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UNIVERSIDAD NACIONAL DE
TRUJILLO
ESCUELA DE POSTGRADO
PROGRAMA DE DOCTORADO EN CIENCIAS BIOLÓGICAS
EFECTO FOTOPROTECTOR DEL EXTRACTO ANTOCIÁNICO DE Zea mays VAR
canteño “MAÍZ MORADO” EN PIEL DE Mus musculus var. Balb/c ANTE EL
FOTODAÑO AGUDO, SUBAGUDO Y FOTOENVEJECIMIENTO INDUCIDO POR
RADIACIÓN UV-C
TESIS PARA OBTENER EL GRADO DE DOCTOR EN CIENCIAS
BIOLOGICAS
AUTOR : MS. PRISCILLA ALEXANDRA SEIJAS BERNABÉ
ASESOR : Dr. JOSÉ LLANOS QUEVEDO
TRUJILLO – PERÚ
2010
1
DEDICATORIA
A Dios por haberme dado la fortaleza necesaria en los momentos más difíciles
A mis queridos padres María del Carmen y Segundo por la motivación constante ,
los ejemplos de perseverancia así como el estímulo brindado para seguir creciendo como persona y como profesional.
A mi querida hermana Nadia Stefanía por el ánimo, apoyo y alegría que
siempre me brinda.
2
A la memoria de Rosa Velásquez Sebastiani y
Mateo Bernabé Téllez
A mi abuelita Beatriz Guerrero Peña,
mis tías y demás familiares .
3
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. José Llanos Quevedo, por la acertada orientación, el soporte y discusión
crítica a esta investigación las cuales han sido de mucha importancia.
Al Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica
(CONCYTEC) que me brindó la oportunidad a través del programa
FONDECYT, para realizar los estudios de doctorado y desarrollar la presente
tesis.
Al Dr. Lino Quevara Meza, por su colaboración en las evaluaciones
histopatológicas y dermatológicas.
Al Blgo. Ludwig Salgado Rodríguez por su apoyo constante y desinteresado en
esta investigación.
PRISCILLA ALEXANDRA SEIJAS BERNABÉ
PRESENTACIÓN
4
SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO:
De acuerdo con lo establecido y en cumplimiento por
las disposiciones contenidas en el Reglamento de Elaboración de Tesis de la
Escuela de Postgrado de la Universidad Nacional de Trujillo para la obtención
del grado de Doctor en Ciencias Biológicas, presento a vuestra consideración el
presente trabajo de Investigación Titulado: “EFECTO FOTOPROTECTOR
DEL EXTRACTO ANTOCIÁNICO DE Zea mays VAR canteño “MAÍZ
MORADO” EN PIEL DE Mus musculus var. Balb/c ANTE EL FOTODAÑO
AGUDO, SUBAGUDO Y FOTOENVEJECIMIENTO INDUCIDO POR
RADIACIÓN UV-C”.
El presente trabajo se realizó de acuerdo a los
conocimientos actuales en el campo de la fotobiología y la quimioprevención así
como sus aplicaciones y los lineamientos de la investigación científica.
Trujillo, Mayo del 2010
PRISCILLA ALEXANDRA
DEL ASESOR
5
El que suscribe, profesor asesor de la presente tesis, declara que el presente
trabajo, ha sido ejecutado de conformidad con su correspondiente proyecto y
con las debidas orientaciones brindadas al tesista. En cuanto al informe, este ha
sido revisado y acoge las observaciones y sugerencias pertinentes.
----------------------------------------------------------
Dr. José Llanos Quevedo
Asesor
DEL JURADO
6
Los suscritos miembros del jurado dictaminador, dan fe que la tesis ha sido
ejecutada en concordancia con las normas vigentes de la Escuela de Postgrado de
la Universidad Nacional de Trujillo.
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Dr. Steban Ilich Zerpa
Presidente
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Dra. Alina Zafra Trelles Secretario
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Dr. José Llanos Quevedo Vocal
INDICE
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RESUMEN
Se evaluó el efecto fotoprotector del extracto de maíz morado formulado en gel ante el fotodaño agudo, subagudo y fotoenvejecimiento de la radiación UV-C empleando un método económico y a la vez rápido para valorar este efecto a través de la presencia y grado de lesiones en un modelo cutáneo murino. El extracto de maíz morado se formuló en gel a diferentes concentraciones: 0,25; 0,15 y 0,05 % P/V empleando como vehículo cutáneo carbopol 940. Para los
ensayos biológicos, se emplearon 35 hembras de Mus musculus Balb/c de siete semanas de edad, divididos en cinco grupos experimentales, a los cuales se les aplicó radiación UV-C por 30 minutos una vez al día durante cuatro meses. Previamente al grupo B0 se le aplicó el vehículo del gel. Los tres restantes (B1, B2, B3) recibieron las diferentes dosis del preparado de maíz morado, el grupo A fue control. Para la determinación del fotodaño agudo se evaluó diariamente los grados de lesiones de eritema y de edema empleando la escala de Draize, con respecto al fotodaño subagudo, se determinó el área de hiperqueratosis y por último se evaluó el grado de fotoenvejecimiento empleando la escala de Glogau. La dosis 0,25 % P/V fue la que obtuvo resultados más significativos frente a la acción de la radiación UV-C, debido a que el 71 % de individuos no presentaron eritema ni edema, el área promedio de hiperqueratosis fue pequeña (1,6 cm2) y el 72 % de indivíduos no presentaron fotoenvejecimiento.Se concluye que el extracto de maíz morado posee efecto fotoprotector ante la actividad dañina de la radiación UV-C.
Palabras clave: efecto fotoprotector, extracto antociánico de maíz morado, fotodaño , fotoenvejecimiento, radiación UV-C.
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ABSTRACT
Photoprotective effect of the dark purple- corn extract formulated in gel was assessed in the presence of the acute, subacute photodamage and photoaging for radiation UV - C using an economic method at the same time rapid to appraise this effect through the presence and grade of lesions in model cutaneous murine. The dark purple- corn extract was formulated in gel to different concentrations: 0, 25; 0,15 and 0,05 P/V. In order to the bioassays,
it’s used 35 females Mus musculus Balb/c of 7 weeks old, divided in five experimental groups, to them as applied them radiation UV - C for 30 minutes once a day during four months. Previously to the group B0 were applied the gel vehicle and the three groups ( B1, B2, B3) received the different dose of the preparation of dark purple corn, the group A was control. Its was determined of subacute photodamage for the lesions degrees of erythema and of edema using Draize scale, were evaluated daily. In order to the subacute photodamage determination, hiperkeratosis area was determined and finally photoaging grade was evaluated using Glogau's scale.The results more significant was with treatment with dose 0,25 P/V ante the face of the radiation's action - C, because it was obtained than 71% of individuals, it’s not present erythema neither edema and hiperkeratosis average area was little(1,6 cm2) and the 72 % of indivíduals not presented photoaging. It is concluded that the dark purple- corn extract possesses photoprotective effect in front of the radiation harmful activity UV - C.
Key words: photoprotective effect, purple corn anthocyanin extract, photodamage, photoaging, radiation UV-C.
