solución de glucosa al
25%. Los ratones fueron divididos en siete grupos: grupo control normal (A), el grupo
glucosa solamente (B), grupo metformina de 500 mg (C), los dos grupos (D y E)
extracto etanólico en dosis de “40 μL – 80 μL” y los dos grupos (F y G) extracto acuoso
en dosis de “40 μL – 80 μL”. Los resultados mostraron que los extractos etanólico y
acuoso en dosis de 40 μL disminuyeron los niveles de glucosa a 182,6 mg/dl y 173
mg/dl respectivamente. Un comportamiento parecido experimento el extracto
etanólico en dosis de 80 μL disminuyo los niveles de glucosa a 145,3 mg/dl. Por otro
lado, el extracto acuoso a la misma dosis no presento disminución alguna.
Palabras Claves: Insulina, Justicia secunda vahl, hiperglucemia, Metformina,
efecto normo-glicemiante.
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
CARRERA QUÍMICA Y FARMACIA
XXIII
“Normoglycemia preclinical research from leaves extract of insulin (Justicia
secunda Vahl) in mice”
Authors (s): Escobar Parrales Marcela Sofía
Flores Torres Jean Carlos
Tutor: Dra. Alexandra Quesada, Mg.
Abstract
The use of medicinal plants to treat illnesses it takes place since few years ago that`s
why in the current pre-clinic research get realized the evaluation of the Normoglycemia
effect from leaves extracts of the (Justice secunda Vahl) plant introducing hiperglicemine
into mice with glucosa to 25%. The mices were divided in 7 groups: normal control group
(A), only the glucose group (B), group metmorfina de 500mg (C), both groups (D and E)
ethanolic extract in doses of 40 – 80 and the two groups (F and G) watery extract in doses
of 40 – 80. The results shows that ethanolic and watery extracts in doses of 40 decrease
the level of glucose to 182.6 mg/dl and 173 mg/dl respectively. At the same way, ethanolic
extract in dose of 80 decreased the levels of glucose to 145.3 mg/dl. On the other side, the
acuose extract at the same dose didn’t present any decrease.
Keywords: Insuline, Justicia secunda vahl, hiperglucose, metformina, effect normo-
glicemiant
1
INTRODUCCION
Diabetes mellitus (DM) es un grupo de trastornos metabólicos caracterizados por la
hiperglucemia debido a defectos en la secreción o acción de la insulina. Entre los
procesos fisiopatogénicos involucrados en su aparición están: la destrucción
autoinmunitaria de las células β del páncreas generando déficit absoluto de insulina o
la resistencia a la misma que provoca que las células β de los islotes pancreáticos no
respondan eficientemente, ambas conocidas como diabetes mellitus tipo 1 y tipo 2
respectivamente.
En la diabetes mellitus tipo 1 (DM1) la destrucción de las células β suele deberse a
un mecanismo autoinmune, aunque en un reducido número de casos no existe
evidencia de autoinmunidad; por otro lado, en la DM1 idiopática, se observa un fuerte
componente hereditario.
La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) por lo general es más común en adultos, la cual
supone el 85-95 % de los casos de DM, se caracteriza por resistencia a la insulina
combinada con el déficit progresivo de producción de esta, siendo diagnosticada solo
cuando las complicaciones ya se han desarrollado.
La elección del tratamiento debe ser centrada en el paciente, teniendo en cuenta
los aspectos fisiopatológicos y los efectos secundarios de los fármacos, así como las
comorbilidades y preferencias del paciente en los que las modificaciones de los estilos
de vida por sí solos son insuficientes para conseguir el control glucémico.
A finales de 2013, la diabetes había causado 5,1 millones de muertes y un coste de
548.000 millones de USD en gasto sanitario. La mayoría de estos casos podrían
evitarse, pero sin un enfoque multisectorial de toda la sociedad, la diabetes en todas
sus formas impone costes humanos, sociales y económicos inaceptablemente altos
en países de todos los niveles de ingresos (FID, 2013).
Niveles similares de diabetes se observó en el Ecuador. En nuestro país diversas
plantas son empleadas en la medicina ancestral para tratar diferentes patologías y las
hojas de Justicia secunda Vahl, conocida popularmente como insulina se ha usado
para aliviar la sintomatología de la diabetes, por tal motivo en este trabajo investigativo
2
Se busca determinar si la planta posee efecto normoregulador sobre los niveles de
glucosa ya que la especie y sus metabolitos no han sido estudiados extensament
3
CAPÍTULO I
I.1. Planteamiento del Problema
La diabetes está aumentando de manera progresiva en todas partes. En 2014 a
escala mundial se calculó que 422 millones de adultos tenían diabetes, en
comparación con 108 millones en 1980. La prevalencia mundial de la diabetes
(normalizada por edades) ha ascendido a casi el doble (4,7% al 8,5%) en la población
adulta (OMS, 2016).
En el Ecuador la diabetes mellitus es una enfermedad que consta como una de las
principales causas de patología, que al no ser tratada a tiempo traerá graves
consecuencias a la salud (Rojas R, 2017).
Por tal razón se diseñó un trabajo investigativo, para evaluar la acción terapéutica
de los extractos etanólicos y/o acuosos de las hojas de la planta Justicia secunda vahl,
analizando si posee efecto normoregulador sobre los niveles de glucosa, siendo una
opción de medicamento natural y económico para el tratamiento de esta alteración en
la salud.
I.1.2. Formulación del Problema
¿Cómo influyen los extractos etanólicos y acuosos de las hojas de Justicia secunda
Vahl en la normalización de los valores de hiperglicemia aguda en ratones?
I.2. Justificación e Importancia
La diabetes es una alteración crónica que se genera cuando el páncreas no
produce insulina o no la utiliza correctamente y es una de las mayores tendencias
mundiales del siglo XXI. Cada año más personas viven con esta condición, que
desencadena complicaciones a lo largo de la vida. La diabetes representó en el 2015
el 14,5% de todas las causas de mortalidad en personas entre 20 y 79 años en el
mundo, siendo mayor que el número combinado de muertes por enfermedades
contagiosas (FDI , 2015).
4
La OMS informa que el 10% de la población mundial, es decir más de 347 millones
de personas sufren esta enfermedad, y que más del 80% de las muertes por diabetes
se reconocen en países con ingresos bajos y medios (OMS, 2014). En el país, más
mujeres que hombres perdieron la vida a causa de la diabetes se reporta que en 2016
hubo 2.628 mujeres frente a los 2.278 hombres que murieron por la enfermedad (INEC,
2017).
La meta de este proyecto es apoyar los conocimientos ancestrales de nuestros
nativos mediante el estudio in vivo de las hojas de Justicia secunda Vahl, conocida
comúnmente como insulina.
I.3. Hipótesis
Los extractos obtenidos a partir de las hojas Justicia secunda Vahl regulan los
niveles de glucosa en ratones.
I.4. Objetivos
I.4.1. Objetivo General
Determinar el efecto normo-glucemiante de los extractos de hojas de Insulina
(Justicia secunda Valh) en ratones.
I.4.2. Objetivos Específicos
1. Inducir hiperglucemia aguda en ratones.
2. Evaluar valores de glicemia en ratones tratados con los extractos de las hojas
de (Justicia secunda Vahl) comparado con el efecto de la metformina.
3. Analizar estadísticamente la actividad normo-glucemiante que presentan los
ratones tratados.
I.5. Operacionalización de las Variables
Variable dependiente
▪ Normalización de los niveles de glucosa basal en ratones.
5
Variable independiente
▪ Dosis en la administración oral de los extractos de las hojas de Justicia secunda
Vahl.
▪ Tratamiento empleado.
Tabla I. Variables, Conceptualización e Indicadores
Variables Conceptualización Indicadores
Dependiente Glucosa Plasmática 85 - 110 mg/dl
Independiente
Dosis: Concentración de
extractos.
Tratamiento:
Administración de extractos
de la especie vegetal en
estudio y de glucosa oral.
40 - 80 μL
(μg/ratón)
6
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
II.1 ANTECEDENTES:
Estudios actuales de los extractos metanólicos de las hojas de Justicia secunda
Valh mostraron potenciales inhibidores de la α-glucosidasa una hidroliza intestinal que
metaboliza los enlaces 1 – 4 en carbohidratos (Theiler, y otros, 2017).
También se observó un potente efecto antinflamatorio, antinociceptiva y
antioxidante del extracto metanólico de las hojas de la planta Justicia secunda valh.
Estos disminuyeron edemas inducidos por formalina y carragenina en patas de ratas
de experimentación (Samuel O, 2017).
En estudios de actividad antimicrobiana contra E. coli y C. albicans se observó
acción a 0,6 mg / ml en extracto metanólico. Ensayos de toxicidad utilizando hojas,
raíces de Justicia secunda Valh fueron realizados utilizando células H460 de
carcinoma pulmonar (Gomez-Verjan, Reyes-Chilpa, & Aguilar, 2012).
Una observación interesante fue la actividad anti-hoz in-vitro en la “anemia de
eritrocitos falciformes” la cual se postuló que se debe a las antocianinas encontradas
en los extractos de las hojas de la planta Justicia secunda. Los eritrocitos SS
estudiados recobraron una forma bicóncava normal, semejante a la de los eritrocitos
normales. Este análisis predice que las antocianinas ejercen una función importante
en la inhibición de la polimerización de la hemoglobina S (Mpiana , y otros, 2010).
Así mismo se realizó una investigación con las hojas de la planta Justicia secunda
Vahl la cual mostro efecto antimicrobiano al inhibir dos tipos de microorganismos
evaluados: Pseudomonas aeruginosa y C. albicans. La respuesta antimicrobiana fue
más efectiva en el extracto de etanol que en el extracto acuoso de la planta ( Rojas,
Ochoa, Ocampo, & Muñoz, 2006).
