UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA AMAZONIA PERUANA INVESTIGACIÓN DE PLANTAS MEDICINALES HIPOGLUCEMIANTES ACTIVIDAD HIPOGLUCEMIANTE ANGULATA (MULLACA) Y FITOQUÍMICA EN IQUITOS DE PHYSALIS EVALUACIÓN Dra. Maritza Grández Ruiz INTRODUCCION La diabetes mellitus es una enfermedad que incapacita al cuerpo para metabolizar o usar eficazmente los carbohidratos, las proteínas y las grasas. Cuando comemos, los alimentos (especialmente carbohidratos y frutas) se convierten en glucosa. Todas las células del cuerpo necesitan glucosa para vivir, pero la glucosa no puede penetrar en las células sin la intervención de la insulina. La insulina se produce en las células Beta, que están ubicadas en el extremo del páncreas. Los siguientes gráficos expresan lo que ocurre en las células de nuestros tejidos en presencia de glucosa, en las diferentes situaciones metabólicas en las que podemos encontrarnos: es la glucosa es la insulina Cuando la insulina se acopla en los receptores de insulina de las células, la glucosa puede penetrar a través de sus membranas y utilizarse. Esta es la situación normal Cuando el páncreas no produce insulina, la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada Diabetes Mellitus Insulinodependiente (IDDM), o Tipo I. Cuando los receptores de insulina de las células del cuerpo no funcionan, la insulina no puede acoplarse a ellos y la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada Diabetes Mellitus No Insulinodependiente (NIDDM), o Tipo II. Síntomas y signos de diabetes mellitus Signos y síntomas mas frecuentes: Poliuria, polidipsia y polifagia. Pérdida de peso a pesar de la polifagia. Fatiga o cansancio. Cambios en la agudeza visual. La fatiga ejemplificada en el cuadro rosa es uno de los síntomas de la hiperglucemia, en el cuadro azul se ejemplifica la pérdida de peso a pesar del aumento del apetito. Signos y síntomas menos frecuentes: Vaginitis en mujeres, balanitis en hombres. Aparición de glucosa en la orina u orina con sabor dulce. Ausencia de la menstruación en mujeres. Aparición de impotencia en los hombres. Dolor abdominal. Hormigueo o adormecimiento de manos y pies, piel seca, úlceras o heridas que cicatrizan lentamente. Debilidad. Irritabilidad. Cambios de ánimo. Náuseas y vómitos. Aliento con olor a manzanas podridas. FISIOLOGIA DEL PANCREAS ENDOCRINO ESTRUCTURA La unidad anátomo funcional del páncreas endocrino son los islotes de Langerhans, cuya masa corresponde a 1% del peso total del órgano. En ellos se sintetizan la insulina (células beta), el glucagón (alfa) y la somatostatina (delta). Los islotes tienen una fina red vascular y están dotados de un sistema venoso tipo portal orientado desde las células beta, hacia las alfa y delta. Están inervados por el sistema nervioso autónomo y existen comunicaciones intercelulares. La Diabetes Mellitus constituye hoy en día una verdadera epidemia en el mundo. Las cifras entregadas por la Organización Mundial de Salud muestran que actualmente existen 157 millones de personas con diabetes y que esta cifra podría duplicarse en los próximos 10 años. Las plantas que tienen propiedades hipoglucemiantes fueron, e incluso en algunas regiones siguen siendo, extensamente utilizadas para el manejo de la diabetes tipo 2. Como la Karela de la China, el fríjol de racimo indio, la alholva, la variedad de agrifolio usada por aborígenes suramericanos, pasando por el ajo y la cebolla, que fueron usados en Europa por largo tiempo Physalis angulata (mullaca) De la Galega officinalis se pudo aislar un alcaloide con efectos hipoglucemiantes, la