tellifono particular: 6 06 24 38
TRANSCRIPT
Nombre: Lebn Ernesto TBllez Berlanga
Tellifono particular: 6 06 24 38
Matrfcula: 87345280
Licenciaturat Biologla Kxperimental (Unidad Ietapalapa, Divisi6
y de l a Salud)
Trimestre lec t ivo : 94-0
Horae la emam: 30
Tftulo del t rabajo: "Estudio de la actividad hipoglucamiante
Lamaire en conejo8 ~ a n o s "
A8esoreo: Dr. Rub& B d n Ramos, profeeor t i t u l a r C, TC, Depto. Ciencias de l a Salud,
Div. C.B.S.
X , en Biol. Exp. Prancieco Alarcón Aguilar, profesor t i t u l a r A, TC, Depto. Ciencias
de la Salud, Div. C.B.S.
Lugar de reall toción del t rabajo:
En e l laborator io de Fawacologfa de l a Dirección de Ciencias Biológica6 y de
1. Salud, Departamento de Ciencias du l a Salud de la Univereidad Autónoma Hetropo-
l i t a n a Unidad I t tapa lapa .
Fecha de in ic io8 15 de Noviembre de 1993
Fecha de berminaciónr 17 de Diciembre de 1994
Clave: 13€ O 2
Hombre del proyecto: Acción hipolucemiante de ex t rac toe de p lan ta8 an t ld labá t icar
Aseeores
1
Dr. Ruben Rorp6n Ramos M. en B.K. I aco Alarcón Aguilar
. .
Nombre: León Ernesto Téllez Berlanga
Teléfono par t icu lar : 6 06 24 38
Matrícula: 87345280
Licenciatura: Biología Experimental (Unidad Iztapalapa, División Ciencias Biológicas
y de l a Salud)
Trimestre lect ivo: 94-0
Horas a l a semana: 30
Tí tulo del t rabajo: "Estudio de l a actividad hipoglucemiante de
Lemaire en conejos sanos''
Asesores: Dr. Rubén Román Ramos, p r o f e s o r t i t u l a r C , TC, Depto.
Opuntia s t reptacantha
Ciencias de l a Salud,
TC, Depto. Ciencias
de :la Salud, Div. C.B.S.
Lugar de real ización del t rabajo:
P
En e l l abora tor io de Farmacología de l a Dirección de Ciencias Biológicas y de
l a Salud, Departamento de Ciencias de l a Salud de l a Universidad Autónoma Metropo-
l i t a n a Unidad Iztapalapa.
Fech? de i n i c i o : 15 de Noviembre de 1993
f-
~ . - \
Clave: K 43 " Nombre de l p royec to : Acción h ipolucemiante de ex t rac tos de p lan tas an t id iabé t icas
ESTUDIO DE L A A C T I V I D A D H I P O G L U C E M I A N T E
DE Opuntia streptacantha L e m a i r e
E N C O N E J O S S A N O S
INTRODUCCION
La diabetes mellitus (DM) es un sfndrome caracterizado por un
estado de hiperglucemia cr6nica que se debe a la falta de
actividad de la insulina, hormona producida por las celulas beta
de los islotes de Langerhans del p6ncreas. La ausencia o dgficit
de insulina causa trastornos en el metabolismo de gI:I(cidos,
lipidos y protefnas, asi como un desequilibrio hidroelectrolftico
( 1 , 5 ) .
Existen varios tipos de DM:
a) Diabetes mellitus insulinodependiente (DMID) o tipo I
(antes llamada DM juvenil). Se ha caiculado que alrededor del
10 X de la gente diagnosticada con diabetes tiene DMID. Es usual
que aparezca antes de los 30 años. Presenta un conjunto de
sfntomas que requieren de tratamiento mgdico inmediato y es tan
severa que generalmente no permanece indetectable por mucho
tiempo (1,5). Se cree que l a causa de este tipo de DM resulta de
un ataque autoinmune hacía el pancreas. E l proceso autoinmune es
altamente selectivo pues afecta solamente a las c&]ulas b e t a
( 1 1 ) .
b) Diabetes mellitus no insulinodependiente (DMNID) 0 tipo 1 1
(antes conocida como DM de adulto). La DMNID puede presentarse en
sujetos obesos y no obesos. Alrededor del 90 X de los diabgticos
presentan DMNID y generalmente aparece despuGs de los 30 o 40
asos . Tipicamente no aparecen sintomas por muchos a;os y su
progresidn puede ser lenta. La mayorfa de los enfermos tienen
antecedentes familiares, aunque tambih inciden otros factores
para el desencadenamiento de la DMNID, tales como: obesidad,
sedentarismo, tensiCjn emocional y edad avanzada (1,5). En algunos
sujetos con DMNID, la glucosa sangufnea en ayuno aumenta en
proporcibn directa a la secrecidn hepstica de glucosa y es poco
probable que sea un resultado de una disminucih en la acciBn de
la insulina en la periferia. Ya que sus concentraciones
plasm6ticas de insulina en ayunas son normales, la elevada
secreciZ3n hepdtica de glucosa probablemente refleja cierto grado
de insensibilidad hep6tica a la insulina (12).