Otros estudios demuestran que las moléculas aisladas en las plantas de la familia
de las Acanthaceae especie Justicia fueron: estigmasterol, campesterol, metabolitos
7
primarios como alcaloides, flavonoides y triterpenos, compuestos químicos que tiene
efecto anticitotóxicos empleados en análisis de leucemia y antileishmaniasis y otros
con actividad hipoglicémica o antineoplásica (Corrêa & Alcântara, 2012).
Existen análisis fitoquímicos realizados a partir de los extractos de las hojas de
Justicia secunda en los que se observó entre las fases acuosa e hidroalcoholica la
presencia de pigmentos de color azul los cuales son flavonoides y pigmentos de color
rojo que son carotenoides ambos con propiedad antioxidante. Estas moléculas se
utilizan en algunos productos farmacéuticos y alimenticios. Dentro de los compuestos
aislados se estableció la existencia de ácidos carboxílico y eicosanoides (Gomez-
Verjan, Reyes-Chilpa, & Aguilar, 2012).
La planta Justicia secunda Valh es utilizada con fines terapéuticos en medicina
ancestral. Por ello se analizó la concentración letal media para establecer la actividad
hemolítica en diferentes extractos en los que el extracto metanólico exhibió baja
toxicidad (CL50 >1000 μg/mL) y actividad hemolítica inferior (CE50 > 1000 μg/mL)
frente a los demás extractos analizados, indicando que el extracto metanólico puede
ser empleado con fines farmacológicos (Cantillo, Güette, Baldiris, Jaramillo, & Olivero,
2007).
II.2 Diabetes
II.2.1 Generalidades
La Asociación Americana de Diabetes (ADA según sus siglas en inglés) la define
como un grupo de trastornos metabólicos que resulta de la deficiencia que se da en
la secreción o actividad de la insulina en el organismo, desencadenando
hiperglucemia (American Diabetes Association , 2018).
La disfunción de las células β del páncreas generan resistencia a la insulina
expresada en el incremento de glucosa o en su defecto, en la mínima captación de
glucosa por parte de los tejidos insulinosensibles especialmente el tejido adiposo y
músculo esquelético (Pérez-Díaz, 2016).
La DM, al ser una enfermedad crónica, desencadena otros tipos de trastornos como
anomalías del metabolismo de las lipoproteínas e hipertensión arterial. Así mismo, con
8
mayor frecuencia desarrollan enfermedad cardiovascular, arterial periférica y
cerebrovascular aterosclerótica (Association American Diabetes, 2018).
La gravedad de los síntomas se debe en parte a la duración y extensión de la
enfermedad. En algunas ocaciones los paciente son asintomáticos al principio de la
enfermedad principalmente en la Diabetes tipo 2, sin embargo, otros pacientes pueden
desarrollar hiperglucemia marcada y especialmente niños con déficit absoluto de
insulina pueden padecer: poliurea, polidipsia, polifagia, pérdida de peso y visión
borrosa (Kharroubi & Darwish, 2015).
Si la diabetes mellitus no es controlada el paciente puede sufrir estupor, coma y si
no es tratado a tiempo fallecen debido a cetoacidosis o el síndrome hiperosmolar no
cetónio que es poco frecuente (Kharroubi & Darwish, 2015).
II.2.2 Insulina
La insulina es un péptido de 51 aminoácidos elaborada en el páncreas siendo
específicamente secretada por las células β de los islotes pancreáticos. Es una
hormona indispensable que actúa en casi todos los tejidos del organismo estimulando
una serie de respuestas biológicas: Su principal función es la de controlar la captación,
utilización y almacenamiento de nutrientes siendo la responsable de aumentar la
absorción de glucosa en los músculos y tejido adiposo favoreciendo la transformación
de la misma a glucógeno y triglicéridos además de inhibir su degradación ( Gutiérrez,
Roura , & Olivares, 2015).
En pacientes con DM 1 la glucosa no es absorbida de manera eficiente, esto como
resultado de que la hormona insulina no está siendo sintetizada, por tal motivo hay un
incremento de glucosa en la sangre y a medida que pasa el tiempo se pueden ver
afectados los tejidos desencadenando problemas de salud (Aguirre, Brown, & Cho,
2018).
II.2.2.1 Composición del Páncreas
El páncreas es una glándula mixta, es decir que a su vez está formado por tejido
exócrino constituido por células acinares que producen enzimas digestivas, tejido
endócrino constituido por células de los islotes de Langerhans que produce hormonas
9
que mantienen en equilibrio los niveles de glucosa en la sangre. Así mismo, el tejido
endocrino del páncreas posee cuatro tipos de células: células β que son las
productoras de insulina, células α productoras de glucagón, células δ productoras de
somatostatina y por último las células PP o productoras del polipéptido pancreático
(Rojano Rada, y otros, 2016).
II.2.2.2 Síntesis de la Insulina
En el páncreas, específicamente en las células beta de los islotes de Langerhans
es donde se lleva a cabo la síntesis de insulina. Esta es sintetizada en el retículo
endoplásmico rugoso en forma de pre-proinsulina, precursor de 109 aminoácidos, esta
a su vez se trasforma en proinsulina que al perder aminoácidos enzimáticamente
queda como cadena única en espiral. En el aparato de Golgi de las células beta se da
un proceso enzimático resultando la conversión de la proinsulina en insulina además
del conector o péptido C (Valsecia, 2009).
La insulina regula el metabolismo cumpliendo las siguientes funciones:
▪ Estimula la gluconeogénesis e impide la glucogenólisis.
▪ Incita la glucólisis.
▪ Favorece la síntesis de triglicéridos.
Debido a que la insulina interviene en el metabolismo de la glucosa, cualquier
anomalía de la misma provocará cambios en el metabolismo que conducen al
desarrollo de Diabetes Mellitus caracterizada por hiperglucemia crónica. (Rojas , y
otros, 2018).
II.2.3 Clasificación de la Diabetes Mellitus
La diabetes puede ser clasificada de la siguiente forma:
1. Diabetes tipo 1 caracterizada por el déficit total de la hormona insulina
provocado por el daño de las células β.
2. Diabetes tipo 2 caracterizada por fallo en la acción de la insulina.
3. Diabetes Mellitus Gestacional que se desarrolla durante el 2o y 3º trimestre de
embarazo.
10
4. Otras clases de diabetes, causadas por la ingestión de sustancias químicas
ejemplo glucocorticoides empleados en pacientes que han recibido trasplantes;
así mismo en pacientes con enfermedades del páncreas exocrino como la
pancreatitis o fibrosis quística (ADA, 2019).
II.2.4. Alteraciones en el Metabolismo de la Insulina
En la diabetes tipo 1 las alteraciones del metabolismo se deben a la destrucción de
las células β del páncreas. A medida que ésta avanza, los niveles de insulina decrecen
produciendo un incremento en la concentración de glucosa en la sangre. La falta de
la hormona produce una disminución de la entrada de glucosa al músculo y al tejido
adiposo. Por otro lado, la disminución de insulina en el hígado, así como el relativo
exceso de glucagón, producen un aumento en la degradación del glucógeno y de la
glucogénesis, lo que ocasiona un incremento adicional de la glucosa sanguínea
(Juárez, 2016).
II.2.5. Principales Tipos de Diabetes
II.2.5.1. DIABETES TIPO I
De todos los casos de DM esta representa el 10-15%, es una enfermedad de tipo
autoinmune a consecuencia de la conjugación de factores ambientales como
genéticos iniciando reacciones autoinmunes dando lugar a la destrucción de las
células beta del páncreas surgiendo el déficit total de la hormona insulina (Rojas , y
otros, 2018).
II.2.5.1.1. Diabetes Tipo 1 autoinmune
Este tipo de diabetes como su nombre lo indica es resultado de la destrucción
autoinmune de las células beta. De manera prematura se presenta anomalías en el
metabolismo de la glucosa, además de manifestarse diferentes tipos de anticuerpos
que atacan a las propias células denominados “anticuerpos anti-islotes o ICA” o
también contra la descarboxilasa del ácido glutámico (anticuerpos anti-GAD65)
(Massó, 2014).
11
II.2.5.1.2. Diabetes Tipo 1 B o idiopática
A diferencia de la anterior este tipo de diabetes no está ligada a mecanismos
autoinmunes; se caracteriza por insulinopenia y predisposición a la cetoacidosis:
Aunque en la actualidad se desconoce el mecanismo por el cual se lleva a cabo la
destrucción de las células β, se sugiere que sea de origen viral debido a la existencia
de infiltrado linfocitario en el páncreas exocrino (Siguero, López, & Almudena, 2018).
II.2.5.2. Fisiopatología de la Diabetes tipo I
También es conocida como diabetes insulinodependiente debido a la destrucción
de las células β pancreáticas provocando hiperglucemia y una tendencia a
cetoacidosis, generalmente se diagnostica en la infancia o adolescencia, pero a pesar
de ello, puede desarrollarse en cualquier etapa de la vida. Al ser un trastorno de tipo
autoinmune pueden identificarse autoanticuerpos contra las células β,
autoanticuerpos contra insulina, ácido glutámico descarboxilasa (GAD), o fosfatos de
tirosina IA-2 y IA-2β, y ZnT8. Entre el 85 y 90% de personas que eventualmente
desarrollarán la diabetes tipo 1 presentan en sangre todos o al menos uno de los
anticuerpos mencionados anteriormente (Kahanovitz, Sluss, & Russell, 2017).
El antígeno leucocitario humano (HLA) y los genes DQA y DQB están fuertemente
asociados con la predisposición de padecer Diabetes tipo 1; la destrucción de las
células β es más rápida en lactantes y niños a diferencia que en los adultos
evidenciando que el deterioro de la misma varía con la edad (Kahanovitz, Sluss, &
Russell, 2017).
