Evaluación de la actividad antioxidante del té de Chaya (Cnidoscolus chayamansa) en ratas diabéticas inducidas quimicamente. RESUMEN La diabetes mellitus representa uno de los problemas de salud pública en México, es la primera causa de muerte desde el 2000 (www.inegi.com); se caracteriza inicialmente por hiperglicemia crónica, resultando en defectos en la secreción y acción de la insulina, generando problemas metabólicos en la glucosa, lípidos y proteínas. A nivel mundial se conoce la importancia que tiene la etnobotánica para tratar diferentes enfermedades entre ellas la diabetes, en México se conocen cerca de 150 plantas que se les atribuyen propiedades hipoglucémicas, aunque solo un número muy pequeño se ha estudiado realmente. La chaya (Cnidoscolus Chayamansa) ha sido utilizada en el tratamiento de la diabetes, aunque existen algunos estudios al respecto existe controversia acerca de sus propiedades hipoglucémicas. Los estudios muestran que la Chaya tiene características nutracéuticas que la comparan con la espinaca; por su alto contenido en calcio, hierro y fibra, así como, vitaminas A, C y E, se considera que es una planta que posee propiedades antioxidantes lo cual puede ayudar a reducir algunos de los daños que se generan por la diabetes. El objetivo de este trabajo fue evaluar en el suero la actividad antioxidante de la chaya administrada en te a las ratas diabéticas inducidas con estreptozoticina (STZ). Para lo cual se trabajó con ratas Wistar (250 - 300 g) las cuales tuvieron libre acceso al alimento y al té de chaya, desde el momento de la inducción de la diabetes, continuando durante 7 semanas y evaluando semanalmente glucosa, colesterol, triglicéridos, general de orina, creatinina y micro albúmina. ANTECEDENTES La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad crónica y degenerativa que se presenta por alteraciones en el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas. Se caracteriza por la hiperglucemia, es decir un incremento persistente en los niveles basales de glucosa sanguínea ocasionada por la pérdida de su homeostasis, o control, entre su producción por el hígado y su utilización por dos hormonas, el glucagon y la insulina, que son secretadas en las células alfa y beta de los islotes pancreáticos, respectivamente. La insulina es la responsable de controlar la captación y almacenamiento de la glucosa en las células del músculo esquelético y adipocito, dependientes de esta hormona, al estimular su transporte al interior de las mismas. La acción de la insulina se inicia a través de su unión con los receptores de superficie de las células, generando una cascada de eventos de fosforilación intracelular. Cuando éstos son alterados, se produce la resistencia a la insulina, que implica una disminución en su actividad biológica. Dependiendo la respuesta a la insulina los enfermos se pueden clasificar en diabéticos dependientes de insulina (DDI o diabetes tipo I) o no-dependientes de insulina (NDI o diabetes tipo II), (Olefsky y col., 1991). En México, la diabetes tipo II se presenta entre el 90 y 95% de los enfermos diabéticos, y representa el primer lugar de mortalidad en nuestro país (Federación Mexicana de Diabetes, 2003). Generalmente, la diabetes no produce síntomas en su inicio, por lo que puede pasar inadvertida. Con los años, la hiperglucemia crónica daña especialmente los nervios y vasos sanguíneos generando diversas complicaciones en ojos, riñones, corazón, entre otros. Los tratamientos dependen del nivel de hiperglicemia, en algunas ocasiones es suficiente el control de la dieta y el ejercicio. Sin embargo, si no se normalizan los niveles de glucosa es necesario el empleo de insulina o de agentes hipoglucemiantes; con el riesgo de desarrollar reacciones adversas, o intolerancia al medicamento después de su empleo crónico. Además los tratamientos generalmente son costosos para los pacientes, razones por las que se ha incrementado el empleo de productos naturales con propiedades hipoglucemiantes, como la chaya. La chaya es recomendada tradicionalmente para diversos problemas como la diabetes, obesidad, hipertensión, cálculos renales y hemorroides (Diaz-Bolio 1975). Sus hojas se preparan en té, se emplean para mejorar la digestión, circulación, como laxante y diurético. Su valor alimenticio también se ha demostrado (Martin y Ruberte, 1978), algunos estudios muestran que la Chaya tiene características nutracéuticas que la comparan con la espinaca; por su alto contenido en calcio, hierro y fibra; así como vitaminas A, C y E, (Kuti y Torres, 1996), se considera que es una planta que posee propiedades antioxidantes que pueden