c) Diabetes mellitus gestacional (DMG). Es un desorden cuyo
conjunto de sintomas o la primera deteccidn de estos ocurre
durante el embarazo. Se estima que aparece en aproximadamente el
3 X de los embarazos y generalmente desaparece despu&s del parto.
Sin embargo las mujeres diagnosticadas con DMG tienen un mayor
riesgo de desarrollar DM posteriormente (5,6).
d) Disminucidn de la tolerancia a la glucosa (DTG). Aunque
este tipo sdlo se considera un factor de riesgo, tiene niveles de
glucosa m & s bajos de los que se necesita para clasificarla como
DM y no hay sfntomas de DM. La gente con DTG presenta hjperglu-
!
2
j
cemia y una proporci6n puede llegar a desarrollar DPl (5,6),
e) Otros tipos de DM. Se incluyen los asociados con ciertas
condiciones y sindromes. En estos casos la DM es secundaria con
respecto a otras enfermedades, sindromes o sustancias quimicas
taxicas (5,6).
Los tipos de DM antes mencionados coinciden con la
clasificacidn del Grupo Nacional de Datos de Diabetes (NDDG). Sin
embargo esta divisidn fu& adoptada en 1978 y se ha encontrado que
presenta una a.plicabilidad limitada. Se ha sugerido la necesidad
de su revisi3n y reevaluacifin, asi como la inclusian de varios
pariimetros que caractericen de una manera m.Bs eficiente a es te
sindrome ( 7 , 8 ) .
A nivel celular, el mecanismo bioquimico por el cual actGa la
insulina se puede resumir en cuatro fases principales: a ) la
uni6n de la hormona a su receptor de membrana, b) la
transformacidn de esta interaccien hormona-receptor en alguna
forma de sei;al transmembranal, c) la generaciljn de un mensaje ( o
mensajero) intracelular, y dl la modificacien qufrnica subsecuente
de varias enzimas y sistemas de transporte, lo cual resulta en
los efectos biolBgicos finales de la insulina. Estos Oltimos son
muy diversos e incluyen efectos metabblicos crfticos (estimulo
del transporte de glucosa y amino&cidos), metab&licos crbnicos
(induccicin de enzimas) y efectos de crecimiento crbnicos
(estimulo de la sintesis de DNA y crecimiento celular) (3).
Aunque la DM es actualmente uno de 10s problemas m$s graves de
salud a nivel mundial debido a su elevada incidencia as% como a
3
la grave y variada morbilidad de que se acompaEa, los
tratamientos que se emplean para su control no son d e l todo
satisfactorios (9) . En Mexico, se calcula que la DH presenta una
prevalencia del 6 % en la poblacidn mayor de 15 años (9) . A nivel
global se conoce que existe un aumento en su prevalencia y que
ocupa los primeros lugares como causa de muerte. Por ejemplo,
hace 7 aKos la primera causa de defuncidn en hospitales del IMSS
de Jalisco era por DM (10).
Actualmente el tratamiento de los pacientes con DH persigue
dos objetivos principales: el primero consiste en aliviar l a
sintomatologia de la enfermedad, normalizar la cetoacidosis,
reestablecer el crecimiento, el aumento de peso y la resistencia
a las infecciones mediante la obtencídn de niveles de glucemia
normales a corto plazo, y el segundo pretende evitar las
complicaciones de la DM a largo plazo, especialmente l a s que
afectan a los sistemas vascular y nervioso. Estas Íiltimas
frecuentemente aparecen tras 15-20 años de evoiucidn de la
enfermedad (13). En los pacientes con DMID se emplea insulina
para SU control y los pacientes con DMNID son tratados mediante
una dieta adecuada o con hipoglucemiantes orales. En e s t o s
iiltímos la insulina tambih se indica si la dieta y 1 0 %
hipoglucemiantes orales no han logrado controlar la enfermedad
(13).
A Pesar de lo anterior, ninguno de estos tratamientos es
completamente satisfactorio. Por un lado, la dieta es incapaz por
Si sola de normalizar la glucemia alta de la mayoria de 10s
pacientes, y por otro, la insulina y los hipoglucemiantes orales
no siempre son efectivos para aminorar las complicaciones
vasculares o renales (9) . Adem6s de estos tratamientos, es
importante seEalar que existen tambien algunas alternativas en e1
control de la DM, entre las cuales se puede citar al transplante
de phncreas, al injerto de islotes pancre&ticos y a la
implantacidn de bombas de infusiSn insulina. Sin embargo, el
transplante de pkncreas y de islotes pancre&.ticos no han superado
las barreras de histocompatibilidad que llevan finalmente a1
rechazo del injerto, y con el pancreas artificial, aun no s e
logran resolver algunos problemas tecnicos (2).