A menudo se cree que todos los casos de diabetes tipo 1 tienen características
autoinmunes. Sin embargo, existe una clasificación propuesta debido a que la mayoría
de ellos entre (70-90%) presentan autoanticuerpos inmunológicos y auto-reactivos
tomando de nombre Diabetes tipo 1A (autoinmune) y los pacientes restantes padecen
la Diabetes tipo 1B (idiopática), cuya patogenicidad especifica aún es desconocida
(Atkinson, Eisenbarth, & Michels, 2014).
12
II.2.5.3. Síntomas en Diabetes Tipo 1
Cuando una persona padece diabetes tipo 1 los principales signos y síntomas son
los siguientes:
▪ Visión borrosa
▪ Polidipsia (aumento de la sed)
▪ Polifagia (aumento del apetito)
▪ Poliuria (aumento de la micción)
▪ Pérdida de peso
▪ Fatiga (Kahanovitz, Sluss, & Russell, 2017).
II.2.5.4. Tratamiento
La deficiencia de la secreción de la hormona insulina provoca que los pacientes
necesiten administrarse insulina exógena para regular los niveles de glucosa en el
organismo, ya que son propensos a sufrir episodios de hiperglicemia aguda,
cetoacidosis diabética, alteraciones fisiológicas trayendo consigo consecuencias
mortales (Chan M. , 2016).
Los pacientes que padecen diabetes tipo 1 deben aplicar los siguientes
lineamientos:
▪ Dieta adecuada (que esta no aporte demasiados carbohidratos)
▪ Monitorizar los niveles de glucosa
▪ Actividad física
Los lineamientos antes mencionados (en especial monitorización de los niveles de
glucosa) deben ser aplicados de manera regular para evitar desarrollar hiperglicemia
(OMS, 2017).
II.2.6. DIABETES TIPO II
Es un trastorno metabólico caracterizado por la resistencia periférica de la insulina,
aumento en la producción de glucosa hepática y fallo en la función de las células β.
Cuando en el organismo se presenta resistencia a la insulina las células no responden
13
eficientemente a los niveles normales de glucosa, fenómeno que se da principalmente
en el hígado, músculos y tejido graso. Dicho de otra manera, el fallo progresivo en la
actividad de las células β conlleva a la reducción en la secreción de insulina y por ende
la homeostasis de la glucosa se ve interrumpida (Li, Zhang, Rasool, Geetha , &
Ramesh Babu, 2019).
El incremento de los niveles de glucosa en sangre con el paso del tiempo causa
fallas en diferentes órganos como por ejemplo ojos, riñones, nervios, corazón y vasos
sanguíneos. La falta de actividad física y la alimentación inadecuada están asociadas
al desarrollo de la Diabetes mellitus tipo 2 ( Zhao, Xu, Wu, & Yi, 2015).
En algunas ocasiones los síntomas de Diabetes Mellitus tipo 2 tardan años en
manifestarse por lo que el organismo está deteriorándose por el incremento de
glucosa en sangre (Aguirre, Brown, & Cho, 2018).
Según Pessoa & De Almeida ( 2013) los siguientes son factores asociados a
Diabetes Mellitus tipo 2:
▪ Obesidad
▪ Alimentación inadecuada
▪ Inactividad física
▪ Edad avanzada
▪ Sexo
▪ Antecedentes familiares de Diabetes Mellitus tipo 2
▪ Grupo étnico
▪ Diabetes Gestacional (alta glucosa en sangre que afecta al feto durante el
embarazo)
II.2.6.1 Etiología y Fisiopatología de DM 2
DM2 se puede subdividir en:
a. Predominantemente Insulinorresistente con déficit de insulina.
b. Predominantemente con defecto en la secreción de la insulina y/o resistencia a
la misma ( Ruiz & Ramos, 2010).
14
II.2.6.2 Tratamiento no farmacológico
El estilo de vida es crucial para el tratamiento de la Diabetes Mellitus tipo 2, para
ello los pacientes deben obtener conocimientos necesarios para el autocuidado,
manejo de la hiperglucemia y posibles episodios de hipoglucemia. Dentro del
tratamiento no farmacológico para este tipo de diabetes se debe de incluir una dieta
nutricional y hacer ejercicio de manera regular con la finalidad de mantener los niveles
de glucosa en un estado normal. Sin embargo, esta estrategia solo es efectiva a corto
plazo más no a largo plazo por lo que su eficacia se ve limitada ( Zhao, Xu, Wu, & Yi,
2015).
II.2.6.3. Tratamiento farmacológico (hipoglucemiantes orales)
El tratamiento farmacológico de la diabetes Mellitus tipo 2 debe aplicarse
inmediatamente después de ser diagnosticado con el propósito de evitar
complicaciones irreversibles como retinopatía y daño glomerular. Dentro de los
medicamentos antidiabéticos orales incluyen biguanidas, sulfonilureas, meglitinida,
tiazolidinadiona (TZD), e inhibidores de la α-glucosidasa (Chaudhury, y otros, 2017).
II.2.7. Tipos de Hipoglucemiantes Orales
II.2.7.1 Biguanidas
La metformina es el primer fármaco prescrito para el tratamiento de la Diabetes
mellitus tipo 2, tiene como función suprimir la producción de glucosa hepática, así
mismo, aumentar la sensibilidad a la insulina. También aumenta la captación de
glucosa mediante la fosforilación del factor potenciador de GLUT, aumenta la
oxidación de los ácidos grasos y disminuye la absorción de glucosa en el intestino
(Olokoba, Obateru, & Olokoba , 2012).
II.2.7.2 Meglitinidas
Estimulan la liberación de insulina. En comparación con las Sulfonilureas las
probabilidades de provocar hipoglucemia tardía o en ayunas son mínimas debido a
que cierra los canales de potasio de las células beta pancreáticas induciendo a la
exocitosis de insulina al abrir el canal de calcio (Alhadramy, 2016).
15
II.2.7.3 Tiazolidinedionas
Son eficaces para disminuir los niveles de glucosa en sangre, actúa aumentando la
captación de glucosa en el músculo esquelético y tejido adiposo además de suprimir
la gluconeogénesis hepática. Es agonista del receptor gamma activado por la
proliferación de peroxisomas (PPARγ), causante de la sensibilidad a la insulina
(Alhadramy, 2016).
II.2.7.4. Sulfonilureas
Estos compuestos aumentan la producción de insulina ya que bloquean los canales
de potasio en las células beta del páncreas. Son muy utilizados por presentar
limitaciones en pacientes de avanzada edad ya que pueden causar hipoglucemia y
exceso de peso. Por esta razón a los pacientes con insuficiencia renal o alto riesgo
cardiovascular no se aconseja tratar con este tipo de medicamentos (Gómez Huelgas,
y otros, 2017).
II.2.7.5. Inhibidores de alfa – glucosidasa
El objetivo de este grupo de medicamentos (acarbosa, miglitol y voglibosa) es
retardar la absorción de carbohidratos por lo tanto los niveles de glucosa postprandial
van a disminuir. Tiene la ventaja de que no produce aumento de peso y tampoco causa
hipoglucemia. Sin embargo, pueden presentarse alteraciones gastrointestinales como
flatulencia y diarrea ( Zhao, Xu, Wu, & Yi, 2015).
II.7.6. Terapia con insulina
La insulina exógena es la base para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 1
siempre y cuando no hayan recibido trasplante de páncreas o de los islotes de
Langerhans. Así mismo en muchas ocasiones también forma parte del tratamiento en
pacientes con diabetes mellitus tipo 2 cuando los hipoglucemiantes orales no logran
estabilizar los niveles de glucosa en sangre (Laudo Pardos & Puigdevall Gallego,
2016).
Con el paso del tiempo, la capacidad de las células para secretar insulina disminuye
progresivamente en la diabetes tipo 2 y el uso de insulina exógena se hace necesario.
16
Del mismo modo al momento de ser diagnosticado con la patología puede presentarse
cetoacidosis particularmente en presencia de estrés metabólico (Home, y otros, 2014).
II.2.8. Diabetes mellitus gestacional
La diabetes mellitus gestacional (DMG) es definida como el grado de hiperglucemia
durante el embarazo en donde también se incluyen casos de Diabetes Mellitus tipo 2
no diagnosticado. La DMG constituye una predisposición ideal para que tanto la madre
como el feto puedan desarrollar Diabetes Mellitus tipo 2 en un futuro, de igual manera
está ligada a factores de riesgo cardiometabólicos (dislipidemias, hipertensión e
hiperinsulinemia) asociadas a enfermedad cardiovascular y síndrome metabólico
(Mirghani Dirar & Doupis, 2017).
Uno de los riesgos de no mantener los niveles de glucosa en sangre durante el
periodo de embarazo es la macrosomia fetal que es cuando el bebé desarrolla un
tamaño mayor al normal creando complicaciones al momento de parto (FID, 2018).
II.2.9. Complicaciones Crónicas de Diabetes
A medida que pasa el tiempo los pacientes con diabetes son propensos a
desarrollar fisiopatologías que se dividen en: fisiopatologías macro y microvasculares
(Cano & Baena-Diez , 2016).
II.2.9.1 Complicaciones Crónicas Macrovaculares
Las complicaciones macrovaculares que son causadas por la Diabetes Mellitus son
las siguientes:
▪ Enfermedad coronaria
▪ Enfermedad vascular periférica
▪ Enfermedad cerebrovascular (Lotfy, Adeghate, Kalasz, Singh, & Adeghate,
2015)
17
Imagen I. Esquema de complicaciones Microvasculares
Fuente: https//www.semergen.es/files/docs…/diabetes/guía_rapida_semergen
II.2.9.2. Efecto de la Diabetes a la Microvasculatura
Por otro lado, las complicaciones microvasculares (CmV) están relacionadas con el
daño en la permeabilidad vascular afectando a diferentes tejidos y órganos del cuerpo
desarrollándose retinopatía, nefropatía y neuropatía (Lotfy, Adeghate, Kalasz, Singh,
& Adeghate, 2015).