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I. INTRODUCCION
Las numerosas alteraciones cutáneas incluido el cáncer de piel son causados por
la sobreexposición a la radiación solar particularmente al componente
ultravioleta (rUV), la cual al ser absorbida puede iniciar una respuesta biológica
(Svobodova et al., 2006).
La vía desde la absorción de la radiación hasta los efectos biológicos observables
puede dividirse en varios pasos. El primer paso de la reacción cutánea
fotobiológica consiste en la absorción de energía ultravioleta por una molécula
específica o cromóforo en la piel. Esta energía puede dar lugar a una lesión
directa fotoquímica o indirecta oxidativa en biomóleculas estratégicas como son
el ADN y las proteínas (Gallagher and Lee, 2006; Svobodova et al., 2006).
La epidermis contiene algunos de estos cromóforos con espectro de absorción
para radiación ultravioleta. Se incluyen en esta categoría a los ácidos nucléicos,
el ácido urocánico, los aminoácidos aromáticos (proteínas) y los precursores de
la melanina. En la actualidad, se ha sugerido el papel importante de los
mecanismos de daño y de reparación de ADN en la liberación de citocinas y de
10
los mediadores de la inflamación de la piel, tras la exposición a la radiación
ultravioleta. Estos mecanismos serían capaces de modular el comportamiento
de los diferentes tipos celulares, incluyendo los queratinocitos, las células de
Langerhans epidérmicas, las células endoteliales vasculares, los fibroblastos y los
linfocitos (Yaar and Gilchrest, 2001; Martínez, 2002).
Estas respuestas bioquímicas culminan en efectos celulares como proliferación
celular, pérdida de los marcadores de la superficie celular y toxicidad. En el paso
final se producen los efectos biológicos observables: eritema en la piel, aparición
de hiperplasia o inducción de tumores alteración de la visión y muchos otros.
(Mireles, 2000; Matsumura and Ananthaswamy, 2004)
Según Diffey et al. (2000), las consecuencias dermatológicas producidas por rUV
son complejas, clasificándolas en tres tipos: agudas (eritema, quemaduras y
pigmentación o bronceado), subagudas (hiperplasia epitelial) y crónicas como
fotocarcinogénesis y fotoenvejecimiento. Reflejo de este último proceso es la
presencia de ritides (arrugas), descamaciones, sequedad de la piel, formación de
queratosis actínica y anormalidades en la pigmentación cutánea como la hiper y
la hipopigmentación.
11
Cabe resaltar que la forma más prevaleciente de cáncer cutáneo, generalmente
ocurre en piel que está fotoenvejecida ya que las radiaciones UV agravan las
manifestaciones clínicas antes mencionadas (Gallagher and Lee, 2006).
Según estudios de la American Cancer Association de Estados Unidos, señalan
que uno de cada seis individuos nacidos entre los años 1980 y 1990, desarrollará
algún tipo de cáncer en algún momento de sus vidas, comparado con uno de
cada 1500 individuos nacidos entre los años 1940 y 1950. Este incremento es
atribuible a múltiples factores, incluido entre ellos el deterioro de la capa de
ozono que protege nuestro planeta, la tendencia a usar ropa cada vez más
descubierta, lo que deja una mayor superficie de piel expuesta a las radiaciones
solares y el incremento de la cantidad de tiempo que las personas pasan al aire
libre (Edlich et al., 2004).
Dentro de este contexto, la necesidad de evitar los daños producidos por la
exposición al sol ha llevado a la industria cosmética y química a formular una
serie de productos que, aplicados sobre la piel, filtran la radiación y evitan esta
agresión (Martínez y Lecha, 2002).
Universalmente, para la prevención de los daños solares se utilizan productos
cosméticos denominados pantallas protectoras solares, aprobados por la FDA
12
(Food and Drug Administration) y clasificados como OTC (disponible sin receta
médica). Su acción es la de proteger a las personas de las radiaciones solares
nocivas, específicamente de las ultravioleta, reduciendo la penetración de las
longitudes de onda en piel ya sea absorbiendo, reflectando o dispersando los
rayos del sol (Mulero, 2004).
Asimismo, esta investigación reportó que en la última década, las pantallas
solares o bloqueadores no proporcionan una adecuada protección a la piel, lo
cual puede estar asociado con la poca durabilidad de la aplicación, o deficiencia
de los filtros en los bloqueadores debido a que no poseen amplio espectro, por
lo que se siguen presentando diversos tipos de cáncer en piel ya sea el carcinoma
de células basales, escamosas y melanomas.
Actualmente, se están desarrollando nuevas estrategias para reducir la ocurrencia
del cáncer a la piel y del proceso de fotoenvejecimiento. Una de ellas es a través
de la fotoquimioprevención, el cual se define como el empleo de agentes
sintéticos o naturales que previenen, retardan o revierte el daño causado por
rUV ya sea protegiendo de los efectos oxidativos, interviniendo con los procesos
de reparación de ADN o modulando la inmunosupresión (Filip et al., 2009).
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En este campo, las sustancias promisorias por su capacidad fotoprotectora son
las vitaminas A, E, el D-Pantenol, ácido ascórbico (vitamina C) según Mireles
(2000) y la vitamina B reportado por Martínez y Lecha (2002).
En la última década, para la prevención del daño cutáneo por la radiación UV,
se ha tenido un considerable interés en usar agentes botánicos que posean
compuestos polifenólicos, pues poseen propiedades antioxidantes,
antiinflamatorias, inmunomodulatorias y antimutagénicas. Además, los
compuestos polifenólicos con actividades antioxidantes protegen contra el daño
fotooxidativo en el ADN, lípidos y proteínas (Benavente et al., 2007), siendo
los polifenóles del té verde (Elmets et al., 2001; Yang et al, 2001), del extracto de
Polypodium leucotomos “calaguala” (Gonzáles et al., 1991; Alcaráz et al., 1999),
extracto de silimarina (Sylibum marianum) y resveratrol de Vitis vinífera los más
estudiados (Park and Lee, 2008).
Dentro de este contexto, existen otros compuestos de estructura polifenólica
como son las antocianinas, substancias naturales bastante complejas, formadas
por un azúcar unido a la estructura química (antocianidina) y que son
directamente responsables del color de la mayoría de las frutas y flores,
14
proporcionando tonalidades como rojos, azulados o violetas (Hiromitsu et al.,
2001).
Estos pigmentos vegetales han generado grandes expectativas con relación a la
fotoprotección debido a las actividades biológicas tales como antioxidante,
antimutagénica y actividades anticancerígenas. Además, son compuestos
vasoactivos con comprobada actividad antielastasa por lo que en el área
dermatológica, se le está incluyendo dentro de los tratamientos cosméticos
medicinales indicados para el tratamiento de pieles envejecidas o deterioradas
por acción de agentes externos deletéreos como rayos UV, radicales libres,
factores climáticos adversos, entre otros (Seijas y Seijas, 2006).
