Exploración de metabolitos secundarios de extractos de plantas nativas de Michoacán como inhibidores de la enzima aldosa reductasa

Abstract

In chronic hyperglycemia, the enzyme Aldose Reductase (AKR1B1) transforms glucose to sorbitol. Sorbitol accumulation in cell induced water retention by altered osmoregulation, which produces an increase in cell volume and damage the membrane. The limited amount of AKR1B1 Inhibitors (IAR) and its undesirable effects generates an area of pharmacological opportunity in obtaining IAR with therapeutic potential from native plants to contribute in the treatment and prevention of secondary complications such as the cataract in the growing population of individuals with chronic hyperglycemia. In the present study Michoacán native plants of the genera Ageratina, Caesalpinea, Enterolobium, Eupatorium and Tagetes were selected. Their flowers, leaves, stems and roots were obtained by maceration and sequential extraction of ascending polarity hexánicos crude extracts, methanolic and dichloromethane. The AKR1B1 inhibitory activity for measuring NADPH consumption and produced glycerol concentration was determined by spectrophotometric methods. The extracts with more than 80% inhibition were chosen to evaluate the inhibitory activity of some secondary metabolites. The 13-epi-labdanólico acid purified of stem dichloromethane extract A. jocotepecana caused greater inhibition with 97% inhibition compared with other secondary metabolites. The inhibition properties IC50, type of inhibition, Ki, specificity and mechanism of action of acid 13-epi-labdanólico to AKR1B1 were determined. The results suggest the 13-epi-labdanólico acid as a model molecule for chemical modification and enhance its activity as an inhibitor of AKR1B1.

En la hiperglucemia crónica la enzima Aldosa Reductasa (AKR1B1) transforma la glucosa a sorbitol. La acumulación de sorbitol en la célula induce la retención de agua por la alteración de la osmorregulación. Esto produce un aumento en el volumen celular y daño en la membrana. La escasa cantidad de inhibidores de la AKR1B1 (IAR) y sus efectos indeseables generan un área de oportunidad farmacológica en la obtención de IAR con potencial terapéutico a partir de plantas nativas, para coadyuvar en el tratamiento y prevención de complicaciones secundarias como la catarata en la creciente población de individuos con hiperglucemia crónica. En este trabajo se seleccionaron plantas nativas de Michoacán de los géneros Ageratina, Caesalpinea, Enterolobium, Eupatorium y Tagetes. De sus flores, hojas, tallos o raíces se obtuvieron por maceración y extracción secuencial de polaridad ascendente los extractos crudos hexánicos, diclorometánicos y metanólicos. La capacidad inhibitoria hacia la enzima AKR1B1 se determinó midiendo el consumo de NADPH y la concentración de glicerol producido por métodos espectrofotométricos. Los extractos con inhibición mayor a 80% fueron elegidos para evaluar la actividad inhibitoria de algunos de sus metabolitos secundarios. El ácido 13-epi-labdanólico purificado del extracto diclorometánico de A. jocotepecana de tallo tuvo mayor inhibición con el 97% comparado con el resto de los metabolitos secundarios. Se determinaron las propiedades de inhibición: CI50, tipo de inhibición, Ki, especificidad y mecanismo de acción del ácido 13-epi-labdanólico a la AKR1B1. Los resultados obtenidos sugieren al ácido 13-epi-labdanólico como una molécula modelo para su modificación química y potenciar su actividad como inhibidor de la AKR1B1.