Actividad gastroprotectora de Hamelia patens Jacq. en el modelo de lesiones gástricas inducidas por etanol

Introducción

La úlcera péptica es una lesión del tracto digestivo inducida por el ácido que se extiende hacia la submucosa o hasta la muscular de la mucosa y, generalmente, se puede localizar en la parte inferior del esófago o del estómago y en la parte superior del duodeno (Kuna et al., 2019; Dunlap y Patterson, 2019). Se estima que se presenta de un 5 al 10 % en la población en general (Kuna et al., 2019) y puede desencadenar complicaciones graves como sangrado o perforación, con un alto riesgo de mortalidad debido a la peritonitis (Sverdén et al., 2019). La úlcera péptica se origina por un desequilibrio entre los mecanismos que contribuyen a la integridad de la mucosa (prostaglandinas, óxido nítrico, grupos sulfhidrilo, capa de moco bicarbonato y disminución de la motilidad gástrica) y los factores agresivos (Kuna et al., 2019; Dunlap y Patterson, 2019). Dentro de los factores de riesgo para esta enfermedad se encuentran la infección por H. pylori, el uso prolongado de fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) y otros medicamentos (corticosteroides, cloruro de potasio, agentes quimioterapéuticos) ya que modifican algunos factores protectores de la mucosa gástrica, el consumo de tabaco y de alcohol, el estrés después de una lesión o enfermedad física intensa, radioterapia, virus y alteraciones metabólicas. (Dunlap y Patterson, 2019; Kuna et al., 2019). Los protocolos de diagnóstico y tratamiento no han cambiado en los últimos 20 años (Brătucu et al., 2021). Los fármacos inhibidores de la bomba de protones (Perry et al., 2020) son los más prometedores para el tratamiento de la úlcera gástrica. Sin embargo, su uso prolongado desencadena efectos adversos como hipoclorhidria gástrica e hipergastrinemia, alteraciones en la absorción de calcio, hierro, magnesio y vitamina B₁₂, y/o cáncer gástrico o pancreático (Kavitt et al., 2019; Peng et al., 2018), por lo que es necesario buscar otras alternativas terapéuticas. Las plantas medicinales se consideran el principal reservorio de fármacos potenciales (Kuna et al., 2019) y se ha demostrado que el estudio basado en la información etnobotánica ha producido muchos fármacos útiles. No obstante, las investigaciones que validan el uso empírico de las plantas medicinales aún son escasas (Jiménez-Suárez et al., 2016). La planta Hamelia patens Jacq. (Rubiaceae), comúnmente conocida con los nombres de trompeta, coralillo o hierba coralina, que se usa tradicionalmente en el estado de Chiapas para tratar la úlcera péptica, no se dispone de investigaciones científicas al respecto, por lo que el objetivo de este estudio fue determinar el efecto gastroprotector de Hamelia patens utilizando el modelo de lesiones gástricas inducidas por etanol en ratas Wistar.

Se ha demostrado que los microorganismos no patógenos asociados con la planta generalmente la protegen mediante una rápida colonización y, por lo tanto, utilizan los sustratos disponibles, quedando limitados para los organismos patógenos obstaculizando el crecimiento de los últimos (Mayerhofer et al., 2019). Especies de hongos entomopatógenos como Beauveria bassiana y algunas pertenecientes al género Metarhizium se han empleado para el control de insectos en cultivos de importancia alimentaria, pueden colonizar sus raíces (Ahmad et al., 2020; Razinger et al., 2020; Krell et al., 2017), promover el crecimiento e incluso aumentar sus resistencia ante patógenos virales y fúngicos (Shaalan et al., 2021; Shaalan & Ibrahim, 2018) debido a su capacidad de producción de moléculas bioactivas por parte de su metabolismo secundario tales como hormonas y antibióticos, (Shah et al., 2022). El entomopatógeno M. anisopliae ataca naturalmente a insectos de diversos órdenes (Yousef et al., 2018) mediante la combinación de enzimas hidrolíticas tales como glucanasas, lipasas, amilasas, quitinasas y de metabolitos tóxicos como las destruxinas y citocalasinas, desafortunadamente su prevalencia en el ambiente se ve limitada debido a que es sensible a factores ambientales como temperatura, humedad y radiación (Putnoky-Csicsó et al., 2020), reduciendo su efectividad en los cultivos; por consiguiente, para prolongar los beneficios que brinda la interacción de M. anisopliae con su planta huésped se requiere de una cobertura que le permita incrementar su permanencia y resistencia ambiental, al respecto se han realizado investigaciones que proponen la inclusión de esporas del microorganismo en una matriz polimérica no tóxica (Manzanarez-Jiménez et al., 2023) y biocompatible. El alginato de sodio es un polímero que se ha empleado para la encapsulación de células, que ha permitido la liberación de las células bajo condiciones específicas y se han alcanzado del 80 al 95 % de supervivencia (Sarma et al., 2023; De Oliveira Lopes et al., 2020), siendo una buena alternativa para la protección de agentes de biocontrol fúngicos, incluidos los entomopatógenos (Lei et al., 2022). Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue analizar el potencial de biocontrol de una formulación de alginato con esporas encapsuladas de M. anisopliae en el cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.). infectado con Fusarium.