Las investigaciones realizadas con respecto a la fotoprotección cutánea por parte
de estos pigmentos se han realizado en ensayos in vitro e in vivo, con extracto de
fruto de pomegranata (Punica granatum) así como de la antocianina de tipo
cianidina 3-O-beta-glucopiranosido de arándano reportándose que disminuyen
ampliamente el estrés oxidativo mediado por las radiaciones UV-B y UV-A
respectivamente (Tarozzi et al., 2005; Ding et al., 2006).
En nuestro país hay vegetales que poseen cantidades apreciables de estos
pigmentos antociánicos como es el caso del maíz morado, del cual se ha
15
reportado una actividad de tipo quimiopreventiva, pues se determinó que posee
efecto preventivo - protector en piel de Mus musculus var balb/c ante agentes
productores de hiperplasia dérmica como los hidrocarburos aromáticos
policíclicos (HAPs) (Seijas y Salazar, 2002).
Con respecto a los modelos biológicos que se emplean para analizar no solo los
efectos adversos de las radiaciones UV sobre la piel sino también para valorar el
efecto fotoprotector de determinados compuestos y/o productos están las ratas y
ratones desnudos o sin pelo (Hairless) para estudiar alteraciones provocadas por
la UV-B y la UV-A en dosis agudas o crónicas; estudios crónicos con UV-B en
cerdos enanos y alteraciones del colágeno provocadas por radiación UV-A y
UV-B en ratas Wistar, perros beagles y caballos (Hollands et al.,2003).
A inicios del presente siglo, en los bioensayos in vivo e in vitro , se ha comenzado
a emplear las radiaciones UV-C (200-280 nm) ya que a pesar que se tiene
conocimiento que no han llegado a la corteza de la Tierra se les debe tener en
cuenta su efecto perjudicial puesto que es mayor que las radiaciones UV-A y
UV-B a parte que se ha detectado la disminución de la capa de ozono, lo que
trae consigo altas posibilidades de que este tipo de radiaciones alcancen la
superficie de la Tierra, y conjuntamente con el empleo habitual que existe de
16
lámparas UV-C con fines germicidas, para pruebas de fotobiología entre otros;
produzcan enfermedades agudas o crónicas en los población (Hollands et al.,
2003; Gómez et al,2007).
Por otro lado, se resalta que las fuentes que producen radiaciones UV-C son
de costo relativamente bajo ($100 en comparación a las lámparas UV-B y UV-A
que sus precios oscilan entre $200-350) por lo que su empleo en modelos
biológicos dérmicos sería bastante factible considerándose como un método
económico a la vez rápido que permita valorar o determinar el efecto
inhibitorio o no de un producto o compuesto ante la actividad dañina de las
radiaciones UV principalmente cuando se estudia un efecto crónico ya que este
se puede observar a partir de los cuatro meses mientras que con las radiaciones
UV-B y UV-A requieren aproximadamente a partir de los seis meses y de un año
respectivamente .
Ante esta problemática actual, nace la necesidad de proponer un estudio sobre
compuestos botánicos que intensifiquen la actividad de los bloqueadores y
filtros solares existentes en el mercado y de esta manera evitar los daños
producidos por la exposición al sol.
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Es necesario el conocimiento de los principales aspectos y fundamentos en el
área de la fotoquimioprevención, para su aplicación en la industria
farmacológica y cosmética para la obtención de futuros productos que se
utilicen para la fotoprotección.
Así, esta investigación estuvo dirigida principalmente a evaluar si el extracto
antociánico de maíz morado posee efecto fotoprotector en piel ante el fotodaño
de tipo agudo, subagudo y crónico (fotoenvejecimiento) inducido por
radiaciones UV-C empleando en el modelo experimental, individuos de la
especie Mus musculus var Balb/c.
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II. MATERIAL Y METODOS
2.1 Material Botánico
Se empleó 5 Kg de Zea mays, “maíz morado” variedad canteño de
procedencia del valle de Virú, Departamento de La Libertad, el
cual fue procesado para obtener el extracto seco.
2.2 Procedimiento para la obtención del extracto de maíz morado en módulo
experimental de evaporación y secado al vacío
Se empleó el equipo de evaporación y secado al vacío de acero inoxidable
AISI 304 (módulo experimental) a escala de prototipo, el cual estuvo
conformado por un difusor con su respectiva chaqueta de vapor, un
condensador de vapor tipo doble tubo de 53 cm de longitud y 4 cm de
diámetro exterior y su respectivo sistema de vacío compuesto de bomba de
vacío tipo seca, 600 rpm, con motor eléctrico de 1HP, monofásico 220V
(Seijas et al., 2009).
Luego se realizó la preparación del extracto, para lo cual se utilizó corontas
de maíz morado, las cuales fueron trituradas y molidas en un molino
manual. También se emplearon los granos del maíz enteros. La muestra
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pulverizada de coronta se colocó en el módulo de evaporación y secado al
vacío, pasando por 3 etapas. La primera etapa fue la de difusión, la cual se
llevó a 80 ºC durante 40 minutos empleando como solvente agua y
utilizando la proporción soluto –solvente 1:2 (160 g de coronta- 320 ml de
agua). La segunda etapa consistió en realizar el filtrado, para la obtención de
extracto acuoso libre de residuos, empleando una malla metálica de tamiz
de 8 pulgadas de diámetro con una apertura de malla de 0.76 mm.
La última etapa del proceso fue la concentración-deshidratación al vacío,
realizándose a una temperatura de 40 0C, obteniendo el extracto
concentrado.
Con la muestra conformada por granos se procedió a colocar 320 g en el
módulo experimental, pasando por las etapas antes mencionadas y
realizando los mismos ensayos. Al final se procedió a mezclar el extracto
obtenido del primer ensayo (extracto a partir de coronta) con el de los
granos, después se realizó la determinación espectrofotométrica de la
concentración de antocianinas con la finalidad de obtener un producto que
posea aproximadamente 200 mg de antocianina/g de extracto (Seijas et al.,
2009).
20
Figura 1. Módulo para obtención de extracto antociánico a partir de maíz
morado.
21
Figura 2. Equipo de deshidratación conectado al sistema de vacío.
22
2.3 Preparación de gel elaborado a base de extracto antociánico de maíz
morado
Se preparó una suspensión coloidal de Carbopol 940 al 1% en agua
destilada con 24 horas de anticipación para lograr una buena hidratación,
esta solución coloidal tuvo un pH de 3.
Después se procedió a la incorporación del extracto seco de maíz morado
empezando con tratamiento al 0,05 % P/V, antes de adicionar todo el
extracto en los 100 mL de la suspensión coloidal, primero se efectuó la
disolución de éste en una fracción de 5 mL de la suspensión coloidal para
luego adicionar los 95 mL restantes y se agregaron unas dos a tres gotas de
propilenglicol, con esto se consiguió disolver el extracto y proteger de la
deshidratación al gel. Finalmente, se neutralizó con trietanolamina (99%);
hasta la homogenización y que adquiera características de gel (pH 6.5). Con
este procedimiento se preparó el tratamiento en gel al 0,25 % P/V y 0,15 %
P/V .
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Figura 3. Extracto de maíz morado formulado en gel a diferentes
concentraciones. A-1 gel hidrofílico de carbopol y A-2, extracto al
0,25% P/V. B) extractos al 0,05 % P/V y 0,15% P/V.