Por otro lado, hoy se sabe que m&s del 70 X de la poblacidn
mundial no tiene acceso a las alternativas antes citadas para
resolver su5 problemas de salud. Ante esta situacidn la OMS ha
recomendado el estudio meticuloso de los procedimientos y
recursos terapG.uticos empleados en la medicina tradicional, q u e
es a la cup4 )cude l a mayoria de la poblaci5n como Iinica
a l ternativa a _ _ cance ( 2 )
Dentro de la medicina tradicional, la diabetes mellitus es
tratada a base de dieta y con plantas medicinales con propiedades
antidiabeticas. Las investigaciones etnobotanicas indican que a
nivel mundial existen alrededor de 800 plantas usadas
empiricamente como antidiabgticas.
En 10s 6.1timos 15 aiios se ha incrementado la invgestigacidn
Cientifica de estas plantas, pero l a mayorla de los estudios se
han realizado en e1 extranjero. En varios paise5 s e han estudiado
5
plantas tales como la cebolla, el cilantro, la verdolaga, el
achiote, la guayaba, el Arnica y otras. De algunas de ellas ya se
ha obtenido incluso la sustancia responsable del efecto
hipogluc&mico (2).
A pesar de que muchas de estas plantas existen en Mexico,
hasta ahora no se han efectuado en nuestro pais suficientes
estudios cientificos sobre sus propiedades antidiabgticas. En m6s
del 90 X de las casi 300 plantas estudiadas hasta la fecha a
nivel mundial, se ha logrado corroborar el efecto hipoglucemíco
atribuido empiricamente por la poblacitin (2).
De las 800 especies registradas mundialmente como
antidiabeticas, m 6 s del 12% ha surgido como resultado de
investigaciones etnobotdnicas realizadas en nuestro pais. Esto,
aunado a las plantas usadas como antidiabgticas en otros paises
pero que pueden encontrarse en nuestro pais, resulta en m65 de
150 plantas antidiabeticas que pueden ser estudiadas
científicamente en M&xico. Sin embargo, a pesar de que estas
plantas representan una alternativa viable en el control de la
diabetes mellitus al alcance de la poblacidn mexicana, sS10 hasta
hace poco se inicib el estudio experimental y clinic0 de sus
propiedades antidiabeticas. En la actualidad, de 40 plantas
antidiabeticas mexicanas estudiadas, se ha logrado convalidar
experimentalmente el efecto hipogluc&uico de 24. De estas
iiltimas, el nopal es una de las plantas que m$.s se han estudiado,
tanto Cllnica como experimentalmente, pero no se ha llegado a un
consenso claro respecto a las causas de su efecto.
6
ANTECEDENTES
El nopal Opuntia streptacantha es una planta comestible que
pertenece a la familia Cactaceae y que se encuentra ampliamente
distribuida en el Estado de MPxico. Esta planta es comunmente
utilizada en Mkxico en el control empirico de la DM y es tambj&n
una de las m6s estudiadas a nivel experimental y clinico. Sin
embargo, ar:'!.n existe controversia en l o que respecta a su
mecanismo de accibn. Por ejemplo, la administracidn por via oral
de tallos de nopal Opuntia streptacantha Lemaire, o de sus
extractos, a conejos sanos o sometidos a pancreatectomfa, produjo
una menor elevacic5n de la glucosa y de la insulina sanguinea
durante curvas de tolerancia a la glucosa subcutanea (151, lo
cual sugiere un mecanismo independiente del p&ncreas y de la
absorcibn intestinal de glucosa.
No obstante, otros estudios sugieren que el nopal disminuye la
absorcidn intestinal de glucosa debido al alto contenido de fibra
en la planta. En estos estudios, la ingestitn de 100 g de tallos
de nopal crudo licuado no produce cambios en la hiperglucemia
debida a la inyeccidn intravenosa de dextrosa en individuos
sanos, pero si modifícci los niveles sericos de glucosa al
administrarlo junto con la dosis de dextrosa por via bucal (16).
E l contenido de fibras del nopal varia seg:in la especie y O,
streptacantha Lem contiene 2.73 % de celulosa y 0.97 76 de pectins
(17).
A Pesar lo anterior, es probable que el efecto de la fibra no
7 i
explique satisfactoriamente la accidn del nopal, y a que en
animales diabaticos la administracidn de estractos de nopal
modificd la tolerancia a la glucosa parenteral (15) y en humanos
con DPINID, la ingestidn de 500 g de 0. strepta-cantha Lem redujo
en forma aguda la glucemia en ayunas ( 1 8 ) . En ambos casos se
descartd el efecto fibra pues no se administraron glcccidos por
via oral.
A diferencia de resulados obtenidos en humanos, en animales
pancreatectomizados si se ha obtenido una reduccidn de la
glucemia con administracibn de dextrosa subcutftnea y diversos
extractos crudos de & streptacantha (19).