METODOLOGÍA

Animales

Se utilizaron ratas Wistar macho de un peso entre 180-220 g adquiridos de la Universidad Autónoma Metropolitana, campus Xochimilco, Ciudad de México. El cuidado y manejo de los animales fue realizado conforme a los lineamientos oficiales mexicanos (Norma Oficial Mexicana [NOM-062-ZOO], 1999). El estudio fue aprobado por el Comité Interno de Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (CICUAL) de la Escuela Superior de Medicina del Instituto Politécnico Nacional, con número de registro: ESM.CICUAL 14-03-01-2018. Los animales se colocaron en jaulas individuales provistas de un piso de malla metálica, 24 h previas a la realización de las evaluaciones fueron privadas de alimento, pero con libre acceso a agua (Sánchez-Mendoza et al., 2022). Todos los experimentos se llevaron a cabo con 7 animales por grupo.

Material vegetal

La planta Hamelia patens Jacq. (Rubiaceae) fue colectada en abril del 2021, en el municipio de Copainalá, en el estado de Chiapas, México. La planta fue identificada por el biólogo Manuel de Jesús Gutiérrez Morales, del Departamento de Flora del Herbario CHIP, y se le asignó el número de registro: 27762.

Extracción y fraccionamiento

Las hojas de Hamelia patens fueron secadas a temperatura ambiente bajo la sombra y después molidas con la ayuda de un molino mecánico. Cinco kilos de hojas secas y molidas fueron extraídos vía maceración, para esto las hojas se pusieron, primeramente, en contacto con hexano por espacio de tres días. Pasado este tiempo el disolvente fue filtrado y concentrado con la ayuda de un rota-evaporador, esta operación se repitió dos veces más para obtener de esta forma el extracto hexánico. Posteriormente, el residuo vegetal fue extraído con diclorometano y metanol, respectivamente, siguiendo la metodología antes descrita para así obtener el extracto de diclorometano y de metanol (López-Lorenzo et al., 2022). Los extractos se evaluaron en el modelo de lesiones gástricas inducidas con etanol en ratas Wistar. El extracto más activo, el diclorometano, se separó por cromatografía en columna de sílica gel con cambios grandes de polaridad, dando cuatro fracciones. Como sistema de elución se utilizó: F1 = hexano/acetato de etilo 9:1, F2 = hexano/acetato de etilo 8:2, F3 = hexano/acetato de etilo 5:5 y F4 = acetato de etilo 100 %.

Lesiones gástricas inducidas por etanol

Los extractos (10, 30 y 100 mg/kg), las fracciones (100 mg/kg), la carbenoxolona (3-100 mg/kg) y el vehículo (Tween 80 al 0.05 %) se administraron a ratas Wistar por vía oral (0.5 mL/100 g) a los diferentes grupos de animales. Treinta minutos después se administró un 1 mL etanol por vía oral (de forma independiente del peso) a todos los animales para provocar lesiones gástricas. Después de 2 h los animales fueron sacrificados en una cámara de CO₂. De forma inmediata se realizó la disección de los estómagos y, posteriormente, se llenaron con formaldehido (2 %), cinco minutos después se abrieron por la curvatura mayor para de esta forma poder medir el área de las lesiones gástricas con la ayuda de un microscopio estereoscópico provisto de un micrómetro ocular. El índice de úlcera se calculó como la suma de todas las lesiones en mm² de cada estómago (Sánchez-Mendoza et al., 2022).

Análisis estadístico

Los datos se expresan como la media ± EEM (Error estándar de la media; n = 7). Las diferencias entre los grupos de tratamiento fueron analizadas utilizando la prueba de Kruskal-Wallis seguida por la prueba de Dunn. Para comparar dos grupos se empleó la prueba U de Mann Whitney. Se consideró una diferencia significativa con un valor de p< 0.05.