A-1 A-2
B
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2.4 Animales de experimentación
Se utilizaron 35 hembras Mus musculus var. BALB/c cuyos pesos oscilaron
entre 25 y 30 g de 7 semanas de edad, estos animales fueron procedentes
del Bioterio de la Universidad Peruana Cayetano Heredia. Se les mantuvo
en depósitos de vidrio de 36 x 22 × 28 cm. La distribución fue de siete
individuos por cada grupo experimental, colocándolos en forma aleatoria
en cinco depósitos de vidrio divididos en tres partes, ubicándose en el
primer compartimento tres individuos y dos en los otros compartimentos
(de izquierda a derecha como se observa en la fig. 4). Los individuos
tuvieron libre acceso al alimento y bebida. Respecto a la alimentación, se
utilizó alimento balanceado tipo pellets con 19 % de proteínas así como
maíz entero y de bebida se les dio agua. Tanto el alimento como el agua se
suministraron “ad libitum”.
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Figura 4. Especimenes de Mus musculus var Balb/c. dispuestos en los respectivos
compartimientos de la jaula de vidrio.
2.5 Implementación de sistema de irradiación UV-C
Se implementó el sistema de irradiación UV-C, el cual estuvo conformado
por un fluorescente marca Philliph de 90 cm de longitud y 40 vatios con un
espectro de emisión de 100-280 nm con un pico de 253,7 nm, colocado en
una cámara de soporte metálico cuyas dimensiones fueron 70 x128 x 173
26
cm; cerrada herméticamente con una cubierta plástica de color negro para
evitar la contaminación por radiación UV.
Figura 5. Vista externa de cámara donde se realizará los respectivos
tratamientos con irradiación UV-C.
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2.6 Modelo Experimental para la determinación de la capacidad
fotoprotectora del extracto antociánico de maíz morado
El método experimental empleado fue el diseño completamente aleatorio.
Se formó dos grupos de trabajo conformado por el grupo testigo (A),
formado por siete ratones, los cuales fueron rasurados a una extensión de 6
cm2 en la región dorsal, 72 horas antes del ensayo. Después se les sometió a
la exposición de radiación UV-C, por un intervalo de 30 minutos, a una
distancia de 30 cm, cinco días a la semana, durante cuatro meses y una vez
al día (Gómez et al., 2007), exceptuando que en el inicio del ensayo se
evaluaron los siete primeros días.
Otro grupo de trabajo fue el B conformado por 28 ratones subdividiéndose
en cuatro subgrupos (B0,B1, B2, B3), cada uno también estuvo conformado
por siete individuos, a éstos también se les realizó el mismo procedimiento
antes mencionado con la diferencia de que 10 minutos antes de la
exposición a la radiación, se les colocó el gel conteniendo el extracto del
maíz morado, a tres concentraciones diferentes: 0,05 % P/V; 0,15 % P/V y
0,25 % P/V (B1, B2, B3 respectivamente). Luego se les aplicó a cada uno de
los especímenes una dosis de 5 mg/cm2 en la región dorsal rasurada. En el
28
caso de B0 se les aplicó sólo el vehículo cutáneo conformado por el gel de
carbopol sin el extracto.
Además, a los animales se les colocó dispositivos metálicos en forma de
láminas tipo rejillas que se emplearon como inmovilizadores para evitar el
movimiento del animal y garantizar la máxima exposición a la radiación
UV-C así como evitar que ingieran el gel colocado.
Figura 6. Aplicación del extracto de maíz morado en gel al 0,05%P/V en
individuo del grupo B1.
29
2.7 Examen físico y estudio anatomopatológico
La primera semana se realizaron las observaciones diarias del caso a fin de
evaluar el fotodaño agudo determinando el grado de eritema y edema
basándose en la escala de Draize (OECD, 2000) para clasificar el grado de
las lesiones que se presentaron en los grupos experimentales.
Al séptimo día, de aplicar la irradiación UV-C, se determinó el fotodaño
subagudo, evaluándose el porcentaje de la piel con hiperqueratosis.
En cuanto al fotoenvejecimiento, primero se determinó el grado de rítides
(arrugas), queratosis actínica y displasias en toda la superficie depilada del
dorso de los individuos. Luego, de acuerdo a los grados que se obtuvieron
en estas lesiones crónicas se procedió a evaluar el tipo de
fotoenvejecimiento que se presentó, empleando la escala de valorización de
Glogau modificado por Fisher (2005).
Para la evaluación histopatológica se utilizó la piel de la región dorsal de los
animales. Todas las muestras fueron fijadas en formol neutro al 10% y
posteriormente incluidas en parafina, seccionadas a 5 μm y teñidas con
Hematoxilina-Eosina.
30
A los datos obtenidos en los ensayos se les realizó el respectivo análisis de
varianza (ANAVA) con el programa Microsoft Excel 2007 y a un nivel de
probabilidad de P < 0,05.
Tabla 1. Escala de valorización de las lesiones eritematosas y edematosas en piel
según el grado de severidad de daño cutáneo, basada en sistema de
Draize (OECD, 2000)
FORMACION DE ERITEMA GRADO
No eritema Ligero eritema escasamente perceptible Moderado eritema Severo eritema Lesión severa con quemaduras
0 1 2 3 4
FORMACION DE EDEMA GRADO
No edema Edema muy ligero Ligero edema Moderado edema Severo edema
0 1 2 3 4
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Tabla 2. Escala de valorización para determinar tipo de fotoenvejecimiento
basado en clasificación de Glogau modificado (Fisher, 2005).
Tipo I: Sin arrugas • Foto envejecimiento precoz
o Sin queratosis o Mínimas arrugas o Sin cicatrices
Tipo II: “Arrugas con el movimiento” • Foto envejecimiento de precoz a moderado
o Lentigo senil precoz visible
o Queratosis actínica precoz o Leve señales de cicatrices
Tipo III: “Arrugas en reposo” • Foto envejecimiento avanzado
o Discromía y telangiectasia obvias
o Queratosis visible o Neoplasias (+) o Arrugas incluso cuando no
se mueve
Tipo IV: “Sólo arrugas” • Foto envejecimiento intenso
o Piel amarillo-grisácea o Neoplasias cutáneas (+++) o Toda la piel arrugada, sin
piel normal
32
III. RESULTADOS
Según las observaciones realizadas a los animales de los grupos A (testigo) y B0
(con vehículo cutáneo) después de la exposición, ambos presentaron un alto
porcentaje de eritema severo o grado 3 (86%) así como el 100 % de individuos
de los dos grupos tuvieron edema grado 3 es decir de tipo moderado (tabla 3 y
4).
Los grupos experimentales que recibieron tratamiento con extracto de maíz
morado presentaron en menor grado las lesiones cutáneas considerándose una
protección moderada; ya que se registró que el grupo B1, el 100% presentaron
ligero edema de grado 2, así como el 43 % presentaron eritema grado 3 y el
57 % eritema grado 2. El grupo B2, el 71 % de individuos presentaron eritema
y edema de grado 1 y el 29 % lesiones eritematosas e inflamatorias de tipo 2.