galegina. Actualmente la investigación sobre plantas antidiabéticas viene siendo estimulada por la Organización Mundial de la Salud. Las plantas medicinales han demostrado ser una alternativa viable en este proceso. Por eso es importante validar y comprobar el conocimiento etnobotánica que los pobladores de la región amazónica poseen en el manejo de las diferentes especies vegetales, en este caso el uso de Physalis angulata (mullaca) usado como hipoglucemiante METODOLOGIA Es descriptiva porque las hojas, tallo, raíz y toda la planta de Physalis angulata se sometió a diferentes extracciones con hexano, etanol y metanol. Con cada uno de los extractos obtenidos se realizó la evaluación biológica para determinar la actividad hipoglucemiante. El extracto que presentó mayor actividad fue sometido a una evaluación fitoquímica para determinar los metabolitos secundarios responsables de esta actividad Es experimental porque la actividad hipoglucemiante fue determinado por protocolo estandarizado: Usamos ratas albinas. Evaluación glucémica (método de glucosa oxidasa) antes de provocar la hiperglucemia. Administración de fármacos para provocar reacción hiperglucemiante. Evaluación glucémica después de provocar la reacción hiperglucemiante. Administración de los extractos hexánico, etanólico y metanólico. El tiempo de evaluación fue de: 1 hora; 3; 6; 24 horas.;evaluación toxicológica: Método DL50. Se usó dosis fija de 2000 mg/kg de peso corporal, por vía oral. Población: La población está constituida por: “Rata albina” Rattus norvegicus cepa Holtzmann. Muestra: El tamaño de la muestra son los animales seleccionados al azar en una cantidad de 5 por grupo, totalizando 40 individuos. Material vegetal: Physalis angulata (Mullaca) Recolección de la muestra vegetal, se realizó en el fundo “La Arboleda” ubicada en el Km. 41 de la carretera IquitosNauta del Caserío exPetrolero. El fundo “La Arboleda” está asentada en el distrito de San Juan Bautista, en la margen izquierda del río Itaya, a una altura de 110 a 125 msnm y con coordenadas 73º 27´ 32,18´´ longitud oeste y 4º 05´ 48,26´´ latitud sur. La identificación taxonómica se llevó a cabo en el Herbario Amazonense (AMAZ) de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UNAP, siguiendo el método tradicional de la mayoría de los botánicos. Physalis angulata (Mullaca) El material animal estuvo constituido por 40 ratas albinas Rattus norvegicus cepa Holtzmann, de sexo macho, de aproximadamente 2 meses de edad (adulto – joven) y procedentes del Centro Nacional de Productos Biológicos del Instituto Nacional de Salud - MINSA, con sede en la ciudad de Lima. Preparación de los Extractos Se recolectaron plantas adultas, luego de limpiarlas se seleccionaron en raíz, tallo, hojas y toda la planta. Se procedió al licuado de las partes seleccionadas por separado (raíz, tallo, hojas y toda la planta). Las partes licuadas fueron sometidas a congelamiento previo a la liofilización. BIOENSAYO PARA LA ACTIVIDAD HIPOGLUCEMIANTE Selección de animales Distribución de animales Grupo I: Control positivo Insulina 5%. (5 machos) Grupo II: Control negativo Solución salina al 9%. (5 machos) Grupo III: Extracto metanólico Subgrupo 1: Dosis 250mg/kg (5 machos) Subgrupo 2: Dosis 500mg/kg (5 machos) Grupo IV: Extracto etanólico Subgrupo 1: Dosis 250mg/kg (5 machos) Subgrupo 2: Dosis 500mg/kg (5 machos) Grupo V: Extracto hexánico Subgrupo 1: Dosis 250mg kg (5 machos) Subgrupo 2: Dosis 500mg/kg (5 machos) Pesaje y Marcaje/ Identificación para registro Cuarentena (7 días) Muestra de sangre Glicemia