II.2.9.2.1. Los Principales Factores de Riesgo para las CmV son:
a) Duración de la DM
b) Control glucémico (hemoglobina glucosilada [HbA1c])
c) Control de la presión arterial
Si se compara con la Diabetes Mellitus tipo 2 la aparición de CmV se da con mayor
frecuencia en la Diabetes tipo 1. Al ser asintomáticas las CmV se necesita realizar un
cribado para poder detectarlo (Duckworth W, 2017).
II.2.9.3. Retinopatía Diabética (RD)
Es muy común y sigue siendo la primera causa de pérdida de la visión en adultos
y se la divide en dos etapas que se describe a continuación:
Etapa no proliferativa que se caracteriza por aparecer en la fase temprana de la RD
en donde se puede evidenciar el aumento de la permeabilidad vascular que provoca
microaneurisma, hemorragia y exudado (Wang & CY Lo , 2018).
18
Etapa proliferativa es la fase avanzada de la RD en donde se evidencia
neovascularización con deterioro de la visión (Wang & CY Lo , 2018).
Imagen II. Cuadro de Complicaciones DM1 Y DM2
Fuente: https//www.semergen.es/files/docs…/diabetes/guía_rapida_semergen
II.2.9.4. Nefropatía
Esta patología está relacionada al deterioro morfológico de la barrera de las células
endoteliales glomerulares y la membrana basal glomerular de tal manera que acarrea
la elevación de la filtración de proteínas en la orina dando como resultado la
degradación de las proteínas. El indicador inicial de nefropatía diabética es la
excreción urinaria de albúmina (Lotfy, Adeghate, Kalasz, Singh, & Adeghate, 2015).
II.2.9.5. Neuropatía
La neuropatía es un trastorno asociado a la diabetes cuya forma más común es la
polineuropatía simétrica distal (DSPN). Los síntomas son: daño en las fibras
sensoriales que derivan en dolor que puede ser agudo o disestesias traducido en
ardor. Así mismo, existen otras complicaciones como la ulceración y/o amputaciones
del mismo (Bril , Breiner , Perkins, & Zochodne, 2018).
19
II.2.10. Factores de Riesgo para el Desarrollo de la Diabetes
II.2.10.1. Edad y sexo
Según (Shai I, 2017) los varones de 30 y 69 años y mujeres mayores de 70 años
son más susceptibles a desarrollar diabetes.
II.2.10.2. Etnia y Susceptibilidad genética
Un estudio con más de 78.000 participantes (Nurses’ Health Study) detectó menos
tendencia a diabetes entre caucásicos comparados con participantes de otros grupos
étnicos (Fung TT, 2016).
La interacción entre los factores ambientales y genéticos es un desencadenante
que da lugar al desarrollo de Diabetes Mellitus. Estudios realizados evidencian que
una mutación o polimorfismo de un solo gen tendrá el mismo efecto entre diferentes
individuos. Sin embargo, estas variaciones se ven afectadas de manera directa o
indirecta por el fondo genético general a nivel individual, familiar o poblacional
dificultándose aún más por la interacción de factores antes mencionados (Kharroubi
& Darwish, 2015).
II.2.10.2. Obesidad
Otro factor vinculado con el desarrollo de Diabetes Mellitus 2 es la obesidad. Varios
estudios realizados han confirmado el riesgo relativo de que adultos con sobrepeso
(25.0≤BMI≤29.9 kg / m 2) desarrollen Diabetes tipo 2, siendo las mujeres 4.6 veces
más propensas a padecerla y 3.5 veces para los hombres en comparación a su peso
normal (18.5≤BMI≤) 24,9 kg / m 2) (Jin Han & Boyko, 2018)
II.2.10.4. Dieta
En general el consumo de alimentos vegetales se asocia a un riesgo menor de
Diabetes tipo 2 comparado con el consumo de carne. Las comidas de baja densidad
(carnes blancas, lentejas, etc.) son más beneficiosas que las de alta densidad; así
mismo el consumo de lácteos fermentados también es asociado a un menor riesgo de
desarrollar DM 2. Tanto las bebidas azucaradas como los productos derivados de
granos refinados promueven la obesidad y por ende riesgo de padecer diabetes (Kolb
& Martin, 2017)
20
II.2.10.5. Alcohol
Datos epidemiológicos arrojaron que el consumo de alcohol de manera moderada
reduce el riego de desarrollar Diabetes Mellitus tipo 2 poco más del 20%. Otro estudio
sobre el consumo de vino (120 ml) durante la cena en pacientes con dicha enfermedad
exhibe una mejora moderada en los parámetros cardiometabólicos luego de 2 años
de consumo (Kolb & Martin, 2017)
II.2.11. Complicaciones Oftalmológicas
Entre las oculares que son producto de la Diabetes Mellitus tenemos:
II.2.11.1 Cataratas
Esta enfermedad ocular se da cuando la lente cristalina se torna opaca y está
asociada con la hiperglucemia. Este tipo de anomalía ocular se desarrolla con más
frecuencia en pacientes diagnosticados con Diabetes insulinodependiente (Vieira-
Potter, Karamichos, & Lee, 2016).
II.2.11.2. Glaucoma
Su prevalencia en la población diabética es entre el 4,6 al 14,6%. Generalmente
existe dos tipos de glaucoma que toman el nombre de “glaucoma de ángulo abierto”
que es asintomático y se ve con más frecuencia en los pacientes con diabetes mellitus
y está el “glaucoma de ángulo cerrado” que causa enrojecimiento, náuseas y picos
altos de presión intraocular (Vieira-Potter, Karamichos, & Lee, 2016).
II.2.11.3. Edema Macular
Es el engrosamiento de la retina. Los pacientes que padecen esta complicación
pueden perder la visión de manera moderada a grave (Vieira-Potter, Karamichos, &
Lee, 2016).
II.2.11.4. Enfermedades de la superficie ocular
Entre las enfermedades de la superficie ocular que se presentan con frecuencia en
los pacientes con Diabetes Mellitus se incluye: sensibilidad anormal de la superficie
21
ocular, disminución de la producción de lágrima, retraso de la reepitelización corneal
y la más frecuente el ojo seco (Vieira-Potter, Karamichos, & Lee, 2016).
II.2.12. Complicaciones en la Cicatrización
Otra de las complicaciones que son producto de la Diabetes mellitus es la
deficiencia en el proceso de cicatrización. Al momento se piensa que está asociada
con contajes bajos de plaquetas, modificación en la producción de colágeno o la
vascularización reducida (Sanz-Sánchez I, 2017).
II.2.13. Complicaciones Orales
Entre las manifestaciones orales que se da por padecer Diabetes Mellitus están:
Xerostomía, infecciones bacterianas, virales y fúngicas, cicatrización deficiente,
aumento y gravedad de las caries, gingivitis y enfermedad periodontal, abscesos
periapicales y quemaduras bucales. Estas complicaciones se ven ligadas
probablemente al aumento considerable de glucosa en la saliva y pérdida excesiva de
líquidos (Aggarwal , y otros, 2018).
II.2.14. Complicaciones Renales
La nefropatía diabética es una enfermedad terminal provocada por la destrucción
de la microvasculatura renal que es incapaz de filtrar la sangre. Esta complicación se
desarrolla a largo plazo (aproximadamente en un lapso de 15 años) en pacientes con
Diabetes Mellitus tipo 1 (Navarro Sánchez & Faria Almeida, 2017).
II.2.15. Pie diabético
El pie diabético es a consecuencia de un traumatismo que provoca una úlcera
crónica. Es causada por los cambios en los puntos de sensibilidad y debido a la
inmunosupresión estimulada por la misma enfermedad las úlceras son difíciles de
tratar. Entre el 60-70% el pie diabético es derivado de la neuropatía diabética y una
minoría, alrededor del 15% está relacionado con la isquemia vascular periférica
(Mendes, Miot, & Haddad, 2017).
22
II.2.16. Hipertensión Arterial
La Diabetes Mellitus provoca altos riesgo de desarrollar graves problemas
cardiacos como: infarto al miocardio, accidentes cerebrovasculares isquémicos e
insuficiencia cardiaca congestiva, así mismo como las complicaciones micro y
macrovaculares (Volpe, Battistoni, Savoia, & Tocci, 2015).
El desarrollo de hipertensión arterial es una anomalía común en pacientes con
Diabetes Mellitus siendo más frecuente al aumentar la edad. Se cree que es resultado
de la resistencia a la insulina subyacente en el riñón y la vasculatura (Tsimihodimos,
Gonzalez-Villalpando, Meigs, & Ferrannini, 2018).
II.2.17. Cambio en el sistema Endócrino
Una observación constante en diabetes tipo 2 es la secreción entre la insulina y su
receptor, lo que genera reducción en el metabolismo de la glucosa, seguido de
hiperglucemia y glucosuria. La hiperglicemia crónica está asociada a alteraciones en
nuestras vías metabólicas debido a la glucosilación aumentada (Price Hi, 2017).
II.2.18. Diagnóstico clínico de la Diabetes tipo II
II.2.18.1 Criterios diagnósticos de DM 2
Entre los criterios para diagnosticar DM 2 se encuentran:
1. Poliuria, polidipsia y pérdida de peso
2. Glucemia plasmática al azar >- 200 mg/dl
3. Dos determinaciones de glucosa en plasma venoso > 126 mg/dl en ayunas.
4. Dos determinaciones de glucosa en plasma venoso > 200 mg/dl a las 2 horas
después del test de tolerancia oral a la glucosa con 75 g (TTOG).
En la actualidad el umbral para poder diagnosticar DM es el incremento de sufrir
complicaciones microvasculares principalmente retinopatía diabética (Brunner EJ,
2018).