De acuerdo a Frati Munari y col. (201, es probable que la
influencia del nopal en la prueba de tolerancia a la glucosa por
via oral se deba a dos mecanismos diferentes: el efecto fibra y
la presencia de una sustancia hipoglucemiante.
Se ignora por quG razdn el efecto hipoglucemiante se observa
sdlo si hay hiperglucemia, pero se ha sugerido que el nopal
podrfa actuar en los animales sanos favoreciendo el ingreso de la
glucosa a los hepatocitos, lo cual no depende exclusivamente de
la insulina pero se acelera por ella (19). Esta documentado que
el efecto hipoglucgmico de 0. streptacantha se observa tambi&n en
individuos sanos con hiperglucemia provocada por la infusifin
intravenosa de glucosa (201, 1 0 cual corrobora en humanos la
presencia de la sustancia hipoglucemiante.
I
t
8
I
JUSTIFICACION
El nopal t o . Weptacantha Lemaire) es una de las plantas m:.s
usadas en Mgxico como antidiabGticas. Estudios experimentales y
clfnicos han convalidado la actividad hipoglucemiante antes
atribuida salo en forma empirica. Algunos estudios dirigidos a la
dilucidacifn de los mecanismos de acciBn farmacoldgica atribuyen
la actividad hipoglucemiante detectada a la disminucibn de la
absorcidn intestinal de glucosa debido a la presencia de gran
cantidad de fibra en Opuntia streptacantha Lem. Otros autores no
descartan la probable presencia de una sustancia en esta planta
que actGe a nivel de liberacidn de insulina y/o de
sensibilizacidn de receptores insulfnicos. Por lo anterior, se
considera importante profundizar en el estudio experimental del
mecanismo de la accidn hipoglucemiante de esta planta.
O B J E T I V O G E N E R A L
Investigar la actividad hipoglucemiante del nopal (Opuntia
streptacantha Lem) usando modelos experimentales que incluyan y
excluyan el efecto de la fibra sobre la absorcibn intestinal de
glucosa.
9
OBJETIVOS ESPECIFICOS
l. Estudiar el efecto del jugo obtenido a partir del nopal
(Opuntia streptacantha Lem) sobre la glucemia e insulinemia de
conejos sanos con hiperglucemia temporal inducida por la
administracidn gastrica de glucosa.
2. Estudiar el efecto del jugo obtenido a partir del nopal
(Opuntia streptacantha Lem) sobre la glucemia e insulinemia de
conejos sanos con hiperglucemia temporal inducida por la
administracidn parenteral de glucosa.
HI POTES 1 S
E l efecto hipogluctSmico de Opuntia streptacantha Lem es
consecuencia de la disminucidn de la absorcibn intestinal de
glucosa y de la accibn de una sustancia con diferente mecanismo
hipoglucemiante.
10
M E T O D O L O G I A U T I L I Z A D A
Y
A C T I V I D A D E S R E A L I Z A D A S
Material vegetal
Los tallos frescos (pencas) de 0. streptacantha se colectaron
en San Martin de las PirSmides, Estado de M&xico. La p1ant.a se
identificd bot2nicamente en el herbario de plantas medicinales
del IMSS (herbario IMSSM), en el cual se depositb un ejemplar con
ndmero de registro 5583.
Los tallos fueron preparados en su forma tradicional para la
rea1izacit.n de los ensayos biolcgicos. Despues de retirar las
espinas y epidermis de los tallos, se picaron en trozos y se
extrajo el jugo mediante un extractor el@ctrico (Houlinex). E l
j u g o obtenido se administrd a los animales por via g2tstrica a
razcjn de 4 ml/kg de peso corporal.
Substancias empleadas
Agua. Para los estudios control se us6 agua potable y se
administr5 a los animales de experimentacidn por via g&.strica a
razdn de 4 ml/kg de peso corporal.
1 1
Tolbutamida. Se utili26 tolbutamida en suspensidn como control
positivo (ARTOSIN, tabletas de 500 mg, Lakeside, lote 9AR017). Se
prepara pulverizando una tableta en un mortero y suspendiendo el
polvo obtenido en 100 m1 de agua potable. Se admínistri a los
animales de experimentaci6n por via gSstrica a raz5n de 20 mg/kg
de peso corporal ( 4 ml/kg de peso),
Glucosa. Se utiliz6 soluci5n glucosada al 50 X (DEXTRABBOTT al
50 56, ABBOTT, lote 89-617 MCl). Se administrd por v i a g6strica y
subcut&nea a razdn de 4 ml/kg de peso corporal ( 2 g/kg de peso).
Animales de experimentacidn
Se emplearon conejos sanos Nueva Zelanda, machos, adultos, de
3.0 5 0.5 kg de peso corporal, alimentados con nutricubos Purina
y agua @ libitum.
