Estudo da atividade biológica de Salácia impressifolia, Croton heterodoxus e triterpenos na homeostasia da glicose em modelos experimentais in vivo e in vitro

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o efeito de extratos e frações das plantas Salacia impressifolia e Croton heterodoxus, bem como um novo triterpeno derivativo, o fern-9(11)-ene-2a,3ß-diol, na homeostase da glicose usando modelos experimentais in vivo e in vitro. Plantas e triterpenos foram avaliados quanto às atividades anti-hiperglicêmica e/ou hipoglicemiante na curva de tolerância à glicose, em modelo experimental de hiperglicemia induzida por sobrecarga de glicose (4g/kg), assim como efeito na secreção de insulina, na atividade das enzimas a-glicosidases in vivo e na propriedade anti-glicação in vitro. Além disso, foi estudado a translocação de vesículas contendo insulina no pâncreas e o mecanismo de ação do triterpeno derivativo na captação de glicose e influxo de cálcio em ilhotas pancreáticas e intestino (cólon), e também a secreção in vivo do peptídeo semelhante ao glucagon 1 e a atividade da enzima dipeptidilpeptidase IV in vitro. Para experimentos in vivo, foram utilizados ratos machos Wistar com 50-55 dias de idade. Para determinação da glicemia e concentração do peptídeo semelhante ao glucagon 1, amostras de sangue foram coletadas nos tempos zero, 15, 30, 60 e 180 min na curva de tolerância à glicose; para insulina sérica, nos tempos zero, 15, 30 e 60. A captação de glicose e influxo de cálcio foram estudados depois da incubação das ilhotas pancreáticas e cólon intestinal com triterpeno derivativo, na presença ou não de diferentes inibidores/ativadores e de 14C-glicose ou de cálcio (45Ca2+). A translocação de vesículas foi avaliada por microscopia eletrônica de transmissão. O extrato bruto, fração clorofórmio e resíduo insolúvel da Salacia impressifolia mostraram potencial atividade anti-hiperglicêmica em ratos hiperglicêmicos, reduziram a atividade da maltase e sacarase e demonstraram efeito anti-glicação. O extrato bruto da Croton heterodoxus e derivativo demonstraram potencial atividade anti-hiperglicêmica. Os resultados mostram que o triterpeno derivativo reduziu a glicose sanguínea em comparação com o triterpeno isolado; e reduziu a atividade da maltase. Além disso, o triterpeno derivativo estimulou a translocação das vesículas de insulina no pâncreas e aumentou a captação de glicose e o influxo de cálcio em ilhotas pancreáticas isoladas e cólon intestinal. Adicionalmente, o triterpeno derivativo estimulou a secreção de insulina e do peptídeo semelhante ao glucagon 1. Neste sentido, estas descobertas destacam a Salacia impressifolia e o triterpeno derivativo como um potencial candidato para utilização em terapias para a diabetes melito.<br>

Abstract: The aim of this study was to characterize the effect of extracts and fractions of Salacia impressifolia and Croton heterodoxus, as well as the triterpene derivative, in glucose homeostasis using in vivo and in vitro experimental models. The anti-hyperglycemic activity in the glucose tolerance curve, the inhibition of the enzymes a-glucosidases and the anti-glycation property were investigated. In addition, it was also studied the mechanism of action of triterpene derivative in glucose and calcium uptake in pancreatic islet and intestinal colon, and also the in vivo glucagon-like peptide-1 secretion and in vitro dipeptidyl peptidase-IV activity. Vesicles translocation was available by transmission electronic microscopy. For the in vivo experiments, Wistar male rats at 50-55 day-old were used. To glycaemia and serum glucagon-like peptide-1 determination blood samples were collected at zero, 15, 30, 60 and 180 min at the glucose tolerance curve; to insulin, 0, 15, 30 and 60 min. The activity of intestinal disaccharidases was also evaluated in vivo. The involvement of dipeptidyl peptidase-IV and the anti-glycation property were evaluated in vitro. The glucose and calcium uptake was studied after incubation of the pancreatic islet and intestinal colon with triterpene and of 14C-glucose or calcium (45Ca2+) in the presence or not of different inhibitors. The pancreatic islets were isolated and incubated with 45Ca2+ and triterpene in the presence or absence of various inhibitors or activators. The crude extracts, chloroform and insoluble residue of Salacia impressifolia showed potential anti-hyperglycemic activity in hyperglycemic rats, reduced the activity of maltase and sucrose and prevented glycation. The crude extracts of Croton heterodoxus and triterpene derivative demonstrated potential anti-hyperglycemic activity. The results show that the triterpene derivative powered the serum glucose lowering compared with triterpene isolated; and reduced the activity of maltase. Also, triterpene stimulated insulin vesicles translocation in pancreas; and glucose and calcium uptake in isolated pancreatic islet and colon. Additionally, triterpene derivative stimulated glucagon-like peptide-1 and insulin secretion in vivo. In this sense, these findings highlight Salacia impressifolia and triterpene derivative as a potential candidate for use in therapies for diabetes.