23
II.2.18.2. Finalidad de la terapia de la Diabetes
Para poder llevar una correcta terapia en la Diabetes Mellitus se debe mantener
actividad física de manera regular, dieta balanceada para prevenir la obesidad y si es
necesario, administrar insulina. La finalidad de la terapia es:
▪ Preservar la vida del paciente.
▪ Realizar el control metabólico adecuado.
▪ Evitar el desarrollo de complicaciones derivadas de la enfermedad (OMS,
2015).
II.2.19. Prevalencia de Diabetes en Ecuador
En el año 2013 se estimó un total de 548.000 millones de USD en gastos destinados
para tratar y prevenir las complicaciones de la DM. Se predice que para el año 2035
sobrepase los 627.000 millones de USD (FID, 2013).
Detrás de las enfermedades isquémicas del corazón, la diabetes es la segunda
causa de muerte en el país. Estudios estadísticos del 2007, establecen que 3.292
personas fallecieron a causa de la Diabetes y, para el año 2016 el índice de muertes
provocadas por la misma aumentó en un 51% siendo 4.906 el total de fallecidos en el
país. Se destaca que la cantidad de mujeres fallecidas (2.628) por esta enfermedad
es superior a los hombres (2.278), factores como el sedentarismo y sobre todo a dietas
inadecuada desencadenan que 6 de cada 10 ecuatorianos desarrollen sobrepeso
(INEC, 2017).
24
Fuente: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec
II.2.20. Modelo Experimental Normo-glucémico
II.2.20.1. Prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT)
El modelo experimental de prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT) se basa
en emular la ruta precisa de observación de carbohidratos, la glucosa administrada es
absorbida por el tracto intestinal ingresando a la circulación esplácnica y después a la
circulación sistémica. Cuando se aumenta los niveles de glucosa en sangre
inmediatamente ocurre la estimulación de las células beta pancreática para que
excrete insulina provocando la captación de glucosa por parte de los tejidos
periféricos. El paso de nutrientes por la primera porción del intestino genera la
liberación de hormonas intestinales (polipeptido insulinotrópico dependiente de
glucosa, GIP y péptido-1similar al glucagón, GLP-1). Este proceso aumenta la
sensibilidad de las células beta hacia la glucosa incrementando la producción de
insulina en el organismo (Pacini, Omar, & Ahrén , 2013).
II.2.21. Justicia secunda Vahl
II.2.21.1 Generalidades:
Nombre Científico: Justicia secunda Vahl.
25
Nombres Comunes: La hoja de la vida, singamochilla, cascajera, insulina,
sanguinaria, curatodo, canilla de pollo.
II.2.21.1.1. Características Morfológicas:
Es un arbusto de aproximadamente 0,5 a 1 m de altura, con hojas de color verde
oscuro y flores de color rojo o violeta que se encuentran sobre la corola en grupos de
5 pétalos cada una (Zambrano & Bustamante, 2017).
Pertenece al género Acanthaceae, son plantas que contienen metabolitos como:
alcaloides, ligninas, flavonoides y terpenos. En algunas especies se pueden hallar
ácidos grasos, aceites esenciales, vitaminas y ácido salicílico (Zambrano &
Bustamante, 2017).
Imagen III. Justicia secunda Valh
II.2.21.1.2. Distribución, habitad y nombres vernáculos
La planta es originaria tanto de zonas templadas como tropicales; debido a su
facilidad de adaptación se lo encuentra distribuido en diversos países como los
pertenecientes a América Central y Sur. Crece de manera silvestre en bosques
húmedos, zonas ligeramente soleadas, barrancos; en las regiones en donde crece se
las encuentra con los siguientes nombres: singamochila, mata de sangre,
chinchamuchina, sanguinaria, siete potencias, cascajera, chencha mochina, planta de
camarón, tres Ave María, curalotodo (Zambrano & Bustamante, 2017).
26
II.2.21.1.3. Usos
Se utiliza principalmente en la parte medicinal, sin embargo, el extracto acuoso se
lo puede emplear como estimulador del proceso de germinación de ciertas semillas.
El uso ancestral es como antipirético. En Colombia se lo emplea para tratar infecciones
además de trastornos la glucemia. También en veterinaria para tratar mordeduras de
serpientes o disentería en perros (Gomez J.C, 2012).
II.2.21.1.4. Propiedades medicinales atribuidas
Además de los usos mencionados anteriormente a Justicia secunda Vahl se le
atribuyen otras propiedades medicinales para tratar enfermedades como: miomas,
enfermedades de la próstata, hipertensión arterial, sepsis, litiasis renal; además de
ser usado para normalizar el ácido úrico en sangre y en trastornos glicémicos (García
J, 2013).
Tabla II: Taxonomía de Justicia secunda vahl
REINO PLANTAE
Género Justicia
Familia Acanthaceae
Sub-familia Acanthoideae
Tribu Justicieae
Especie Secunda
Filo Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Orden Scrophulariales
Fuente: https://www.medigraphic.com/cgi-bin/new/resumen
II.2.21.1.5. Moléculas identificadas de especie Justicia
En el género Justicia se han identificado diversos metabolitos secundarios como:
flavonoides, alcaloides, lignanos y terpenoides y de la planta Justicia secunda Vahl se
han aislado moléculas como 4,6-difenil-2-pirimidinilamina, ácidos carboxílicos y
eicosanoides (Gomez J.C, 2012).
27
II.2.21.1.6. Descripción del estudio fitoquímico de la Justicia secunda
Vahl
Tabla III. Caracterización de la Droga Cruda
ENSAYO RESULTADO (%)
Humedad residual 7,8
Cenizas totales 1,9
Fuente: https://www.medigraphic.com/cgi-bin/new/resumen
Tabla IV. Tamizaje fitoquímico de los Extractos de las Hojas de Justicia secunda Vahl
METABOLITOS EXTRACTOS
ETÉREO
EXTRACTO
ALCOHÓLICO
EXTRACTO
HIDROALCÓLICO
ALCALOIDE
(DRAGENDORFF)
+ ++++
ALCALOIDE
(WAGNER)
- +++
ALCALOIDE
(BOURCHARDAT)
++++
ALCALOIDE
(MAYER)
+ ++
SAPONINAS -
CAMARINAS +
TANINOS +
GLUCÓSIDOS +
GLUCÓSIDOS
CARDIOTÓNICOS
-
GLUCÓSIDOS
FENÓLICOS
+ +
TRITERPENOS
Y/O ESTEROIDES
+ +
Fuente: https://www.medigraphic.com/cgi-bin/new/resumen
II.2.21.1.7. Resultado del ensayo fitoquímico
En el ensayo realizado por Zambrano y Bustamante (2017) se identificaron
metabolitos secundarios principalmente en el extracto hidroalcohólico como: taninos,
cumarinas, glucósidos fenólicos, triterpenos y esteroides.
28
a. En el extracto alcohólico se encontraron metabolitos como taninos, glucósidos,
glucósidos fenólicos, triterpenos y esteroides.
b. En el extracto etéreo se encontraron compuestos como los alcaloides y
triterpenos.
c. En el extracto hidroalcohólico se identificaron cumarinas, glucósidos fenólicos
con mayor presencia de alcaloides, considerándose a este mejor solvente para
la extracción de alcaloides (Zambrano Mora & Bustamante Pesantes, 2017).
II.2.21.1.8. Principales Metabolitos Secundarios de Justicia secunda Vahl
Dentro del grupo de compuestos fenólicos que se han identificado en la planta se
encuentran: taninos, flavonoides, lignanos, glucósidos isloticos, alcaloides, triterpenos
(Ignat, 2011).
Imagen IV. Compuestos fenólicos representativos. Fuente: https://dx.doi.org/10.1590/S0102-695X2011005000196
Dos de los compuestos fenólicos (lignanos y flavonoides) que han sido identificados
en el género Justicia se le atribuyen propiedades medicinales.
Los flavonoides forman parte de metabolitos secundarios de bajo peso molecular
que se encuentran en las plantas. Poseen estructura polifenólica y propiedades
antioxidantes, antimutagénico y anticancerígeno, incluyen en ciertos productos
farmacéuticos ( Panche, Diwan, & Chandra, 2016).
29
La actividad antimicrobiana, antinflamatoria, antitumoral, antidiabética también
forma parte de las propiedades biológicas de los flavonoides (Ghasemzadeh, 2011).
Los lignanos son metabolitos secundarios frecuentemente encontrados en las
plantas. Están formados por un par de moléculas de compuestos fenólicos con
cadena saturada, igual que los flavonoides los lignanos también poseen actividad
biológica que beneficia la salud como: antidiabético, antitumoral, antirradical y contra
enfermedades cardiovasculares (Smeds, 2012).
Imagen V. Estructura Química del Lignano
Fuente: https://dx.doi.org/10.1590/S0102-695X2011005000196
II.2.22. Material Biológico
II.2.22.1. Población: Ratones albinos (Mus musculus) provenientes del Bioterio del
Instituto Nacional de Investigación en Salud Pública (INSPI) Dr. Leopoldo Izquieta
Pérez.
Imagen VI: Ratones (Mus musculus) en el Bioterio.
II.2.22.2. Taxonomía
Tabla V. Taxonomía de los animales de experimentación.
30
Reino: Animalia
Filo: Chordata
Clase: Mamalia
Orden: Rodentia
Familia: Muridae
Genero: Mus
Especie: musculus
Fuente: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/222445/Mus_musculus.
II.2.22.3. Definición
Tabla VI. Características de los Biomodelos
Proveedor Bioterio del INSPI – Dr. Leopoldo Izquieta Pérez.