Ensayos biol6gicos
Con los conejos se realizaron 22 experimentos a intervalos de
7 daas de la siguiente manera:
7; " - 7" I I I I
I
7"
IN". d e ' Estudio i Via de adm6n. de 'Determinaciones en i t I No-
I Exp. I con
I I I A G U A I I I i f I ! 1 INOPAL i I l2 I i I AGUA I I lo I I I 1 I I i i l2 I I l AGUA i I 1 l 9 i I i I I I l1 iNOPAL I 1 I l2 INOPAL I I i I l3 I A G U A I I 1 1 I A G U A I I -7 I I I 1 I I I i I I I I I I l9 I AGUA 1 I * I
1 21 INOPAL i GASTR I 6 l I 22 INOPAL I SUBCUTANEA I I
I de glucosa lconejosl sangre, plasma
I I I I i I I
GASTR I CA
2 TOLBUTAMIDA GASTRICA
' GASTR I CA
9 1 GLUCOSA I
GASTR I CA
5 TOLBUTAH I DA 1 GASTR I CA
t GASTR I C A I 6
1 SUBCUTANEA
SUBCUTANEA 8 \AGUA I I 8 1 GLUCOSA I 1
TOLBUTAMIDA SUBCUTANEA
1 0 'TOLBUTAMIDA! SUBCUTANEA 8 GL.UCOSA
SUBCUTANEA 0 1 GLUCOSA i !
I SUBCUTANEA
SUBCUTANEA
SUBCUTANEA
TOLBUTAMIDA SUBCUTANEA
16 'TOLBUTAMIDA SUBCUTANEA
17 IAGUA I
18 ITOLBUTAMIDA I I GASTRICA l 9
GASTR I CA 1 9 1 GLUCOSA, INSUL INA 1 GLUCOSA, 1 NSUL I NA
GLUCOSA, INSULINA
f 20 ITOLBUTAMIDA I SUBCUTANEA f 5 GLUCOSA, INSULINA
GLUCOSA, I NSUL I NA
I NSUL I NA
I
SUBCUTANEA
I
CA I
I !
I - I
i
I I I I L 1
13
En resumen, se realizaron 3 estudios control con agua y 3
estudios con tolbutamida administrando la glucosa por vla
g6strica. De la misma manera, se llevaron a cabo 5 estudios
control con agua y 5 estudios con tolbutamida administrando la
glucosa por via subcutbnea. Finalmente, el nopal fue estudiado en
3 experimentos por cada vía de administracidn de la glucosa.
l.
2.
3.
4.
5 .
6.
7.
El procedimiento seguido en cada experimento fue el siguiente:
Toma de muestra sanguinea en ayuno de 18 horas (tiempo O).
Administracien g6stríca de agua, suspensidn de tolbutamida o
jugo de nopal.
Administracidn de solucitjn de glucosa al 50 X por via g6strica
o por vfa subcut6nea.
Toma de muestra sanguinea a los 60 minutos y repetíci-5n de la
administracic5n de la solucicjn de glucosa por la misma via
anterior.
Toma de muestras a los 120, 180, 240 y 300 minutos por medio
de un corte transversal de la vena marginal de la oreja del
animal.
Determinacidn de la glucosa en cada una de las muestras.
Determinacien de la insulina en e l plasma obtenido a partir de
la5 muestras sanguineas tomadas en ayuno y al minuto 120.
De esta manera, se realizaron curvas de tolerancia a la
glucosa por dos vias de administracien de la glucosa: g6strica y
subcut&.nea y con una duracidn de 5 horas cada una.
La glucemia se determind por el mgtodo enzim6tico de glucosa
oxidasa-peroxidasa en el fotdmetro Reflolux S , usando tiras
14
reactivas Haemo-Glukotest 20-800 R (Boehringer-Mannheim).
La insulinemia se determind por el mgtodo inmunoenzimdtico
basado en el principio ELISA/t&cnica sandwich en un paso
(Enzumun-Test, Boehringer-Mannheim).
An6lisis estadistico
Los datos se presentan como concentracidn media de glucosa en
sangre +- la desviacibn est6ndar. Se calcul6 el drea bajo la CTG
por el mgtodo de rect6ngulos para cada estudio. Con respecto al
estudio control con agua, se determind el porcentaje de
disminucidn del pico hiperglucgmico y del Area bajo la CTG
causado por la administracibn de tolbutamida y de 0.
streptacantha, Las diferencias con respecto a los estudios
control s e evaluaron mediante la prueba de t de student de una
sola cola, eligiendo un nivel minimo de significancia del 95 X
( 4 ) .
M E T A S Y OBJETIVOS A L C A N Z A D O S
En este trabajo se investigd la activida.d hipoglucemiante d e l
nopal (0. streptacantha Lem) mediante el empleo de modelos
experimentales que incluyen y excluyen el efecto de la fibra
sobre la absorcibn intestinal de la glucosa. De esta manera, se
cuantificd el efecto de 0. streptacantha Lem sobre la glucemia e
insulinemia de conejos sanos con hiperglucemia temporal inducida
15
por la administracian g6strica y parenteral de glucosa.