RESULTADOS

Los extractos de hexano, diclorometano y metanol de Hamelia patens indujeron un efecto gastroprotector contra las lesiones provocadas con etanol a la dosis de 100 mg/kg (Figura 1 [A]). No obstante, el extracto hexánico fue inactivo a dosis menores (10 y 30 mg/kg), ya que no existe diferencia significativa al comparar con el grupo control de vehículo. En cambio, los extractos de diclorometano y metanol fueron activos a esas dosis (10 y 30 mg/kg). Cabe resaltar que el efecto de estos dos extractos activos no es dependiente de la dosis (Figura 1 [B y C]). En el estudio biodirigido se decidió realizar el fraccionamiento del extracto de diclorometano, ya que al compararlo con el extracto metanólico a la dosis de 10 mg/kg se encontró una diferencia significativa entre ambos.

En la evaluación de las fracciones obtenidas del extracto de diclorometano (Figura 2, 100 mg/kg) se encontró que tres de ellas, F1, F2 y F3, fueron activas; y solo la F4 fue inactiva. Al hacer una cromatografía en capa fina de las fracciones activas se observaron algunos Rf similares (0.6) entre ellas. Respecto a la carbenoxolona, esta protegió del daño gástrico a partir de la dosis de 10 mg/kg y presentó un efecto dependiente de la dosis (Figura 3). Al comparar el índice de úlcera del fármaco de referencia con el obtenido por las fracciones F1 y F2, no se encontró diferencia estadística, lo que indica que ejercen la misma protección a la dosis de 100 mg/kg.

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos mostraron que la planta Hamelia patens ejerce actividad gastroprotectora, lo que sustenta su uso terapéutico para tratar úlcera gástrica en la medicina tradicional de nuestro país. Adicionalmente, cabe mencionar que en estudios previos a Hamelia patens se le ha demostrado actividad antinociceptiva y antiinflamatoria (Noor et al., 2020). Esta combinación de actividades le daría una ventaja a Hamelia patens, debido a que esto ayudaría a reducir las dosis de AINEs en aquellos pacientes que los consumen de manera prolongada y así reducir el riesgo de padecer úlcera péptica provocada por este tipo de fármacos (Dunlap y Patterson, 2019). Por otro lado, a lo largo del estudio biodirigido quedó en evidencia que la planta contiene más de un compuesto activo con diferentes propiedades fisicoquímicas, ya que se encontró actividad en los tres extractos evaluados (hexano, diclorometano y metanol). Aunque el extracto hexánico solo ejerció actividad a la dosis de 100 mg/kg, lo cual puede ser por dos razones: que dicho extracto tenga muy poca cantidad del o de los constituyentes activos, o que dichos compuestos sean poco activos. En cambio, el efecto gastroprotector alcanzado con la dosis de 10 mg/kg del extracto de diclorometano difiere significativamente respecto al extracto metanólico a la misma dosis, lo que indica que, en el extracto de diclorometano, el o los compuestos responsables de dicha actividad son más potentes o están en mayor cantidad. Adicionalmente, del fraccionamiento del extracto de diclorometano tres fracciones resultaron activas y sus cromatografías en capa fina mostraron compuestos con Rf similares, lo cual sugiere que las facciones 1, 2 y 3 probablemente contengan el mismo compuesto, además de otros. Los estudios fitoquímicos de la planta Hamelia patens han reportado que contiene un glucósido de flavanona, ácido rosmarínico y varios alcaloides como pteropodina, isopteropodina, rumberina, palmirina, maruquina, alcaloide A, tetrahidroalstonina, aricina, hamelina, uncarina, especiofilina y efedrina (Jiménez-Suárez et al., 2016). Considerando que se ha reportado actividad gastroprotectora para algunos tipos de flavonoides y alcaloides, queda pendiente continuar el estudio de esta planta para poder identificar los constituyentes gastroprotectores activos y determinar su mecanismo de acción. Es interesante observar que el efecto protector de las fracciones activas F1 y F2 fue similar al fármaco de referencia carbenoxolona a la misma dosis, lo que sugiere que con la purificación de estas fracciones probablemente se obtengan compuestos más activos que carbenoxolona.

CONCLUSIÓN

La planta Hamelia patens protege a las ratas Wistar del daño gástrico causado por etanol y contiene más de un compuesto activo.

REFERENCIAS