basal Método de Glucosa Oxidasa Administración de Alloxano (vía intraperitoneal) Para inducir hiperglicemia Se deja en ayunas con agua “ad libitum” por espacio de 48 horas. Muestra de sangre, para evaluar hiperglicemia (valor mínimo 100 mg/dL) el índice de Control positivo (insulina 5%) via subcutanea Control negativo fisiológico 9%) Se administraron los extractos hexánico, etanólico y metanólico (suero (intubación intragástrica) En dosdis de 250 mg/Kg y 500 mg/Kg La evaluación se tomó a 1 hora, 3 horas, 6 horas y 24 horas. Evaluación Metabólitos Secundarios METABÓLITOS SECUNDARIOS PRUEBAS - Alcaloides - Reactivo de Dragendorff. - Cardiotónicos - Reactivo de Baljet. - Análisis por TLC y revelado con KOH al 5% en etanol - Reacción con HCl, en - Cumarinas volátiles presencia - Flavonoides - Taninos - Saponinas - Triterpenos y/o esteroides - Derivados antracénicos libres (Quinonas) de magnesio metálico. - Reacción con cloruro férrico al 10% - Por agitación vigorosa en agua caliente - Reacción de Liebermann Burchard - Reacción de Bontraeger - Reacción de ninhidrina al RESULTADOS Obtención de los extractos de la especie vegetal El rendimiento obtenido de los productos son: Hojas : 6,8 % Tallos : 5,0 % Raíz : 7,0 % Toda la Planta : 6,3 % GRUPO DE TRATAMIENTO N° 01 Actividad hipoglucemiante del control positivo (insulina 5%) RATA 1 2 3 4 5 PESO (gr) 220 220 200 205 215 GLICEMIA ALOXANO BASAL HIPERGLICEMIA mg/dl 48 hr 86,7 486 96,6 568 78,8 470 89,0 464 89,5 556 1hr 185 115 276 158 141 INSULINA 5 % GLICEMIA (mg/dl) 3 hrs 6hrs 24hrs 105 20 18 100 30 35 113 35 32 83 33 35 40 33 29 GRUPO DE TRATAMIENTO N° 02 Actividad hipoglucemiante del control negativo (suero fisiológico 9%) GLICEMIA ALOXANO SUERO FISIOLOGICO (9 %) PESO BASAL HIPERGLICEMIA GLICEMIA (mg/dl) RATA (gr) mg/dl 48 hr 1hr 3 hrs 6hrs 24hrs 1 270 109,9 411 720 753 766 552 2 225 102,8 539 722 878 428 --3 255 96,7 543 942 1046 996 --4 245 98,9 476 707 979 1079 --5 240 95,2 232 424 413 513 --- GRUPO DE TRATAMIENTO N° 03 Actividad hipoglucemiante del extracto etanólico GRUPO I Dosis 250 mg/k II Dosis 500 mg/k PESO (g) GLICEMIA BASAL (mg/dL) 1 215 81.2 2 225 3 RATA EXTRACTO ETANÓLICO HIPERGLICEMIA (ALOXANO) 48 hrs. GLICEMIA (mg/dL) 1 hr. 3hrs. 6hrs. 24hrs. 532 501 201 341 350 70.3 528 450 223 100 122 235 72.2 673 131 106 103 150 4 215 64.4 739 402 350 201 101 5 6 190 190 54.0 72.5 119 430 112 127 219 168 106 108 125 195 7 198 85.0 565 307 183 136 210 8 220 84.0 775 436 209 110 150 9 230 83.0 630 266 197 112 130 10 220 69.3 298 131 108 105 101 GRAFICO COMPARATIVO Evaluación de metabólitos secundarios. La evaluación de metabólitos secundarios, se realizó mediante pruebas fitoquímicas de caracterización, dando los siguientes resultados Metabolitos Secundarios Alcaloides Cardiotónicos Pruebas - Reactivo de Dragendorff. Raíz + - Reactivo de Baljet. +++ - Análisis por TLC y revelado con Cumarinas volátiles +++ KOH al 5% en etanol - Reacción con HCl, en presencia de Flavonoides + magnesio metálico. Taninos - Reacción con cloruro férrico al 10% + + + - Por agitación vigorosa en agua Saponinas – caliente Triterpenos y/o -Reacción de Liebermann-Burchard +++ esteroides Derivados antracénicos libres - Reacción de Bontraeger + + + : Muy abundante + : Poco +++ + + : (Quinonas) Abundante – : Nada - Reacción de ninhidrina al 5% en CONCLUSIONES El extracto etanólico de la raíz de Physalis angulata es el que presentó mayor actividad hipoglucemiante. A dosis límite el extracto etanólico es inocuo. La dosis terapéutica está por debajo de 2000 mg/Kg de peso corporal. GRUPO DE INVESTIGACION