En lo que se refiere a la hipdtesis planteada, se encontrd que
el efecto hipogluc&míco de 0. streptacantha Lem en conejos sanos
e s el resultado de la actividad de una o varias substancias con
un mecanismo hipoglucemiante distinto al de la fibra y ,
probablemente, de la dísminucídn de la absorcíh intestinal de la
glucosa.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
a) Efecto de la administracidn de tolbutamida y del nopal 0.
streptacantha sobre la CTG gAstrica.
Las concentraciones medias de glucosa en los experimentos con
tolbutamida se muestran en la Tabla I . Con respecto al
experimento control con agua, la administracidn de tolbutamida
causd un decenso de la glucemia estadísticamente significativo en
todos los puntos estudiados de la CTG (p<O.O5).
Las concentraciones medias de la glucosa en los experimentos
con 0. streptacantha se muestran en la Tabla 1. Partiendo de una
glucemia similar en ayunas con respecto al control con agua, la
administracidn del jugo de 0. streptacantha Gnicamente provoc6
una reduccídn significativa de la glucemia (p<O.O5) al minuto 240
de la CTG. La influencia de la tolbutamida y de 0. streptacantha
sobre la CTG, se puede observar mejor en la grdfica de glucosa en
mg/dL contra el tiempo en minutos (Figura I ) . En ella se observa
16
TABLA I
PRUEBA GASTHICA DE TOLERANCIA A L A GLUCOSA EN CClNEJUS S A f \ l O S CON ADMINISTRACION GASTRICA. DE A G U A , TOLBUTAMIDA Y NOPAL
G L iJ C E M I A mg/dL PROYEP I3 ? P.E.
EXPERIMENTO Ayuno 60’ 12C!’ 180 ’ 240 ’ 300 7
A g u a ( c o n t r o l ) 8 0 . 1 180.5 183.7 156.3 1 0 4 . 9 7 7 . E;
D. E. 25.2 532.1 237.5 1-31.6 223.5 t a . 4 n = 2 8
x * * * * * * x
Tolbutamida 77.3 157.6 1 6 7 . 0 139.4 53.3 €EL. o
D. E . 212.1 232.3 235.5 230.8 527 . 2 2 1 3 . 6 n=27
* ” U. s t r e p t a c a n t h a E.í. 7 175.5 1 6 9 . 5 147.2 93 .3 7E. 1
E. E. 2 9 . 9 227.5 228. Y 224.7 217.3 2 9 . 4 n=30
Diferencia s i g n i f i c a t í v a r e s p e c t o al control: * p ( C . 0 5 * * p i o . 0 1
* * * p‘O.005
17
1
e e e
c3
O t')
o d- cu
O # r
O cv r
O a
0
o z
O w
L *
O O cu
o v1
claramente que todos los valores de la glucemia obtenidos en la
CTG control se encuentran por arriba de los correspondientes a la
tolbutamida y la diferencia es estadfsticamente significativa. Lo
mismo sucede pr6cticamente en todos los puntos respectivos d e l
nopal, sin embargo, en la mayoria de los casos la diferencia no
es estadisticamente significativa (p>O.O5).
b) Efecto de la administracidn de tolbutamida y nopal P.
streptacantha sabre la CTG subcutdnea.
Las concentraciones medias de glucosa en los experimentos con
tolbutamida se muestran en la Tabla I S . Con respecto al
experimento control, la administracit-n de tolbutamida origin6 un
decenso estadisticamentc significativo en todos los puntos
estudiados de la CTG (p<O.O5). Las concent.raciones medias de
glucosa en los experimentos de D. streptacantha se muestran en la
Tabla 11. Partiendo de una glucemia similar en ayunas con
respecto al control con agua, la administracidn del jugo de 0.
streptacantha causd una disminucidn significativa en todos los
puntos estudiados ( p < O . O 5 ) .
En la Figura I 1 se observa que en todos los puntos de la CTG
para la tolbutamida y para 0. streptacantha se encuentran por
debajo de los correspondientes al experimento control; ambas
disminuyeron significativamente la glucemia durante toda la
prueba.
19
TAELA I I
G L U C E M I A m g / ’ d L PKOMED I O 2 D.E.
EXPERIMENTO Ayuno €0 ’ 120’ 180 ’ 240’ 30C’
Agua (control) 75.7 1 8 7 . E 232 .9 224.4 209. i l e i . 1
P.E. k 8 . 7 k33.6 538.5 533.9 536.7 240 .2 11=39
* * * * * * * * Tolbutamida 7 3 . 8 160.6 2 1 5 . 0 209.2 191.7 1 5 9 . 6
D. E . 3 3 . 5 529 .5 1 2 1 . 3 226.6 232 .2 238.3 n=37
* * * * x * * x * * * - O. s t r e p t a c a n t h a 74.4 173.5 214.4 198.3 177.5 146.9
D. E . 27.6 + -&L. Q 1 534. O 531.2 525 .8 522 . 7
n=21
20
O rc1 n
O #
.I
n
c) Efecto de la tolbutamida y de 0. streptacantha en la
disminucidn del pico hiperglucemico de la CTG ghstrica.
