Efecto de Cucurbita ficifolia sobre el estrés oxidativo, inflamación y activación de PKB en adipocitos 3T3-L1

Cucurbita ficifolia Bouché es una planta que se cultiva en México por sus frutos comestibles, a los cuales se les ha atribuido potencial terapéutico en el control de la diabetes. Un extracto acuoso de este fruto se ha reportado como hipoglucemiante, antioxidante y antiinflamatorio in vivo. Este extracto contiene Dquiroinositol (DQI) como el componente principal, pero aún no es clara su participación en los efectos biológicos mencionados. En el presente trabajo se investigó el efecto del extracto acuoso (estandarizado con base en su contenido de DQI) y del DQI sintético sobre parámetros de estrés oxidativo e inflamación, dos anormalidades presentes en obesidad y diabetes tipo 2 (DT2), así como en la activación de la proteína cinasa B (PKB), en adipocitos 3T3-L1. Los tratamientos con el extracto de Cucurbita ficifolia y el DQI sintético, disminuyeron la relación GSH/GSSG y H2O2, y aumentaron la actividad de la glutatión peroxidasa. Además, DQI disminuyó la expresión del RNAm y la proteína de TNF-α, IL-6 y resistina, mientras Cucurbita ficifolia disminuyó resistina e incrementó IL-6. Y ambos tratamientos no modificaron los niveles de adiponectina. Por otra parte, el DQI activó PKB en ausencia de insulina como evidencia de su efecto insulinomimético, contrario a lo observado con el extracto acuoso de Cucurbita ficifolia. Por lo tanto, el efecto antioxidante y antiinflamatorio del extracto de Cucurbita ficifolia puede deberse, en parte, a su contenido de DQI. Debido a que incrementó la actividad de la glutatión peroxidasa, la cual participa en la regulación del estado redox (GSH/GSSG) con disminución del H2O2, evitando la activación de la vía inflamatoria. Ambos tratamientos pueden reducir los daños causados por el estrés oxidativo en obesidad y DT2. El efecto antiiinflamatorio del DQI, conjuntamente con su efecto insulinomimético, podrían coadyuvar al tratamiento de estas dos patologías

Efecto de un extracto hipoglucemiante de Cucurbita ficifolia Bouché sobre los niveles de citocinas proinflamatorias en ratones obesos