Edad 3 – 4.5 meses
Sexo Machos
Peso Promedio 35 gramos
Condiciones
Humedad Relativa 26%
Temperatura 22±2°C
Período 12 horas luz – 12 horas oscuridad
Agua Ad libidum
Alimento Balanceado Libre acceso. Excepto 12 h antes del ensayo
Valores Referenciales de Glucemia
Suero, plasma ratones
(ayunas)
80-110 mg/dL
Fuente: (Flores & Escobar, 2019)
II.2.22.4. Proceso Experimental
Se utilizaron ratones machos con un peso promedio de 35 g los cuales estuvieron
en adaptación y ambientación antes de empezar el experimento con libre acceso al
agua y alimentos. Doce horas antes del estudio se les retiró el alimento y se les dejo
31
con agua ad libidum. Pasadas las doce horas de ayuno se determinó su glicemia
inicial, en la cual se extrajo sangre mediante punción en la vena del ángulo ocular. Las
lecturas se obtuvieron en un glucómetro.
Tabla VII. Descripción de tiempo en diseño experimental.
Grupo De
Trabajos
Glicemia Inicial
Administración de los extractos
Sobrecarga de Glucosa 2
g/kg
Tiempo de evaluación
(15 min)
Tiempo de evaluación
(60 min)
G 0 T 0 ----- ----- T1 T2
G 1 T 0 ----- Si T1 T2
G 2 T 0 Si Si T1 T2
G 3 T 0 Si Si T1 T2
G 4 T 0 Si Si T1 T2
G 5 T 0 Si Si T1 T2
G 6 T 0 Si Si T1 T2
Fuente: (Flores & Escobar, 2019)
Descripción:
G: Para designar el grupo los cuales corresponde a ratones albinos con un peso
entre 30-40 g, los cuales han sido ambientados, con libre acceso de agua y
alimentación.
T0: Tiempo de determinación glicemia
II.2.22.5. Sistema de Medición de Glucosa
La glucosa se mide mediante un impulso de corriente eléctrica que se manifiesta al
conjugar la muestra de sangre con el reactivo que se encuentra en la tira reactiva. El
reactivo contiene la enzima glucosa oxidasa, que actúa como agente oxidante frente
a la Glucosa y un transductor que genera una bioseñal electrónica. Este sistema es
capaz de calcular el nivel de glucosa en la sangre y muestra el resultado en mg/dL
(Gatti, 2004).
II.2.22.6. Fundamento de la Reacción
Epila = E indicador (Biosensor) –E referencia
32
Imagen VII. Sistema de funcionamiento del biosensor en el glucómetro.
Fuente. http://www.nib.fmed.edu.uy/Sciarra.pdf
33
GLOSARIO
Acarbosa: antihiperglucemiante oral inhibidor de la alfa-glucosidasa que al ser
ingerido produce el decrecimiento de la glucemia postprandrial.
Anticuerpos anti-islotes: también denominados ICA y como su nombre mismo lo
indica son autoanticuerpos que están conducidos a reaccionar contra todos los tipos
de células de los islotes pancreáticos.
Apoptosis: muerte celular programada, está relacionada con el control del
desarrollo y crecimiento de las células.
Aterosclerosis: enfermedad progresiva que afecta a las arterias de mediano y gran
diámetro caracterizada por el aumento de la capa íntima y media provocando la
pérdida de la elasticidad de las mismas.
Células β pancreáticas: son células que se encuentran en los islotes pancreáticos,
son las encargadas de sintetizar y secretar insulina y amilina.
Cetoacidosis: es un estado metabólico relacionado a concentraciones séricas y
urinarias altas de cuerpos cetónicos como acetona, acetoacetato y beta-
hidroxibutirato.
Hiperglicemia: valores elevados de glucosa en sangre. Como síntomas se incluye:
náuseas, vómito, respiración acelerada, resequedad en la boca y aumento de sed.
Hipertensión arterial: se trata de una enfermedad crónica asintomática que se
caracteriza por el aumento de la presión sanguínea aumentando el riesgo de padecer
accidentes cardiovasculares.
Hipoglicemia: bajos niveles de glucosa en sangre y un valor importante en
personas con diabetes. Se incluyen síntomas como: palidez, mareos, cambios en el
estado de ánimo, dolor de cabeza, sudoración y temblores.
Insulinopenia: estado en el cual el páncreas no produce insulina en el organismo
por lo tanto los niveles de glucosa en sangre van a estar elevados causando
hiperglucemia.
34
Islotes pancreáticos: islotes de Langerhans son grandes acumulaciones de
células responsables de producir insulina y glucagón, únicamente con función
endocrina.
Pre-proinsulina: péptido de 110 aminoácidos precursor de la insulina que al perder
24 aminoácidos de la cadena se transforma en proinsulina.
Polidipsia: es un trastorno caracterizado por el incremento en la osmolaridad del
líquido extracelular provocando la necesidad de ingerir líquido en cantidades mayores
a 2500 ml/d.
Polifagia: incremento patológico de la sensación de hambre, puede deberse a
diferentes causas: malos hábitos alimenticios o trastornos endocrinos como la
Diabetes Mellitus.
Circulación esplácnica: formada por el flujo sanguíneo del tubo digestivo, más
correspondiente al bazo, al páncreas y al hígado.
35
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
III.1. Metodología de la investigación
III.1.1. Métodos científicos empleados en la investigación
Los métodos científicos que serán empleados en la investigación incluyen:
descriptivo, experimental, correlacional, analítico y estadístico; con la utilización de
técnicas, tales como: observación y análisis, etc.
El presente trabajo de investigación emplea el método descriptivo mediante la
observación directa catalogando la información adquirida para que pueda ser utilizada
por otros investigadores; es de tipo experimental debido a que se trabajó en ratones
para obtener datos en los que se analiza la actividad normoglucemiante de los
extractos tanto acuosos como etanólicos de las hojas de Justicia secunda valh; por
otra parte es de tipo correlacional ya que se asocia la variable dependiente que son
los valores de glucosa en sangre de los modelos experimentales con la variable
independiente que es la dosis de los extractos midiendo el grado de relación entre
ambas mediante el análisis estadístico. Este método nos permite verificar la
aceptación o exclusión de la hipótesis planteada.
a) Método Científico Descriptivo
Sirven para detallar cómo se manifiesta un fenómeno y sus componentes.
Determina el fenómeno estudiado básicamente a través de la medición de una o más
de sus variables.
b) Método Científico Experimental
El método experimental ha sido uno de los que más resultados ha dado. Aplica la
observación de fenómenos, que en un primer momento es sensorial. Con el
pensamiento abstracto se elaboran las hipótesis y se diseña el experimento, con el fin
de reproducir el objeto de estudio, controlando el fenómeno para probar la validez de
las hipótesis.
c) Método Científico Analítico
36
El método analítico, es un proceso de conocimiento que se inicia por la
identificación de cada una de las partes que caracterizan una realidad, podrá
establecer la relación (causa – efecto) entre los elementos que componen el objeto de
investigación. El método que emplea el análisis y la síntesis consiste en separar el
objeto de estudio en dos partes y, una vez comprendida su esencia, construir un todo.
Análisis y síntesis son dos procesos que se complementan en uno.
d) Método Correlacional
En esta evaluación se emplea el tipo correlacional ya que tiene como finalidad medir
el grado de relación que eventualmente pueda existir entre dos o más variables en un
mismo estudio.
e) Método Estadístico
Se utilizan herramientas estadísticas para determinar la relación que existe entre el
tratamiento y los niveles de glucosa plasmática en los animales de experimentación.
III.1.2. Diseño de la Investigación
Bioensayo Experimental.
III.1.3. Criterio de inclusión
Ratones que presenten valores de glucosa en sangre <125 mg/dl.
III.1.4. criterio de exclusión
Ratones que presenten valores de glucosa en sangre >110 mg/dl.
III.1.5. Variables
Dependiente: Hiperglucemia
Independiente: Dosis
III.2. Materiales y método
III.2.1. Material biológico
35 ratones machos
37
III.2.2. Reactivos
▪ Metformina 500 mg
▪ Extracto acuoso de las hojas de Justicia secunda Vahl
▪ Extracto etanólico de las hojas de Justicia secunda Vahl
▪ Agua destilada
▪ Etanol 96 %
▪ Solución Salina 0.9%
▪ Glucosa Deshidratada
▪ Éter etílico.
III.2.3. Material
▪ Sonda gástrica
▪ Gradilla
▪ Tubos cónicos de 10 ml
▪ Jeringas para insulina
▪ Torundas
▪ Jaulas para ratones
▪ Beaker 100 ml
▪ Agitador de vidrio
▪ Embudo
▪ Papel filtro
▪ Tubos capilares heparinizados
III.2.4. Equipos
▪ Estufa METTER TOLEDO
▪ Molino IKA MF 10 basic
▪ Glucómetro Accu-Check Performa Nano Active Active
▪ Tiras reactivas Accu-Check Performa Nano Active Active
▪ Balanza analítica Mettler
▪ Campana de extracción de gases Labconco
▪ Refrigerador
▪ Desecador
38
III.3. Material vegetal
III.3.1. Recolección de las hojas de Justicia secunda vahl
La recolección de las hojas de la planta insulina (Justicia secunda Vahl) tuvo lugar
en la ciudad de Guayaquil, Parroquia Febres Cordero, el mes de junio del presente
año. Fueron seleccionadas de acuerdo al estado físico: color verde oscuro y libre de
manchas, siendo trasladadas al Laboratorio de Química Orgánica I de la Universidad
de Guayaquil de la Facultad de Ciencias Químicas.
III.3.2. Identificación botánica de la planta
Seguido de la recolección una muestra fue enviada al Herbario GUAY de la
Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Guayaquil con la finalidad de
obtener su identificación taxonómica asegurando que la planta empleada en el estudio
sea Justicia secunda Vahl.
III.3.3. Preparación de los extractos de las hojas de “Justicia secunda
Vahl”
Para este proceso se lavó las hojas seleccionadas de la planta con hipoclorito de
sodio al 1% eliminando toda suciedad. Las hojas se enjuagaron con agua destilada,
luego se dejó secar en la estufa METTLER TOLEDO a 60º C por 2 días. Las hojas secas
se retiraron de la estufa y se procedió a pulverizar en un molino IKA MF 10 Basic hasta
obtener el polvo.