La tolbutamida disminuyd el pico hiperglucbnico m6s de 9 % y
esta diferencia fue estadisticamente significativa (~(0.05) con
respecto al control con agua. Aunque el nopal causi un decenso
del pico hipergluc&mico del 7.7 X , esta diferencia no fue
estadisticamente significativa (p>O.O5) (Figura 1 1 1 ) .
d) Efecto de la tolbutamida y de 0. streptacantha en relacicjn a
la disminucidn del pico hiperglucPmico de la CTG subcut2.nea.
En este caso, tanto la tolbutamida como 0. streptacantha
causaron reducciones estadlsticamente significativas (~(0.01 y
~ ( 0 . 0 5 , respectivamente) del pico hiperglucemico. E l decenso en
ambos casos fue superior al 7.5 % (Figura I V ) .
e) Efecto de la tolbutamida y de 0. streptacantha en relacion a
la disminucidn del Area bajo la CTG g6strica.
La disminucidn m a s evidente del area bajo la CTG la produjo la
tolbutamida (10.7 X ) y la diferencia fue estadisticamente
"
significativa (p<O.O5). Aunque 0. streptacant.ha cause: una
reduccidn del 6rea bajo la CTG control ( 5 . 5 X ) , esta diferencia
no fue estadisticamente significativa (p>O.O5) (Figura V I .
f ) Efecto de la tolbutamida y de 0. streptacantha en relaciSn a
la disminucibn del area bajo l a CTG subcutAnea.
E l drea bajo la CTG control fue de 982.5 k 167.5 y le
carrespondid una concentracian media de glucosa de 196.5 2 33.5
mg/dL.
La dismnucidn mds importante la cause 0. streptacantha ( 1 1 X )
y la diferencia fue estadfsticamente significativa (p<O.O5). La
tolbutamida produjo un decenso del 8.2 X , tambisn significativo (
Figura V I ) .
g ) Efecto de la tolbutamida y de 4. streptacantha sobre la
insulinemia a los 120 minutos de la CTG g.5.strica.
En la Tabla I 1 1 se puede observar que la ínsulínemia de ayuno
no presenta variaciones significativas entre los diferentes
tratamientos (p>O.O5). A s i mismo, al minuto 120, la insulina
plasmdtica se incrementa en promedio un 138 X en los tres casos,
alcanzando un valor medio de 30.2 5 1.04 ,pU/mI.
Como se muestra claramente en la Figura V I 1 , en los tres
tratamientos la insulina presenta practicamente el mismo
comportamiento al alcanzar las dos horas de la CTG.
25
TABLA I I I
EXPERIMENTO Ayuno 120'
Agua (control) I?. E. n=9
Tolbutamida P.E. n = 9
0. streptacantha D. E. n = 6
19.25 27 .77
16.0 ? I O . 31
1 3 . 6 7 53 .38
38.9 k 1 2 . 9 5
3s. 7 2 1 6 . 4 4
3 7 . 0 2 1 7 . 0 2
a a S n cn 0 3 c .)lr
.w
zcs O a t w t- -
h) Efecto de la tolbutamida y de streptacantha sobre la
insulinemia a los 120 minutos de la CTG subcutdnea.
En la Tabla I V se puede observar que la insulinema de ayuno no
presenta variaciones significativas entre los diferentes
tratamientos (p>O.O5). A s i mismo, al minuto 120, la insulina
plasmdtica se incrementa en promedio un 41.3 % en los
experimentos control y con la tolbutamida, alcanzando un valor
medio de 20.05 5 0.92 pU/ml. Sin embargo, en el experimento con
0. streptacantha al minuto 120 la insulinemia disminuyd 38.66 96
respecto a la concentracijn en ayunas.
Como se muestra en la Figura V I I I , en los tratamientos con
agua (control) y tolbutamida la insulina presenta prscticamente
el mismo comportamiento a las dos horas de ¡a CTG. En cambio, en
el tratamiento con Q. streptacantha se observa claramente que la
insulinemia presenta un decenso estadfsticamente significativo
(~(0.05) alcanzando un valor de 9.2 . p U / m l 2 5.54 al minuto 120
(pico hipergluc&mico.
30
TABLA I V
PRUEBA SUBCUTANEA DE TOLERANCIA A LA GLUCOSA EN C O N E J O S SANOS CON A D M I N I S T R A C I O N GASTRICA DE AGUA, TOLEUTAMIDA Y NOPAL
EXPERIMENTO
I N S U L I N E M I A pu/ml
A y u n o
PROMED I O k D.E.