En contraste con el grupo B3 en el que se aplicó el tratamiento con extracto de
maíz morado al 0,25 % P/V, estos tuvieron un alto porcentaje de
fotoprotección, pues un 71 % de individuos no presentaron eritema ni edema
mientras que solo el 29 % presentaron eritema casi imperceptible (grado 1) así
como edema de grado 1, al final de la evaluación.
33
En el caso de la determinación del fotodaño subagudo (tabla 5), se evaluó el
área de hiperqueratosis, registrándose que el área promedio mayor fue de
4,5 cm2 presentado en los grupos A y B0, en tanto que contrastando los
resultados y el promedio entre los grupos experimentales tratados con extracto
de maíz morado, el que presentó menor área de fotodaño subagudo fue el grupo
B3 con un área promedio de hiperqueratosis de 1,6 cm2.
Con respecto a la evaluación del fotoenvejecimiento, el grupo que presentó
mayor fotoprotección fue B3 a los cuales se les aplicó el tratamiento con el
extracto al 0,25 % P/V, pues un 72 % de individuos no presentaron
fotenvejecimiento (tabla 10), a comparación del grupo B1 y B2 (tablas 8 y 9) que
registraron individuos con fotenvejecimiento de tipo II y I (moderado y leve
respectivamente).
Existiendo diferencias marcadas entre los grupos anteriores con A y B0
(tabla 6 y 7) pues estos mostraron un alto porcentaje de este tipo de fotodaño
crónico con un 86 % y 100 % de fotoenvejecimiento grado avanzado o tipo 3
según la clasificación de Glogau .
34
Tabla 3. Porcentaje de individuos de los grupos experimentales con lesiones
eritematosas en piel según el grado de las mismas, después de aplicar
la sesión de radiación UV-C por siete días.
GRUPO EXPERIMENTAL
GRADOS
0 1 2 3 4
A (control)
0 0 14 86 0
B0 (gel hidrofilico)
0 0 14 86 0
B1
(extracto al 0,05% ) 0 0 57 43 0
B2
(extracto al 0,15%) 0 71 29 0 0
B3
(extracto al 0,25 %) 71 29 0 0 0
35
Tabla 4. Porcentaje de individuos de los grupos experimentales con lesiones
edematosas en piel según el grado de las mismas, después de aplicar la
sesión de radiación UV-C por siete días.
GRUPO EXPERIMENTAL
GRADOS
0 1 2 3 4
A (control)
0 0 0 100 0
B0 (gel hidrofilico)
0 0 0 100 0
B1
(extracto al 0,05% ) 0 0 100 0 0
B2
(extracto al 0,15%) 0 71 29 0 0
B3
(extracto al 0,25 %) 71 29 0 0 0
36
Tabla 5. Evaluación diaria del fotodaño agudo cutáneo, según
el grado de eritema y edema en individuos del grupo
A, durante 7 días continuos, después de aplicar la
sesión de radiación UV-C.
Eritema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
2 1 1 1 2 2 1
2 1 1 1 2 2 1
2 1 2 1 2 2 2
2 2 2 1 3 2 2
3 2 3 2 3 2 2
3 2 3 2 3 3 2
3 3 3 3 3 3 2
Edema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 1 2 1
2 2 2 1 2 2 1
2 2 2 2 2 2 2
3 2 2 3 2 3 2
3 3 3 3 3 3 2
3 3 3 3 3 3 3
37
Tabla 6. Evaluación diaria del fotodaño agudo cutáneo,
según el grado de eritema y edema en individuos
del grupo B0, durante 7 días continuos, después
de aplicar la sesión de radiación UV-C.
Eritema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
1 2 1 2 2 1 1
1 2 1 2 2 1 1
1 2 2 2 2 2 1
2 2 2 2 3 2 2
2 3 3 2 3 2 2
2 3 3 3 3 3 2
3 3 3 3 3 3 2
Edema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1
1 2 2 1 2 2 1
2 2 2 2 2 2 1
2 2 2 3 2 3 2
2 3 3 3 3 3 2
3 3 3 3 3 3 3
38
Tabla 7. Evaluación diaria del fotodaño agudo cutáneo,
según el grado de eritema y edema en individuos
del grupo B1, durante 7 días continuos, después
de aplicar la sesión de radiación UV-C.
Eritema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 1 1 1 0 0 1
1 1 1 1 0 1 1
1 1 1 2 1 1 1
1 2 1 2 1 1 2
2 2 1 2 1 2 2
2 2 2 3 2 2 2
2 3 2 3 2 2 3
Edema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 0 0 1 0 0 1
0 1 0 1 0 0 1
1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1
1 2 1 2 1 1 2
2 2 1 2 2 1 2
2 2 2 2 2 2 2
39
Tabla 8. Evaluación diaria del fotodaño agudo cutáneo,
según el grado de eritema y edema en individuos
del grupo B2, durante 7 días continuos, después
de aplicar la sesión de radiación UV-C.
Eritema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0
1 1 1 0 1 0 0
1 1 2 1 2 0 1
1 1 2 1 2 1 1
Edema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 1 0 0
1 1 1 1 2 1 0
1 1 2 1 2 1 1
40
Tabla 9. Evaluación diaria del fotodaño agudo cutáneo,
según el grado de eritema y edema en individuos
del grupo B3, durante 7 días continuos, después
de aplicar la sesión de radiación UV-C.
Eritema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0
Edema
Días
Nº de individuo
1 2 3 4 5 6 7
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0
41
Tabla 10. Área (cm2) de fotodaño subagudo por presencia de hiperqueratosis en
individuos de los grupos experimentales, a los siete días después de
aplicar la sesión de radiación UV-C.
GRUPO EXPERIMENTAL
Nº de Individuo
1 2 3 4 5 6 7 P*
A (control)
4,5 3,6 4,8 5,0 4,5 4,0 5,2 4,5 Área de fotodañ
o subagudo (cm2)
B0 (gel hidrofílico)
4,8 5,7 3,8 4,5 5,0 4,0 4,0 4,5
B1
(extracto al 0,05% ) 3,5 3,0 2,5 2,8 3,0 2,5 2,0 2,8
B2
(extracto al 0,15%) 2,0 2,5 2,0 1,8 2,5 2,2 2,5 2,2
B3
(extracto al 0,25 %) 1,5 1,8 1,5 1,2 2,0 1,0 2,0 1,6
*Promedio de área de hiperqueratosis
42
Tabla 11. Evaluación del fotoenvejecimiento en individuos del grupo A
(Testigo) según el grado de lesiones crónicas.
Nº de individuo LESIONES
RITIDES QUERATOSIS ACTINICA
DISPLASIA
1
2
3
4
5
6
7
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
2
2
2
2
1
1
1
3
3
3
3
2
3
3
FOT
OE
NV
EJE
CIM
IEN
TO
*
*86 % de individuos con fotoenvejecimiento tipo 3 *14% de individuos con fotoenvejecimiento tipo 2
43
Tabla 12. Evaluación del fotoenvejecimiento en individuos del grupo B0
(con gel vehículo) según el grado de lesiones crónicas.