Una vez llevado a polvo se pesó en balanza analítica marca METTLER TOLEDO
obteniendo un total de 124. 40 gramos de las hojas.
III.3.3.1. Maceración acuosa de las hojas de Justicia secunda Vahl
Se pesó 40 g del polvo de las hojas secas, después se colocó en un matraz
Erlenmeyer de 500 ml y se agregó 250 ml de agua destilada. Se dejó reposar por 48
horas en refrigeración, posteriormente se procedió a filtrar el extracto. El filtrado
obtenido se conservó en un recipiente de vidrio con tapa rosca a 4°C.
39
III.3.3.2. Extracto etanólico de las hojas de Justicia secunda Vahl
Se pesó en balanza analítica marca METTLER TOLEDO 40 g de las hojas pulverizadas
de Justicia secunda Vahl luego se colocaron en un matraz Erlenmeyer de 500 ml, se
adicionó 150 ml de etanol al 96%. Luego de 48 horas, se filtró y se conservó en un
recipiente de vidrio en refrigeración.
III.3.4. Preparación del medicamento
Las tabletas de metformina de 500 mg fueron trituradas y suspendidas en solución
salina para facilitar la administración de 10 mg/kg relacionado al peso de cada ratón
para cumplir con el ensayo de experimentación.
III.3.5. Análisis Físico-Químico de los Extractos
III.3.5.1. Determinación de sólidos totales
En diferentes cápsulas de porcelana previamente pesadas se añadió 2 ml de los
extractos. Luego se colocó en la estufa aproximadamente por 3 horas a una
temperatura de 105°C, pasado ese tiempo se llevó al desecador para que alcance
temperatura ambiente.
Cada determinación se la realizó por triplicado.
Para obtener la masa constante entre una pesada y otra se mantuvo un tiempo de
secado de 60 minutos (PULLA, 2014).
III.3.5.2. Análisis Físico Químico y organoléptico de los extractos
III.3.5.2.1. Organolépticos
Son características físicas que posee una muestra en la cual se evalúa el olor,
aspecto, color, etc.
40
III.3.5.2.2. pH
El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. Es el potencial de
hidrógeno (pH) calculado como el logaritmo negativo de la concentración molar de los
iones hidrógeno.
III.3.5.2.3. Densidad
La densidad absoluta expresa la masa por unidad de volumen. Cuando no se hace
ninguna aclaración al respecto, el término densidad suele entenderse en el sentido de
densidad absoluta expresado en g/ml.
III.3.6. Evaluación de la Actividad Normo-glucemiante
Se formaron grupos de 5 ratones machos (mus musculus) cepa CD1 cada uno con
un peso alrededor 25 a 30 g procedentes del Instituto Nacional de Salud Pública e
Investigación (INSPI). Estos fueron trasladados al Bioterio de la Facultad de Ciencias
Químicas para su adaptación y ambientación en un periodo de 7 días bajo las
siguientes condiciones indicadas en la tabla VI página 29.
Los ratones tuvieron libre acceso al agua y alimento balanceado, cada jaula fue
identificada de la siguiente manera: control normal, positivo, negativo, extractos
acuosos y etanólicos (40 y 80 μL).
III.3.6.1. Medición de Glucosa Basal
Para medir la glucosa basal (tiempo 0), los animales fueron colocados en jaulas de
metal y sometidos a un periodo de doce horas de ayuno. Las muestras de sangre de
los ratones fueron obtenidas haciendo uso de capilares por medio de la técnica de
punción de la vena del ángulo ocular receptando la muestra sobre las tiras reactivas
Active “Accu-Chek Performa Nano” con su respectivo glucómetro digital.
III.3.6.2. Inducción de hiperglucemia en ratones
Para realización de la inducción de hiperglucemia por sobrecarga de glucosa se
procedió de la siguiente manera: el grupo control normal no recibió sobrecarga de
41
glucosa, los demás grupos (Control positivo, negativo y extractos) fueron tratados con
glucosa al 25% por vía oral, en una dosis de 2g/Kg de peso corporal.
III.3.7. Administración del tratamiento
La administración de los tratamientos se realizó de la siguiente manera: el grupo
control normal recibió por vía oral 40 μL, solución salina. Los grupos de extractos tanto
acuosos como etanólicos recibieron por vía oral con ayuda de una sonda (40 - 80 μL)
de los extractos.
El control positivo recibió por vía oral 10 mg/Kg de Metformina en solución salina.
Los ratones fueron distribuidos en cinco grupos:
➢ Grupo control normal: Ratones a los que se les administró por vía oral
solución salina al 0.9%, en una relación 1 ml/kg del peso de los ratones.
➢ Grupo control positivo: Ratones a la que se le suministró por vía oral
Metformina.
➢ Grupo control negativo: Ratones a las que se les administró por vía oral
glucosa al 25% en relación al peso de los ratones.
➢ Grupo extracto de hojas: Ratones a la que se le suministró 40 μL y 80 μL de
los extractos de las hojas de Justicia secunda Vahl por vía oral.
Tabla VIII. Descripción de los grupos de ratones y dosis administradas.
# Identificación No
Ratones Dosis
(mg/kg) Tratamientos Glucosa al
25% Dosis 2
g/kg
1
Control Normal
5
1 ml/kg
Sol. Salina 0.9%
--------------
2
Control Metformina
5
50 mg/kg
Metformina
√
3
Control Glucosa
5
2 g/kg
Sol. de glucosa
√
4
Extracto de
Justicia secunda
5
40 μL
Acuoso
√
5
80 μL
42
5
Extracto de
Justicia secunda
5
40 μL
Etanólico
√
5
80 μL Total 35
Fuente: (Flores & Escobar, 2019)
III.3.8. Medición de glicemia final
Una vez terminado de suministrar los diferentes tratamientos a los 15 y 60 minutos
respectivamente se tomó lectura de la glicemia haciendo uso de un Glucómetro digital
Accu-Chek Performa Nano Active.
Las muestras de sangre fueron obtenidas por medio del mismo método que la
obtención de glucosa basal.
III.3.9. Análisis estadístico
Los resultados que se obtuvieron durante la administración de los diferentes
extractos fueron analizados estadísticamente para determinar si existe diferencia
significativa haciendo uso del Test de Student (p < 0.05). Valores inferiores a p < 0.05
fueron considerados estadísticamente significantes.
43
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
IV.4.1. Interpretación de resultados.
IV.4.1.1. Certificación Botánica de la Planta
El Herbario de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Guayaquil
confirmó que la planta utilizada para el estudio es: Justicia secunda Vahl (Anexo #1).
IV.4.1.2. Resultados del Análisis Físico Químico y Organolépticos de los
Extractos de Justicia secunda Vahl
Los extractos acuoso y etanólico frescos fueron analizados por aspecto, color, olor,
pH y densidad.
Tabla IX. Parámetros Físico Químicos organolépticos.
Características Físico Químicas
Extractos
Aspecto Color Olor pH Densidad
Acuoso
Homogéneo Violáceo Agradable 6.23 1.016 g/ml
Etanólico
Homogéneo Verde oscuro Agradable/fuerte 4.60 0.815 g/ml
Dentro de las características organolépticas del extracto acuoso se pudo observar
que el macerado al cabo de 48 horas mostró una coloración violácea producto de la
oxidación de los componentes químicos de la planta, desprendiendo un olor
agradable. Respecto a los demás parámetros el extracto acuoso presentó pH 6.23 sin
ser irritante; mientras que el valor de densidad del extracto fue 1.016 g/ml.
Por otro lado, el extracto etanólico presentó una coloración verde oscura con olor
agradable/fuerte. En los otros parámetros se obtuvo pH 4.60 que indica que el extracto
presenta característica ácida; mientras que el valor de densidad fue ligeramente
menor al del agua (0.815 g/ml).
44
IV.4.1.3. Resultados de Sólidos Totales de los Extractos de Justicia secunda Vahl
Tabla X. Resultados de Sólidos Totales
Sólidos Totales y Dosis Aplicadas en Tratamientos
Extracto Etanólico Extracto Acuoso
Sólidos
Totales 5,09 mg/ml 6,12 mg/ml
Sólidos a 40 μL 2,036 μg 2,448 μg
Sólidos a 80 μL 4,072 μg 4,896 μg
Sólidos Totales
(%)
Justicia secunda Vahl
Extracto
Etanólico
Extracto
Acuoso
5.09 % 6.12 %
ETANÓLICO
St =𝑃𝑟−𝑃
𝑉× 100 𝑺𝒕 =
0.1019
𝟐𝒙 𝟏𝟎𝟎 St = 5.09 %
ACUOSO
St =𝑃𝑟−𝑃
𝑉× 100 𝑺𝒕 =
0.12247
𝟐𝒙 𝟏𝟎𝟎 St = 6.12 %
IV.4.1.4 Actividad Normo-glucemiante
IV.4.1.4.1. Resultados de la Administración de los Extractos de Justicia secunda
Vahl.
Se analizó la potencial actividad normo-glucemiante mediante el tratamiento a los
grupos de animales con los extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahl.
45
Para este estudio se administró por vía oral 40 μL y 80 μL de los extractos. Este
modelo semeja la hiperglucemia postprandrial en el paciente diabético.
Como control positivo de tratamiento se utilizó metformina como fármaco
hipoglucemiante. La glicemia se midió en tiempos de 0, 15, 60 minutos después de la
administración de glucosa al 25 % vía oral.
Tabla XI. Promedio de glicemias (mg/dL) en ayunas
Grupos de Experimentación Valor de Glicemia Basal (mg/dl)
C-Normal 125,7
C-Metformina 118,8
C-(Glucosa) 108,2
Extracto Etanólico 40 μL 99,75
Extracto Etanólico 80 μL 107,4
Extracto Acuoso 40 μL 120,4
Extracto Acuoso 80 μL 102
En la tabla se presentan los valores de la glucosa basal observada en los grupos
de los animales de experimentación. El promedio general entre grupos fue (111.75
mg/dl ± 9.91).