La obesidad y el sobrepeso se definen como una acumulación anormal o excesiva de grasa nociva para la salud. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, en el 2005 había en el mundo aproximadamente 1600 millones de adultos con sobrepeso y 400 millones de adultos obesos y se calcula que en el 2015 habrá aproximadamente 2300 millones de adultos con sobrepeso y más de 700 millones con obesidad. Diversos estudios han relacionado a la obesidad como factor importante para el desarrollo de diabetes tipo 2 (DT2). En la obesidad y en la DT2 se presenta una respuesta inflamatoria crónica de bajo grado. El exceso de tejido adiposo blanco tiene una función importante en este proceso, al incrementar la producción anormal de citocinas, como el factor de necrosis tumoral tipo alfa (TNF-α), interleucina 6 (IL-6), resistina, adiponectina, entre otras., las cuales se han relacionado con la resistencia a la insulina. La importancia de la inflamación en el desarrollo de estas patologías ha llevado a proponer nuevas alternativas farmacológicas, dirigidas al tratamiento de este proceso. En México, una planta que se utiliza empíricamente en el control de la DT2 es Cucurbita ficifolia (C. ficifolia). Se ha demostrado que el extracto acuoso del fruto de C. ficifolia disminuye los niveles séricos de TNF-α e incrementa interferón gama (IFN-γ) e interleucina 10 (IL-10) en ratones diabéticos. Sin embargo, aún se desconocen otros efectos que podría tener el extracto de C. ficifolia sobre la inflamación. Debido a la importancia del tejido adiposo blanco en la regulación de la producción de citocinas, la presente investigación planteó evaluar el efecto de un extracto hipoglucemiante de C. ficifolia sobre las concentraciones séricas y la expresión génica en tejido adiposo de citocinas inflamatorias en ratones obesos. La finalidad del estudio es sentar las bases para proponer el extracto, como una alternativa terapéutica capaz de detener el estado inflamatorio y la resistencia a la insulina presente en la obesidad, previniendo así el desarrollo de la DT2 y sus complicaciones vasculares. Se utilizó un modelo murino de obesidad inducido por la administración neonatal de glutamato monosódico, el cual presenta un estado inflamatorio crónico característico y resistencia a la insulina. Ratones obesos con cuatro meses de edad recibieron el extracto de C. ficifolia (200 mg/kg, vía intragástrica) por 30 días. Al finalizar el tratamiento se cuantificaron los niveles séricos y la expresión del RNAm en tejido adiposo de TNF-α, IL-6, resistina, IL-10 y adiponectina. Los resultados mostraron que la administración de C. ficifolia disminuye significativamente los niveles séricos de TNFR2 e IL-6, así como la expresión del RNAm de las citocinas proinflamatorias resistina, TNF-α e IL-6 (P<0.05). La administración de C. ficifolia no incrementó los niveles de las citocinas antiinflamatorias IL-10 y adiponectina. Aunque fue evidente una reducción estadísticamente significativa del RNAm de adiponectina (P<0.05). Además, C. ficifolia redujo la resistencia a la insulina en los ratones obesos (P<0.05). Estos resultados permiten concluir que el extracto hipoglucemiante de C. ficifolia tiene efecto antiinflamatorio en los ratones obesos lo cual se asocia con una disminución de la resistencia a la insulina.The overweight and the obesity are defined as abnormal or excessive fat accumulation that may impair the health. According to the World Health Organization, in 2005 approximately 1.6 billion of adults had overweight, whereas 400 million of adults were obese. Overweight and obesity are considered risk factors for developing type 2 diabetes mellitus. The obesity and diabetes are associated with a low grade-chronic inflammatory response, due to an abnormal production of cytokines. White adipose tissue plays an important role in this inflammatory process. In obesity, the excess of adipose tissue causes an inflammatory condition by abnormal production of cytokines, such as tumor necrosis factor type alpha (TNF-α), interleukin 6 (IL-6), resistin and adiponectin, which have been associated with the generation of insulin resistance. The importance of inflammation in the generation of these pathologies has propitiated the search of new therapies for treatment of this illness. In Mexico, Cucurbita ficifolia is a plant used empirically in type 2 diabetes mellitus control. The aqueous extract from C. ficifolia fruit decreased serum levels of TNF-α and increased the levels of interferon gamma (IFN-γ) and interleukin 10 (IL-10) in diabetic mice. However, the effects of C. ficifolia on the inflammation in obesity have not yet been studied. Because the importance of white adipose tissue in the regulation of cytokine production, in the present research it was proposed to evaluate the effect of daily administration of a hypoglycemic extract from C. ficifolia fruit on the serum levels and the gene expression of inflammatory cytokines in obese mice. An obesity model induced by neonatal administration of monosodium glutamate was used, which presents a characteristic inflammatory state and insulin resistance. Obese mice with 4 months of age received C. ficifolia extract (200mg/kg) for 30 days by gastric gavage. At the end of the treatment serum levels and mRNA expression in adipose tissue for TNF-α, IL-6, resistin, IL-10 and adiponectin were quantified. The results indicated that administration of C. ficifolia significantly decreased serum levels of TNFR2 and IL-6, as well as the mRNA expression of the proinflammatory cytokines resistin, TNF-α and IL-6 (P <0.05). The administration of C. ficifolia did not increase the levels of the anti-inflammatory cytokines IL-10 and adiponectin. Although a significant reduction (P <0.05) of adiponectin mRNA expression was observed. Also C. ficifolia reduced insulin resistance in obese mice (P <0.05). In conclusion, these results suggest that the hypoglycemic extract of C. ficifolia has anti-inflammatory effect in obese mice, resulting in amelioration of the insulin resistance