Nº de
individuo LESIONES
RITIDES QUERATOSIS ACTINICA
DISPLASIA
1
2
3
4
5
6
7
2
3
3
3
3
3
2
1
2
2
2
2
2
1
1
2
2
2
2
2
1
3
3
3
3
3
3
3
FOT
OE
NV
EJE
CIM
IEN
TO
*
*100 % de individuos con fotoenvejecimiento tipo 3
44
Tabla 13. Evaluación del fotoenvejecimiento en individuos del grupo B1
(con extracto al 0,05 % P/V) según el grado de lesiones crónicas.
Nº de individuo LESIONES
RITIDES QUERATOSIS ACTINICA
DISPLASIA
1
2
3
4
5
6
7
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
2
2
2
2
1
FOT
OE
NV
EJE
CIM
IEN
TO
*58% de individuos con fotoenvejecimiento tipo 2
*42% de individuos con fotoenvejecimiento tipo 1
45
Tabla 14.Evaluación del fotoenvejecimiento en individuos del grupo B2
(con extracto al 0,15 % P/V) según el grado de lesiones crónicas.
Nº de individuo LESIONES
RITIDES QUERATOSIS ACTINICA
DISPLASIA
1
2
3
4
5
6
7
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
2
1
2
2
FOT
OE
NV
EJE
CIM
IEN
TO
*56% de individuos con fotoenvejecimiento tipo 1
*44% de individuos con fotoenvejecimiento tipo 2
46
Tabla 15. Evaluación del fotoenvejecimiento en individuos del grupo B3
(con extracto al 0,25 % P/V) según el grado de lesiones crónicas.
Nº de individuo LESIONES
RITIDES QUERATOSIS ACTINICA
DISPLASIA
1
2
3
4
5
6
7
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
FOT
OE
NV
EJE
CIM
IEN
TO
*72% de individuos no presentaron fotoenvejecimiento
*28% de individuos presentaron fotoenvejecimiento tipo 1
47
Tabla 16. Análisis de varianza de los grados de las lesiones eritematosas
registradas en individuos Mus musculus var Balb/c irradiados con
UV-C por siete días.
FV
Sc
Cm
Fc
F
Tratamientos
Error
23,5429
11,4286
5,8857
0,38095
15,45
3,13
Total
12,1143
Se postula la hipótesis:
H. Nula (H0):T1=T2=T3=T4=T5
H. Alternativa (H1): T1≠ T2≠ T3≠ T4 ≠ T5 al menos un T es diferente
Donde T = T1=T2=T3=T4=T5
T: Tratamiento
Aceptando:
H1: Al menos un T es ≠. Existe evidencia que al menos un tratamiento es
diferente.
48
Tabla 17. Análisis de varianza de los grados de las lesiones edematosas
registradas en individuos Mus musculus var Balb/c irradiados con
UV-C por siete días.
FV
Sc
Cm
Fc
F
Tratamientos
Error
24,4571
13.4285714
6,11429
0.44761
13,66
3,13
Total
37.8857143
Se postula la hipótesis:
H. Nula (H0):T1=T2=T3=T4=T5
H. Alternativa (H1): T1≠ T2≠ T3≠ T4 ≠ T5 al menos un T es diferente
Donde T = T1=T2=T3=T4=T5
T: Tratamiento
Aceptando:
H1: Al menos un T es ≠. Existe evidencia que al menos un tratamiento es
diferente
49
Tabla 18. Análisis de varianza de las áreas de fotodaño subagudo por presencia
de hiperqueratosis en individuos de los grupos experimentales, a los
siete días después de aplicar la sesión de radiación UV-C.
FV
Sc
Cm
Fc
F
Tratamientos
Error
51.2302
7.4257
12.8075714
0.24752381
51,74
3,13
Total
58.656
Se postula la hipótesis:
H. Nula (H0):T1=T2=T3=T4=T5
H. Alternativa (H1): T1≠ T2≠ T3≠ T4 ≠ T5 al menos un T es diferente
Donde T = T1=T2=T3=T4=T5
T: Tratamiento
Aceptando:
H1: Al menos un T es ≠. Existe evidencia que al menos un tratamiento es
diferente.
50
Tabla 19. Análisis de varianza de los grados de fotoenvejecimiento registrados en
individuos Mus musculus var Balb/c irradiados con UV-C por 4 meses.
FV
Sc
Cm
Fc
F
Tratamientos
Error
37.4285714
4.85714286
9.35714286
0.16190476
57,79
3,13
Total
42.2857143
Se postula la hipótesis:
H. Nula (H0):T1=T2=T3=T4=T5
H. Alternativa (H1): T1≠ T2≠ T3≠ T4 ≠ T5 al menos un T es diferente
Donde T = T1=T2=T3=T4=T5
T: Tratamiento
Aceptando:
H1: Al menos un T es ≠. Existe evidencia que al menos un tratamiento es
diferente.
51
Figura 7. Eritema de grado moderado en Mus musculus var. Balb/c del
grupo B0.
B
52
Figura 8. Eritema de grado severo con discretos cambios de coloración y
placa endurecida en individuo del grupo A (testigo).
Placa endurecida
53
Figura 9. Vista externa de lesión ulcerada erosionada descamativa en bordes,
presente en individuo perteneciente al grupo B0 (solo con vehículo
cutáneo).
54
Figura 10. Área cutánea dorsal irradiada con UV-C, en el que se observa a la
piel sin presencia de lesiones en individuo previamente tratado
con extracto de maíz morado al 0,25 %P/V (grupo B3).
55
Figura 11. Placa eritematosa bien definida con descamación central en
individuo del grupo A (Testigo), evidenciando un fotoenvejecimiento de
grado 3.
56
Figura 12. Piel con eritema discreto localizado, en individuo tratado con
extracto al 0,15% P/V ( grupo B2).
57
Figura 13. Mácula eritematosa deprimida atrófica, se observa en individuo del
grupo A a los cuatro meses de irradiarse con UV-C.
58
Figura 14. Área de especimen Mus musculus var Balb/c perteneciente al grupo B1
el cual presentó rítides (arrugas) grado 1.
59
Figura 15. Tejido de individuo perteneciente al grupo A con presencia de
hiperqueratosis con exudado fibrinoleucocitario supracorneal, en
dermis y presencia de infiltrado inflamatorio agudo. Observación a
100 X.
B
60
Figura 16. Tejido de individuo del grupo B3 con presencia de
hiperqueratosis leve y no edematizado.
Observación a 100 X.
61
Figura 17. Piel de Mus musculus var Balb/c, sin presencia de lesiones,
perteneciente a individuo del grupo A antes de iniciar el
experimento. Observación microscópica a 100 X.
62
Figura 18. Hiperqueratosis masiva, displasia epidérmica focal que afecta a las
capas basales en individuo del grupo testigo (A), diagnosticándose
una paraqueratosis en la zona afectada.
63
Figura 19. Presencia de paraqueratosis en la epidermis con rasgos displásicos
así como presencia de pleomorfismo nuclear y actividad mitótica en
individuo perteneciente al grupo B0.
64
Figura 20. Ausencia de estrato granuloso y vacuolización citoplasmática evidente
en la base del estrato córneo observado en individuo del grupo B0
con queratosis actínica superficial.
