UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE MEDICINA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANADEPARTAMENTO ACADÉMICO DE PATOLOGÍA EXPERIMENTAL

SECCIÓN PATOLOGÍA EXPERIMENTAL

GRUPO: 8 / BIOTERIO: 8

“Toxicidad aguda del extracto etanólico de la vaina de Caesalpinia spinosa administrado vía

oral en ratones BALB/c”Autores:

Castillo Verástegui, Julio AlonsoEugenio Ñuflo, Stephanie CarolinaGarcía La Hoz, MariselMonroy Condori, Grecia María del CarmenSoto Mosquera, Elmer EnriqueVega Landa, Josue IsmaelVerástegui Zapata, César AlbertoVillanueva Villegas, Renzo JhesúsYupari Jimeno, Alex AlejandroZárate Lizarzaburo, Jazmin Karina

Profesora Asesora:

Mg. Nancy Rojas Morán – Profesora Principal de Patología experimental.

AGOSTO 2011

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ÍNDICE

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I.- TÍTULO:

“Toxicidad aguda del extracto etanólico de la vaina de Caesalpinia spinosa administrado vía oral en ratones BALB/c”

II.- GENERALIDADES:

a. Antecedentes:

La Caesalpinia spinosa conocida comúnmente como tara o taya se encuentra distribuido desde Venezuela hasta Chile y Bolivia. El Perú, siendo el primer productor mundial de tara, reportó en el 2008 un ingreso de divisa de aproximadamente de 42 millones de dólares por la exportación del polvo de tara. Esta planta está siendo cultivada en los valles interandinos

secos entre 800 y 2800 msnm siendo su productor principal el departamento de Cajamarca. Sus frutos y vainas tienen amplia aplicación en la medicina tradicional.

Según estudios previos, se ha encontrado que posee diversas propiedades como la antimicrobiana y antitumoral evaluadas a través de estudios experimentales de extractos de

la vaina de esta planta.Dentro de sus aplicaciones en la industria, se ha demostrado que la tara, sobre todo en el

extracto de la hoja, presenta propiedades insecticidas utilizadas con el fin de minimizar las pérdidas en cereales sin dañar este alimento y antiincrustante que favorece al sistema protector de las embarcaciones.

Por otro lado, la goma contenida en el endospermo de las semillas, tiene gran aplicación en la industria cosmética y alimentaria, al igual que la goma arábiga. Esta goma posee las características propias de las gomas vegetales actuando como espesante, aglomerante, estabilizador, coloide y capa protectora vistas en una investigación peruana.

El componente más importante de la vaina de tara son sus taninos, encontrándolos en un 40 – 62%. Se ha encontrado una estrecha relación entre este componente y nefrotoxicidad, hepatoxicidad, anemia, daño en la flora intestinal, mala absorción proteica y metahemoglobinemia; pero no se ha registrado una investigación específica que evalúe la toxicidad de los taninos de la tara ni los efectos adversos que esta pueda ocasionar.

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b. Marco Teórico:

La Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze o también conocida como Tara o Taya (Perú) es un árbol pequeño (2 – 3 m) de la División Magnoliophyta (Angioespermas), Clase Magniolópsida (Dicotiledonea), Familia Cesalpinaceae, Género Caesalpinia, Especie Caesalpinia spinosa o C. tintoria.

La Caesalpinia spinosa se encuentra en países como Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y hasta norte de Chile. Entre estos países resaltamos al Perú que tiene el mayor bosque de Tara con un 80 % de la producción mundial. La producción de Tara se lleva a cabo en las 4 estaciones del año.

La zona productora de Tara en el Perú se encuentra entre los 800 y 2800 msnm, resaltando a

los siguientes departamentos Cajamarca (41%), Ayacucho (16%), La Libertad (13%), Huánuco (13%), Huancavelica, Ancash, Apurímac, Cañete, entre otros.

En los usos de esta planta se resalta a la vaina y la semilla. Como uso medicinal tradicional (popular) funciona como cicatrizante, antiséptico, antidiarréico, antimicótico, antibacteriano,

antiescorbúticos, odontálgicos, antidisentérico, etc.

Como uso industrial se utiliza la vaina para la extracción de taninos y ácido gálico

(antioxidante), la semilla para la obtención de hidrocorticoides.

La vaina de la Tara es un extraordinario producto de exportación como materia prima para la obtención de ácido tánico, pues estas contienen taninos hidrolizables (galotaninos) en un rango de 40 – 62 % (en la región de Ayacucho encontramos el Cultivar Almidón que se encuentra en la zona sur y presenta el mayor nivel de taninos).