IV.4.1.5. Análisis Estadístico de los resultados obtenidos
Con los valores de glicemias obtenidos de cada grupo a los tiempos establecidos
en el modelo de diseño experimental se procedió a realizar el análisis estadístico
utilizando para ello el análisis de varianzas con datos agrupados, con la finalidad de
observar diferencias estadísticas entre los grupos controles y experimentales (Tabla
XII y XIII).
Tabla XII. Análisis de datos agrupados de glicemia a los 15 minutos.
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de las Variaciones Suma de cuadrados
Grados de libertad
Promedio de los cuadrados
F Probabilidad
Entre Grupos 99322,8 5 19864,56 3,523 0,0214
Dentro de los Grupos 101492,533 18 5638,474
Total 200815,333 23
46
Tabla XIII. Análisis de datos agrupados de glicemia a los 60 minutos.
ANÁLISIS DE VARIANZA
Origen de las Variaciones Suma de cuadrados
Grados de libertad
Promedio de los cuadrados
F Probabilidad
Entre Grupos 61515,333 5 12303,066 2,533 0,0663
Dentro de los Grupos 87396 18 4855,333
Total 148911,333 23
Tabla XIV. Factor de significancia de datos individuales por grupos de glicemia
a los 15 minutos.
Tabla XV. Factor de significancia de datos individuales por grupos de glicemia a los 60 minutos.
47
Gráfico II. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados con extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahl a los 0, 15 y 60 minutos de tratamiento.
La hiperglicemia fue inducida por administración de una solución de glucosa al 25%.
Tanto el grupo de control positivo con metformina como los grupos que recibieron
tratamiento con extractos etanólicos o acuosos presentaron reducción en los valores
de glicemia a los 15 y a los 60 min después de administración.
Al haber transcurrido 60 minutos del tratamiento en los ratones de experimentación
los niveles de glucosa en los grupos extractos etanólicos con dosis de 40 μL y 80 μL
disminuyeron mostrando un comportamiento similar al grupo control (+) tratado con
metformina (215,5 mg/dL). No se observó descenso significativo en los niveles de
glicemia en el grupo tratado con el extracto acuoso en dosis de 80 μL a los 60 minutos
(227,4 mg/dL, Gráficos II y V).
Gráfico III. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados con
50
100
150
200
250
300
350
400
0 15 min 60 min
GLU
CO
SA (
mg/
dL)
TIEMPO (min)
Evaluación Del Efecto Normo-glicemiante De Justicia secunda Vahl
C-Metformina
C-Glucosa
Etanol-40 uL
Etanol-80 uL
Acuoso-40 uL
Acuoso-80 uL
C-Normal
50
100
150
200
250
300
350
400
0 15 min 60 min
Glu
cosa (
mg
/dL)
Tíempo (min)
Evaluación Del Efecto Normo-glicemiante De Justicia secunda VahlComparación De Extractos Etanolico & Acuoso De 40 uL
C-Normal
C-Metformina
C-Glucosa
Etanol-40uL
Acuoso-40uL
48
40 μL de extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahl en tiempos de 0, 15 y 60 minutos de tratamiento.
En dosis de 40 μL y a los 15 min, en el grupo tratado con el extracto etanólico se
observó disminución substancial de la glicemia (228.6 mg/dl) comparado con el grupo
control negativo (368.8 mg/dl, glucosa solamente). A los 60 min, en el grupo tratado
se observó glicemia de 182.6 mg/dl comparado con 287.4 mg/dl del grupo control de
glucosa solamente. A pesar de la tendencia observada, las diferencias entre los
grupos no alcanzaron significancia estadística (p= 0,2612 y p= 0,3013
respectivamente, tabla XIV y XV).
De igual manera, en dosis de 40 μL a los 15 minutos, el grupo tratado con el extracto
acuoso se observó disminución substancial de la glicemia (221,6 mg/dl) en
comparación con el grupo control negativo (368.8 mg/dl, glucosa solamente).
A los 60 minutos en el grupo tratado se observó glicemia de 173 mg/dl mostrando
diferencia significativa en comparación con el grupo que recibió glucosa solamente
(287.4 mg/dl). El análisis estadístico detectó significancia para ambas comparaciones
(p= 0,0190 y p= 0,0370 respectivamente, (Tabla XIV y XV).
Gráfico V. Curvas de glicemia en grupos de animales control y animales tratados con 80 μL de extractos etanólicos y/o acuosos de Justicia secunda Vahl en tiempos de 0, 15 y 60 minutos de tratamiento.
En dosis de 80 μL y a los 15 min, en el grupo tratado con el extracto etanólico se
observó disminución substancial de la glicemia (197 mg/dl) comparado con el grupo
control negativo (368.8 mg/dl, glucosa solamente). A los 60 min, en el grupo tratado
50
100
150
200
250
300
350
400
0 15 min 60 min
Glu
cosa (
mg
/dL)
Tíempo (min)
Evaluación Del Efecto Normo-glicemiante De Justicia secunda VahlComparación De Extractos Etanolico & Acuoso De 80 uL
C-Normal
C-Metformina
C-Glucosa
Etanol-80uL
Acuoso-80uL
49
se observó glicemia de 145,3 mg/dl comparado con 287.4 mg/dl del grupo control de
glucosa solamente, mostrando diferencia entre ambos grupos. En ambos casos las
diferencias, alcanzaron significancia estadística (p=0,0368 y p= 0,0492
respectivamente, (Tablas XIV y XV).
En comparación similar, en dosis de 80 μL a los 15 minutos en el grupo tratado con
el extracto acuoso no se observó disminución substancial de la glicemia (328,4 mg/dl)
en comparación con el grupo control negativo (368.8 mg/dl, glucosa solamente). Sin
embargo, a los 60 minutos en el grupo tratado se observó glicemia de 227,4 mg/dl
mostrando descenso en los niveles de glucosa en comparación con el grupo que
recibió glucosa solamente (287.4 mg/dl). En análisis estadístico estas diferencias no
fueron significantes (p= 0,2333 y p= 0,1755 respectivamente, tablas XIV y XV).
50
DISCUSIÓN
Según los resultados obtenidos en este estudio en el tratamiento con el extracto
etanólico en ambas dosis (40 y 80 μL) de las hojas de Justicia secunda Vahl se
observó actividad normo-glucemiante en un modelo de hiperglicemia aguda en
ratones. Por otro lado, la administración del extracto acuoso en dosis de 40 μL
presentó efecto normo-glucemiante en los tiempos de 15 y 60 minutos. Sin embargo,
el extracto acuoso en dosis de 80 μL no mostró actividad. Por lo tanto, se puede
deducir que el extracto etanólico aparentemente fue más activo comparado con el
extracto acuoso.
En la determinación de sólidos totales de los extractos de las hojas de planta
Justicia secunda Vahl se concluye que los resultados se encuentran dentro de la
norma establecidas para el contenido de sólidos totales en una muestra líquida.
En las características fisicoquímicas observamos que el extracto etanólico presentó
olor agradable, aunque con el pH y densidad baja; el extracto acuoso desprendió olor
agradable y pH cercano a la neutralidad.
Estudios anteriores reportaron actividad antioxidante, antinflamatoria,
antimicrobiana y antinociceptiva en extractos de Justicia secunda Vahl. Pero al
momento no se han hallado investigaciones preliminares como normo-glucemiante.
Por lo tanto, este es el primer estudio en investigar actividad normo-glucemiante.
51
CONCLUSIONES:
Se observó actividad normo-glucemiante estadísticamente significante tanto a los
15 minutos como a los 60 minutos después de la administración de glucosa.
En nuestro ensayo, ambos extractos (etanólico y acuoso) redujeron el pico
postprandial a valores similares al control positivo de metformina.
Los extractos etanólico como acuoso presentaron olor agradable con valores de
densidad, pH y sólidos totales dentro de las normas.
Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis planteada al inicio del estudio.
RECOMENDACIONES:
En base a las observaciones de la investigación realizada se aconseja el estudio
de la actividad normo-glucemiante en extracto hidroalcohólico.
Se recomienda emplear en investigaciones futuras animales jóvenes con pesos
entre 20 - 25 gramos.
Nuestros resultados justifican estudios de continuación para Identificar los
metabolitos secundarios en la Justicia secunda Vahl como flavonoides, fenoles o
polifenoles por su posible actividad normo-glucemiante.
52
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57
ANEXOS:
Anexo # 1: Certificación Botánica
58
Anexo # 2: Proceso de secado de las hojas de Justicia secunda Vahl.
Elaborado por: Autores
Anexo # 3: Proceso de molienda
Elaborado por: Autores
59
Anexo # 4: Pesado de contenido obtenido en la molienda
Elaborado por: Autores
Anexo # 5: Filtrado de los extractos
Elaborado por: Autores
Anexo # 6: Proceso de maceración etanólica y acuosa por 48 h.
Elaborado por: Autores
60
Anexo # 7: Proceso de determinación de sólidos totales
Elaborado por: Autores
Anexo #8 Ambientación y conformación de los grupos de experimentación.
Elaborado por: Autores
61
Anexo # 9: Cambio de jaulas para ayuno
Elaborado por: Autores
Anexo # 10 Proceso de anestesia con éter etílico y obtención de glucosa basal
por punción de la vena del ángulo ocular.
Elaborado por: Autores
Anexo # 11: Elaboración de suspensión de Metformina de 500 mg.
Elaborado por: Autores
62
Anexo # 12: Soluciones a administrar a los diferentes grupos.
Elaborado por: Autores
Anexo # 13: Administración de los extractos de las hojas de Justicia secunda
Vahl.
Elaborado por: Autores