65
IV. DISCUSION
Las alteraciones clínicas e histopatológicas reportadas en el presente trabajo,
utilizando este modelo de irradiación con luz UV-C en ratones rasurados,
coinciden con las descritas en otros modelos biológicos por otros autores,
utilizando luz UVA y UVB, (Fourtanier and Berrebi, 1990; Goméz et al., 2007)
lo que permitió realizar las evaluaciones del respectivo caso comprobando que el
extracto de maíz morado posee capacidad de fotoprotección cutánea.
La quemadura actínica de primer grado es la primera, más frecuente y constante
respuesta aguda de la piel frente a la radiación ultravioleta. Se caracteriza por
eritema y edema (Gómez et al., 2007), observándose estas lesiones en el modelo
experimental utilizado empleando para la inducción de estas lesiones
radiaciones de tipo UV-C.
Los cromóforos responsables del inicio de las lesiones eritematosas no están
identificados. Se induce daño por rUV predominantemente en los
queratinocitos epidérmicos. Los queratinocitos epidérmicos son las células de la
piel más susceptibles al daño producido por la exposición a la radiación
66
ultravioleta, debido a su localización en la superficie de la piel; por esta razón, la
mayoría de los cánceres de piel son de origen epidérmico (Hase et al.,2000).
La radiación ultravioleta es capaz de inducir hiperplasia de la dermis, epidermis
y del estrato córneo, observándose el engrosamiento sustancial del estrato
córneo tras una exposición aislada de UV (Hase et al., 2000).
La hiperplasia (fotodaño subagudo) por la radiación ultravioleta es el resultado
de un incremento de la actividad mitótica epidérmica y en menor grado
dérmica, entre 24 y 48 horas después de la exposición aguda a la rUV asociada
también con un incremento de la síntesis de ADN, ARN y proteínas. Ello
ocurre tras un periodo transitorio de paro del ciclo celular, regulado por la
actividad de la proteína supresora tumoral nuclear p53, que juega un papel
crucial en la regulación de la reparación del ADN y en la protección del genoma
de mutaciones potencialmente perjudiciales antes del inicio de la mitosis (Yaar
and Gilchrest, 2001;Van Laethem et al.,2005; Gómez et al., 2007).
El factor de crecimiento transformante alfa y la ornitina descarboxilasa pueden
inducir proliferación queratinocitaria. El incremento de la mitosis persiste
durante días y semanas, llevando a la duplicidad del grosor de la epidermis y de
67
la dermis, incluso tras la exposición aislada de UV denominándose a esta
manifestación como hiperqueratosis (Van Laethem et al., 2005).
Este evento se registró como característica del fotodaño subagudo donde los
individuos de los grupos experimentales A y B0, presentaron una
hiperqueratosis de tipo moderada ya que el promedio del área con este tipo de
lesión fue de 4,5 cm2. En los individuos pertenecientes a los grupos B1, B2 y B3 a
los cuales se les aplicó el extracto de maíz morado en gel, se observaron
diferencias significativas, pues la hiperqueratosis fue leve siendo el área
promedio 2,8; 2,2 y 1,6 cm2 respectivamente.
En cuanto a los cambios microscópicos inflamatorios inducidos por la radiación
ultravioleta se pueden observar que se presentan en la piel precozmente a los 30
minutos, incluso antes de la aparición del eritema visible (Van Laethem et al.,
2005). Así, tenemos la presencia de edema intersticial, el cual puede ser una
característica prominente tras la exposición con radiación UV y evidencia en los
queratinocitos, la presencia de vacuolización perinuclear y nucléolos
prominentes (Yaar and Gilchrest, 2001; Van Laethem et al., 2005).
Tras la irradiación con UV-C, los vasos sanguíneos superficiales y profundos
muestran edema y oclusión parcial con edema perivascular. Se produce un
68
infiltrado perivascular que se inicia a las 24 horas tras la exposición con UVC.
El infiltrado está constituido principalmente por células mononucleares y por
linfocitos T, conjuntamente con neutrófilos.
La diferencia en los grados de las lesiones eritematosas y edematosas
(inflamatorias) en los individuos de los grupos A y B0 con respecto a los grupos
B1, B2 y B3; se debe a que en éstos se les aplicó el extracto antociánico de maíz
morado formulado en gel al 0,05 % P/V; 0,15 % P/V y 0,25 % P/V
respectivamente, siendo esta última formulación en la que un 71 % de
especímenes no presentaron ni eritema ni edema y el 29 % presentaron este tipo
de lesiones casi imperceptibles (grado 1).
Otras experimentaciones, que también emplearon en su respectivo modelo
biológico murino, la radiación UV-C para la inducción de lesiones eritematosas
como el trabajo de Hollands et al. (2003), donde evaluaron una crema
conformada por extracto de cordón umbilical humano, obteniendo un 90 % de
especímenes masculinos Mus musculus var Balb/c que no presentaron lesiones
eritematosas ni edematosas, mientras que en el presente trabajo se obtuvo un
71 % de individuos que no presentaron este tipo de lesiones , la diferencia no
solo es por el tipo de compuesto empleado sino que los individuos que se
69
utilizaron fueron hembras las cuales poseen una alta sensibilidad cutánea ante
este tipo de radiaciones por la fragilidad de su piel, atribuyéndose esta
característica a mecanismos hormonales. Estudios previos han revelado que
hormonas sexuales influyen sobre la estructura de la piel en humanos, una
característica también observada en ratones. Una de las diferencias estructurales
es que la piel en los machos es 25% más gruesa que la de las hembras pues
contiene más cantidad de colágeno (Grasa et al., 2007).
Existen estudios pero solo de tipo in vitro en los cuales también se reportaron
que los pigmentos antociánicos de tipo cianidina- 3-O- glucósido y cianidina 3-
O-beta glucopiránosido obtenidos de los frutos del Vaccinum mirtillus
“arándano”, poseían actividad fotoprotectora ante el estrés oxidativo inducido
por radiaciones de tipo A, evaluándose en un modelo biológico en células
queratinocíticas humanas (Tarozzi et al., 2005: 627; Ding et al., 2006).
Otros trabajos realizados pero con modelos experimentales que emplearon
UV-B, evaluaron extractos polifenólicos con efecto antioxidante tal como el
extracto de Polypodium leucotomos “calaguala” administrado vía oral y tópica ,el
cual se obtuvo un 67,5 % de ratones albinos tipo “ hairless”, los cuales no
presentaron eritema (Alcaráz et al.,1999), en comparación con el 71 % de
70
individuos del grupo B3 que no presentaron eritema en esta investigación, por
lo que presentarían mayor fotoprotección .
Por otro lado, la radiación ultravioleta lesionó a las células de la piel
produciendo a largo plazo cambios tales como el fotoenvejecimiento observado
también en este modelo experimental después de cuatro meses de irradiación,
este desorden se debe a que las células de las distintas capas de la piel son
dañadas por las radiaciones UV, las mismas liberan mediadores y estimulan a las
enzimas (MMP) metaloproteinasas principalmente las colagenasas (MMP-3,
MMP-8) y las elastasas (MMP-2,MMP3 y MMP-9); cuya actividad se intensifica
degradando la matriz de sostén. Hasta el momento se han identificado y
clasificado 20 enzimas de este tipo que estimulan a las colagenasas para degradar
el colágeno de la dermis papilar, mientras que la elastina se colapsa y forma una
masa amorfa que caracteriza al fotoenvejecimiento (Labat et al., 2000; Herouy,
2001;Trautinger,2001).