En la composición química de los frutos (vaina y semilla) encontramos proteínas (7,17%), fibra bruta (4%), carbohidratos (67,58%) y taninos (62% - vaina). En los taninos hallados los clasificamos de la siguiente manera galotanino (53,1%), ácido gálico (9,5%), elagitanino (6,9%) y derivados (30,5%).

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Los taninos son compuestos polifenólicos que se encuentran distribuidos ampliamente en el reino vegetal principalmente en leguminosas y en aquellas plantas que muestran un color

rojo-morado particular (flavonoides). Además, son responsables de la palatalabilidad por su sabor astringente en los alimentos y se caracteriza por formar precipitados de complejos proteicos.

Se clasifican como taninos hidrolizables y condensados o proantocianidinicos. A los taninos

condensados se les atribuye los efectos benéficos en contraste con los hidrolizables, que por ser degradables en el organismo pueden causar efectos adversos. Los taninos hidrolizables son ésteres de ácido fenólico, como ácido gálico y ácido elágico con un azúcar( principalmente, glucosa) o un polialcohol.

Existen investigaciones en modelos murinos, las cuales señalan el poder antimicrobiano,

antioaxidante, antimalárico, antiinflamatorio, antidiarreico y antihemorrágico de estos compuestos.

Se ha investigado acerca de los taninos hidrolizables, los cuales son fácilmente degradados por la flora microbiana a nivel del tubo digestivo en rumiantes, los productos metabólicos se

comportan como hepatotoxinas y nefrotoxinas que ocasionan lesiones e incluso pueden llegar a necrosar el tejido hepático.

Estos compuestos polifenólicos disminuyen el valor nutritivo de los alimentos al formar un complejo proteína–tanino a nivel intestinal que impide la correcta absorción de iones

metálicos como el hierro, aminoácidos y carbohidratos.

En estudios con cabras se evidencio a la 24 hrs de administración de la dosis de un extracto con alto porcentaje de taninos un descenso en los niveles de proteína séricos, aumento del pH

sanguíneo, alto nivel de transaminasas y metahemoglobinemia.Se ha reportado que los galotaninos, taninos con alto número de acido gálico en su composición, utilizado como agente estabilizante en la industria peletera y textil produce daño en la mucosa respiratoria, irritación gástrica, inflamación renal, necrosis hepática al ser accidentalmente ingerido.

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c. Justificación

En los últimos tiempos, la tara ha cobrado importancia en nuestra economía, y ha sido fuente de muchos proyectos y estudios sobre su mercado internacional, así como sus posibilidades de exportación a países de Europa como Francia. El éxito en su exportación reside en sus grandes cualidades como curtiente vegetal, proporcionado por su alta concentración de taninos y debido a los nuevos lineamientos medioambientales señalados por la Unión Europea.

Así también se ha abierto un amplio campo de investigación en lo que concierne a aplicaciones médicas de la tara, sin embargo, no existe en la bibliografía revisada estudios sobre la toxicidad de esta planta. Por tanto, este proyecto inicia una nueva línea de estudios de investigación sobre esta importante especie, que servirá de base para estudios posteriores.

Así mismo es importante recalcar que los estudios de toxicidad son importantes dentro del

desarrollo en la investigación de nuevas especies aplicables a la terapia medicinal.

Al presentar este proyecto, se pretende innovar en cuanto a estilo y tipo de estudio

desarrollados clásicamente en la sección de Patología Experimental, mostrando una forma menos habitual de investigación utilizando para ello a la Caesalpinia Spinosa, que está por

convertirse en uno de los tantos productos bandera del país.

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III.- PROBLEMA:

¿La administración vía oral del extracto etanólico de Caesalpinia spinosa produce toxicidad aguda

multiorgánica en ratones BALB/c?

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IV.- HIPÓTESIS:

H0: La administración vía oral del extracto etanólico de Caesalpinia spinosa no ocasiona toxicidad aguda multiorgánico en los ratones BALB/c.

H1: La administración vía oral del extracto etanólico de Caesalpinia spinosa ocasiona toxicidad aguda multiorgánica en los ratones BALB/c.

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V.- OBJETIVOS:

a. Del piloto:

1. GENERAL:

Determinar la dosis mínima en la cual se evidencien alteraciones conductuales o morfológicas en los animales de experimentación.

2. ESPECÍFICO:

Adiestrarse en la manejo de animales de laboratorio.

b. Del ensayo definitivo:

1. GENERAL:

Determinar los efectos tóxicos del extracto etanólico de la vaina de Caesalpinia spinosa administrado vía oral en ratones BALB/c.