ANTIHYPERGLYCEMIC, ANTIOXIDANT AND ANTI-INFLAMMATORY EFFECTS OF AQUEOUS EXTRACT OF MISTLETOE (Cladocolea loniceroides) IN STZ-INDUCED DIABETIC MICE

Background: Inhibition of carbohydrate hydrolyzing enzymes, such as α-amylase and α-glucosidase, is a key element in the regulation of diabetes mellitus (DM). The purpose of this work was to study the inhibition of carbohydrate hydrolyzing enzymes, and the antihyperglycemic activity of aqueous extract of Cladocolea (C. loniceroides) in streptozotocin (STZ)- induced diabetic mice. Materials and Methods: The inhibitory activities of C. loniceroides aqueous extract on α-amylase and α-glucosidase were investigated in vitro. Glucose tolerance test was performed in normoglycemic (NG) mice which were fed with starch or sucrose. The effect of mistletoe aqueous extract (ME) was measured in (STZ)-induced diabetic mice. On day 35 of the treatment, the effect of decreasing oxidative stress (lipid peroxidation, glutathione redox state, GPx and GR specific activities, cytokines and aminotransferases analysis) was assessed. Results: ME showed a competitive mode of inhibition for the carbohydrate hydrolyzing enzymes (CHE). The maximum antihyperglycemic activity in mice was observed for the unripe fruit aqueous extract (UFAE) for -amylase and stem aqueous extract (SAE); for -glucosidase due to the glycemic response reduction by 23% or 35%, respectively. UFAE decreased malondialdehyde (MDA) 1.76 times; GSH/GSSG ratio was mantained (3.08 ± 0.66); GPx activity was reduced (24%); IL-6 was reduced (18%) and the concentration of TNF- (37%) was leveled with respect to the (STZ)-induced diabetic mice; ALT and AST (liver transaminases) levels were nearly the same compared with those found in the NG mice. Conclusion: UFAE of C. loniceroides exhibited the highest antidiabetic activity in (STZ)-induced diabetic mice

Reactive Oxygen Species from NADPH Oxidase and Mitochondria Participate in the Proliferation of Aortic Smooth Muscle Cells from a Model of Metabolic Syndrome

In metabolic diseases, the increased reactive oxygen species (ROS) represents one of the pathogenic mechanisms for vascular disease probably by promoting vascular smooth muscle cell (SMC) proliferation that contributes to the development of arterial remodeling and stenosis, hypertension, and atherosclerosis. Therefore, this work was undertaken to evaluate the participation of ROS from NADPH oxidase and mitochondria in the proliferation of SMCs from the aorta in a model of metabolic syndrome induced by sucrose feeding in rats. After 24 weeks, sucrose-fed (SF) rats develop hypertension, intra-abdominal obesity, hyperinsulinemia, and hyperleptinemia. In addition SMCs from SF rats had a higher growth rate and produce more ROS than control cells. The treatment of SMCs with DPI and apocynin to inhibit NADPH oxidase and with tempol to scavenge superoxide anion significantly blocked the proliferation of both SF and control cells suggesting the participation of NADPH oxidase as a source of superoxide anion. MitoTEMPO, which targets mitochondria within the cell, also significantly inhibited the proliferation of SMCs having a greater effect on cells from SF than from the control aorta. The higher rate of cell growth from the SF aorta is supported by the increased content of cyclophilin A and CD147, proteins involved in the mechanism of cell proliferation. In addition, caldesmon, α-actin, and phosphorylated myosin light chain, contractile phenotype proteins, were found significantly lower in SF cells in no confluent state and increased in confluent state but without difference between both cell types. Our results suggest that ROS from NADPH oxidase and mitochondria significantly participate in the difference found in the rate of cell growth between SF and control cells