La función fisiológica de estas enzimas aún no está bien establecida, pero se
puede decir que juegan un papel parcial en los procesos de remodelación en la
reparación tisular y luego de la fagocitosis, completando la tarea de remover
polipéptidos dañados no deseados. Actúan también en los procesos de
71
cicatrización. El justo balance de concentración de estas enzimas es regulado por
los inhibidores de MMP, y cuando se descontrola por incidencia de luz UV
generan actividad en exceso. La activación exacerbada de estas enzimas hace que
se destruya el sostén fibroso que forma la dermis con formación de
hundimientos y el afinamiento de la piel (Herouy, 2001; Trautinger, 2001)
Los cambios más dramáticos resultantes de los rUV son observados en los
queratinocitos, melanocitos y fibroblastos. La afección de estas células, seguida
de una reparación defectuosa, ocurre en cada nueva exposición, conllevando a la
acumulación de matriz alterada (cicatriz) y dermatoheliosis observable (arrugas)
(Labat et al., 2000; Herouy, 2001).
Siendo los más afectados de este proceso crónico, los grupos A y B0 pues se
presentaron de manera severa en comparación a los grupos tratados con el
extracto de maíz morado; destacando el grupo con el tratamiento de 0,25 %P/V
ya que el 72% de individuos no presentaron fotonvejecimiento .
Los resultados obtenidos tanto en la evaluación del fotodaño agudo
(eritema-edema) , subagudo (hiperqueratosis) y crónico (fotoenvejecimiento)
confirman que el extracto de maíz morado ejerce un efecto fotoprotector en piel
ante la radiación ultravioleta C, debido a la presencia de los pigmentos
72
denominados antocianinas y que este producto presenta en altas
concentraciones (200 mg/g o 20 %) en contraste con los extractos de venta
comercial que está entre 4-7 % de antocianinas ( tabla 20,21 en anexo) . Este
tipo de compuesto actuaría por dos mecanismos. Primero por ser un compuesto
pigmentario de color violáceo o morado, presenta una gran capacidad de
absorción de la radiación UV-C incidente en la piel, y que no permiten que una
proporción significativa de esta irradiación penetre en la piel (Stinzing and
Carle, 2004).
El segundo mecanismo y el más importante es que las antocianinas son
compuestos antioxidantes debido a la estructura polifenólica que presentan.
Estos compuestos inactivan los radicales libres y/o especies reactivas del oxígeno
(ERO) generadas en la piel por la radiación UV, por lo que inhibiría los
procesos y/o afecciones producidas por la acción fotodañina y fotooxidativa de
las radiaciones UV; su acción quelante de metales de transición o por
atrapamiento de radicales libres hacen que formen estructuras menos reactivas
por lo que evitan la peroxidación lipídica, daños en las fibras colágenas y
elásticas, fibroblastos, células inmunes cutáneas, la microvasculatura y en
diferentes tipos celulares del estrato epidérmico (Yaar and Gilchrest, 2001).
73
V. PROPUESTA
De los resultados obtenidos podemos colegir la importancia del estudio de los
pigmentos denominados antocianinas que poseen el extracto concentrado de
maíz morado; pues éstas sustancias prevendrían afecciones en piel producidas
por las radiaciones UV, ya sean agudas (eritemas y edemas) y crónicas
(fotoenvejecimiento), teniéndose como perspectiva su empleo como sustancias
activas, extracto purificado o aislando las antocianinas de tal manera que se
utilicen en la composición de fotoprotectores tópicos, como coadyuvantes de
cremas protectoras solares, lo que produciría un gran impacto en la economía
nacional, pues este vegetal es autóctono del Perú, el cual posee sembríos
comerciales de maíz morado constituyendo un gran potencial de materia prima
para la fabricación de dicho producto.
Por lo que se propone continuar con esta línea de investigación, así mismo el
presente estudio podría servir como base preliminar para la investigación de tipo
fotoquimiopreventiva con respecto a otra afección también de tipo crónica
como el cáncer a la piel (ya sea melanoma o tipo carcinoma) cuya incidencia en
la población está en aumento en los últimos años.
74
De esta manera, las investigaciones en el campo de la farmacobiología y
dermocosmética posibilitarían la formulación de preparaciones diversificadas,
de los filtros solares, según las necesidades requeridas: productos para prevenir
la sobreexposición a la luz solar intensa (por ejemplo en el mar o las montañas),
para uso diario (antienvejecimiento) o para usos especiales, como en el caso de
exposición a los rayos UV por motivos ocupacionales o en las enfermedades del
sistema pigmentario (albinismo, vitíligo).
75
VI. CONCLUSIONES
El extracto antociánico de maíz morado posee efecto fotoprotector en piel de
Mus musculus var Balb/c ante el fotodaño agudo, subagudo y fotoenvejecimiento
inducido por la radiación UV-C
La dosis de extracto antociánico de maíz morado formulado en gel al 0,25 %
P/V disminuyó la formación de las lesiones agudas, subagudas y crónicas por la
radiación en un rango entre 70 a 72 % así como evitó por completo la
formación de queratosis actínica y displasia en los especímenes.
76
VII. RECOMENDACIONES
Se recomienda investigar y desarrollar nuevas fórmulas de geles y cremas
bloqueadoras o “sunscreens” que incluyan principios activos de alta capacidad
antioxidante ya que intensifican la acción fotoprotectora de las cremas en la piel
ante las radiaciones ultravioleta.
Se debe usar un método económico a la vez rápido que permita valorar el efecto
fotoprotector de diversos compuestos botánicos que posiblemente posean esta
actividad biológica, como el modelo biológico murino empleado en esta
investigación en el cual se empleo un equipo de radiación UV-C .
77
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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84
ANEXOS
85
Figura 21. Estructuras de antocianinas de maíz morado
86
Tabla 20. Características de extracto de maíz morado comercial empleado como
aditivo alimentario. (Inka Natural)
Country of Origin: Peru
Botanical name: Zea Mays
Family: Graminea
Variety: Purple
Common name: Purple corn, maiz morado
Inca name: Moro sara, Kulli sara
Part used: Cob
Form: Standardized Powder Extract
Characteristics: Fine powder
Color: Deep purple
Odor: Characteristic
Taste: Neutral
Solubility: Soluble in water
Moisture: Not more than 8%
pH: 3-4
Solvent: Water-alcohol
Activity: Method:
27% Total Phenols Folin Ciocalteau by UV-Vis
Activity: Method:
7% Anthocyanins UV-Vis
Activity: Method:
Proacyanidonic Value 12 UV-Vis
Shelf Life: 12 months. Keep away from heat & light. Storage at room temperature tightly closed
87
Tabla 21. Características de extracto de maíz morado comercial empleado como
aditivo alimentario. (DUPONP)