2. ESPECÍFICOS:

BIOQUÍMICOS: Evaluar indicadores de daño hepático, renal, y del tubo digestivo.

ANATOMOPATOLÓGICOS: Macroscópicos: Evaluar cambios en el color, tamaño y peso de los órganos a estudiar

Microscópicos: Evaluar y describir lesiones microscópicas en los diversos tejidos.

CLÍNICO:Evaluar cambios en el color, tamaño y peso de los ratones.

Evaluar cambios conductuales (sed, apetito, actividad)

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VI.- FLUJOGRAMA

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VII.- MATERIALES Y MÉTODOS

a. Materiales

1. Biológicos:

Ratones, especie Mus musculus , cepa BALB/c, sexo macho y hembras, animal

haloxénico,con 6 semanas de edad, peso promedio 20 +/-2 gr.

Extracto etanólico de la vaina de tara: Se extraerá en un equipo soxleth y se utilizará 10 g

de muestra polvo de vaina en 150 ml de solvente etanol Q.P, por 7 horas a 80 ºC, luego se llevará a evaporación total en un vaso de precipitación a 50 ºC hasta obtener polvo.

2. Químicos:

Kits de análisis bioquímico.

3. Físicos:

Bioterio 8 (Sede Baquero, 3er piso)

Material de limpieza

b. Métodos:

1. Diseño:

Experimental Verdadero

2. Ensayo piloto: Up-Donw-Procedure

Este procedimiento, es utilizado en primer lugar pues minimiza el número de ratones que se emplean para estimar la toxicidad aguda del un químico y aproximar la DL50. A parte de medir la mortandad, también permite la observación de los signos de toxicidad.

Se contará con un número total de 17 ratones especie Mus musculus, cepa BALB/c, sexo

macho y hembras, cuyo peso no tiene una variación mayor de 2 gr. Se realizará el correspondiente proceso de aleatorización y se númerará del 1 al 10 a los ratones macho, teniendo 2 como grupo blanco. Se seguirá el mismo proceso de aleatorización para el procedimiento de extrapolación a las hembras, teniendo de la misma manera 2 ratones

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hembras de grupo blanco y 3 numeradas ordinalmente en el grupo experimental. Previo a la prueba piloto se tendrá una semana de aclimatación.

El procedimiento consiste en aplicar las dosis individualmente a cada animal,en secuencia de intervalos de 24h, observándolos como mínimo 24h. Al primer animal se le aplica la dosis más cercana a la DL50; si el animal sobrevive, al segundo se le aplica una dosis mayor; si no sobrevive, la dosis para el segundo animal, será disminuida. Los animales

moribundos y evidentemente agónicos, serán sacrificados por razones humanitarias.

Para seleccionar la dosis adecuada, se debe utilizar toda la información posible y conocida; de no tener referencias, se recomienda empezar con una dosis inicial entre 200 a 500 mg/kg de peso y se continuará con factores de progresión según los resultados

evidenciados, sin llegar al límite de 2000 mg/kg de peso.

La extrapolación al sexo contrario del de la prueba inicial se realizará administrando, a no más de 3 animales, dosis por encima o debajo de la estimada DL50 calculada

anteriormente; según sean las reacciones del animal anterior.

Con los resultados obtenidos se analizarán las dosis que fueron tóxicas mas no causaron la muerte de los animales, esta dosis obtenida servirá para el procedimiento del ensayo definitivo del proyecto.

3. Ensayo definitivo: Dosis fijas adaptado.

Posterior al ensayo piloto se procederá al ensayo experimental, en el cual también se llevó a cabo la aleatorización para separar los grupos control (3 ratones) y los 5 grupos experimental (6 ratones por grupo) para cada uno de los sexos correspondientes.

A estos grupos experimentales se les administrará distintas dosis en base a la dosis hallada en la prueba piloto, aumentando en progresión hasta llegar a una dosis menor de la causante de mortalidad. Terminado este procedimiento se llevará a cabo el sacrificio de los animales de experimentación.

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4. Toma de muestras

Los fluidos corporales a estudiar son la sangre y la orina a las cuales se les realizarán las correspondientes pruebas bioquímicas.

Los órganos seleccionados, fijados y consevados son el hígado, el riñon y el tubo digestivo y seguirán el proceso correspondiente para la obtención de las láminas de las estructuras

microscópicas a estudiar.

5. Prueba estadísticas

Se emplearán el test de normalidad y el de ANOVA o KW. Posterior a esto se procederá al análisis e interpretación de los resultados obtenidos, su discusión y posterior publicación.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

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