120’
Agua (control) D. E . n = 8
T o l b u t z r n i d a D. E. 1’1 = 5
0. stxrptacantha D. E . n = 5
1 6 . 4 0 57.7
1 2 . 4 0 22 .3
1 5 . 0 I t6.21
20 .7 28.6
19.4 57.12
k
9 . 2 0 2 5 . 5 4
Diferencia significativa respecto a l control: * p<O.OS
31
? I I I I I I I I I I I I I I I I
I 1 I I I I I I I I I
I I I 1 I I I I 1 I I I I I I I I I I I I I
j: I I
n cn O
r= cI a "
O 2 F
p.
w
O
En el presente trabajo se utilizaron dos modelos experimentales
que nos permitieron profundizar en el mecanismo de accibn
hipoglucemiante del nopal (Opuntia streptacantha), planta de USO
com:in en Mgxico y considerada como el mejor antidiabetic0 (21).
Para realizar este trabajo se eligi5 al conejo como modelo
experimental dada su similitud en su comportamiento con el
organismo humano en condiciones de ayuno (22).
Los resultados obtenidos muestran una reduccidn
estadisticamente significativa de la glucemía en todos los
experimentos donde se utili26 como factor hipoglucemiante a la
tolbutamida, tanto en las CTG por vfa gAstrica como en las CTG
por v i a subcut6nea. Esto reafirma y justifica la validez del
modelo experimental usado.
En los experimentos realizados con Opuntia streptacantha, se
observe que en la CTG g6strica sflo hubo una disminuciBn
significativa en el minuto 240, lo cual no coincide con l o s
resultados esperados (TABLA I , FIGURA I ) . Esto Gltimo puede ser
debido a mirltiples factores, entre ellos: estres de los animales
por mal manejo y malas condiciones del bioterio, errores de la
tPcnica, etc.
En cuanto a los experimentos con glucosa por via subcut.&nea,
el nopal redujo la glucemia respecto a l control en forma
estadisticamente significativa durante toda la CTG (TABLA 1 1 ,
FIGURA 1 1 ) . Estos resultados, por si solos, sugieren la
existencia de una o varias substancias con efecto hipogluc&mico
agudo diferente al producido por la fibra (disminucibn de la
33
absorcikn de glucosa a nivel intestinal).
En cuanto a los resultados obtenidos respecto al cambio en las
concentraciones plasmdticas de insulina al minuto 120, se observe
que la administraci5n de glucosa por via gsstrica causd un
aumento de los niveles de insulina y este fue relativamente
uniforme en los tres tratamientos (TABLA 1 1 1 , FIGURA VII). Esto
muestra la respuesta natural del organismo a la carga de glucosa,
y elimina, en este caso, cualquier efecto de l a tolbutamida Y del
nopa l.
Sin embargo, en el caso de la administracidn de glucosa por
via subcut&nea, el nopal mostrt una disminuciBn de los niveles
plasmSticos de insulina a los 120 minutos y este decremento fue
estadisticamente significativo respecto al control (TABLA IV,
FIGURA V I I I ) . La tolbutamida, en cambio, aument5 dichos niveles
en la misma forma que el experimento control, lo cual es similar
al comportamiento del experimento con la glucosa por via
g6strica. La disminucicn de los niveles plasmdticos de insulina
debido a la administraci2,n g.3strica de nopal ya ha sido reportada
antes (171, y coincide con los resultadas obtenidos en este
trabajo en las pruebas por via subcutdnea, pero no asi con las
pruebas por via ghstrica.
Se puede concluir que el efecto hipogluc&mico de Opuntia
streptacantha es consecuencia de la accidn de una 0 varias
substancias con un mecanismo de accidn diferente a la disminucidn
de la absorcidn intestinal de glucosa producida por el alto
contenido de fibra vegetal en dicha planta.
34
R E C O M E N D A C I O N E S
En base a l o s datos obtenidos en este trabajo, se plantea la
necesidad de realizar mds estudios utilizando los mismos modelc~s
empleados aqui, con enfasis en las CTG po.r via gAstrica, ya que
en estas fue donde se encontraron inconsistencias con los
resultados de trabajos previos. Tarnbign es necesario llevar a
cabo m6s determinaciones de insulina en todos 10s estudios y en
un mayor nlmero de muestras durante las CTG.
De la misma manera, se requiere de afinar las tgcnicas y t e n e r
un riguroso control en el manejo de los animales, administracijn
de . las substancias utilizadas (sondeo gAstrico, inyoccidri
subcutdnea de glucosa), condiciones de los animales en e !
bioterio, ctc. Todo esto con el objeto de evitar e l e c t ? € + s y
cualquier o t r o factor externo que pueda afectar l o s resultados.
A s i mismo, s e reitera la necesidad de ahondar E’n E !
esclarecimiento de la identidad quirnica y en el aislamiento de I S
substancia o substancias con actividad hipoglucemiante que s e
encuentran en (3~~~1ntia streptacantha, y d e e s t a manera abrir 1s
posibilidad de incluir a esta planta como cna pcc.ib!e fuer : te d~
materia prima para la obtencik-n d e nuevos farmacos que funcionen
como hipoglucemiantes ~ r a l e s .