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 .