ayudar a reducir los daños que se generan por las enfermedades crónico degenerativas como la diabetes. Por lo que es importante estudiar su actividad antioxidante, inicialmente en un modelo de diabetes inducida químicamente. Los modelos experimentales con animales diabéticos ayudan entender las causas, y tratamiento de este síndrome metabólico (Carolyn J. Fischer, 2003; Hugués, Rodríguez 2002). Debido a que la diabetes representa actualmente la primera causa de mortandad en México es importante dar alternativas complementarias a los tratamientos para mejorar la calidad y tiempo de vida de los pacientes, por esto es importante estudiar el efecto de la chaya sobre los niveles de glucosa, colesterol y lípidos en el organismo; así como la actividad antioxidante en suero que pueda ser empleada como biomarcador de efecto en procesos crónicos-degenerativos como la diabetes (Ross y Molina 2002). MATERIAL Y METODOS I. El tratamiento, alimentación, y control de los animales se realizó en el bioterio del DIPA, de la Universidad Autónoma de Querétaro, bajo la dirección de la Dra. Rosalía Reynoso Camacho. Se utilizaron ratas Wistar machos de 10 semanas de edad (260-300g), se tuvieron en jaulas metálicas, con ciclos de luz- oscuridad de 12 horas y temperatura de 25°C. Se les suministró agua o té de chaya y alimento (2018S Harlan Tekland) ad limitum. Semanalmente se registraron los parámetros fisiológicos de peso, glucosa, colesterol, triglicéridos, micro- albúmina, creatinina y general de orina. II. Inducción experimental de diabetes, se administró una dosis de estreptozotocina (STZ) 45 mg/kg i.p. se midieron los niveles de glucosa 72h después de la inducción, los animales con niveles de glucosa superiores a 180 mg/dL se consideraron diabéticos. III. Diseño experimental. Se dividieron aleatoriamente en grupos, cada uno con 6 ratas: 1.Grupo normoglicémico o control negativo.- recibió alimento y agua. 2.Grupo normoglicémico o control de chaya.- recibió alimento y té de chaya. 3.Grupo diabético sin tratar recibió alimento y agua. 4.Grupos diabético tratado recibió alimento y té de chaya. IV. Toma de muestras para análisis macroscópico, y bioquímico. Todos los grupos se sacrificaron a las 7 semanas, después de 16 horas de ayuno, se recolectó la orina para análisis general de orina, albúmina y creatinina. Las ratas se anestesiaron con éter, se realizó una incisión vertical se abrió y examinaron la mayor parte de órganos, por punción cardiaca se extrajo sangre para posterior obtención del suero, se tomaron muestras de músculo abdominal, hígado y riñones, se lavaron con solución fisiológica. El suero se guardó a -20°C en micro tubos para su posterior análisis bioquímico. El análisis del suero se realizó por espectrofotometría se determinaron: glucosa, colesterol, triglicéridos, lipoproteínas de alta y baja densidad por espectrofotometría. V. Análisis bioquímico. Determinación sanguínea de glucosa, colesterol y triglicéridos. La sangre obtenida de la vena caudal de las ratas en ayuno, fue depositada en las tiras reactivas (Roche) específicas para cada parámetro, y leídas en un glucómetro Accutrend GCT con los siguientes rangos de sensibilidad: glucosa (20-600 mg/dL); colesterol (150-300 mg/dL) y triglicéridos (60-600 mg/dL). Al final del estudio las determinaciones se realizaron por medio de kits específicos y leídos por espectrofotometría. VI. Análisis estadístico. Los resultados son expresados como la media ± desviación estándar, los datos fueron analizados usando el análisis de varianza (ANOVA) y las medias comparadas por la prueba de Duncan. P< 0.05 fue considerada significativa. RESULTADOS Peso corporal. El peso corporal (Figura 1) de las ratas sanas que recibieron el té de chaya incrementó 52% durante las 7 semanas del estudio de un valor promedio inicial de 252±12 a 388±39 (P<0.05). En contraste, las ratas diabéticas que recibieron agua disminuyeron 15% su peso inicial de 255±18 a 218±32 g. De manera similar, pero significativa las ratas diabéticas que recibieron el té de chaya disminuyeron 25% su peso inicial de 259±12 a 190±27 g (P<0.05).

Consumo de alimento. El consumo promedio de alimento, en el grupo de ratas sanas que recibieron el té de chaya, se mantuvo constante (29±7 g/día/rata) durante las 7 semanas del estudio. Por el contrario, las ratas diabéticas tratadas con agua y chaya aumentaron hasta el 25% y 35% respectivamente su propio consumo, al final del experimento. Sin embargo, en relación al grupo de ratas sanas el incremento fue del 96% (52±13 g/día/rata) y 61% (42±10 g/día/rata), respectivamente.

Consumo de líquido. La ingesta promedio de líquido, en el grupo de ratas sanas que recibieron el té de chaya (figura 2) fue constante (36 ± 8 mL/día/rata), durante las 7 semanas del estudio. A diferencia de las ratas diabéticas que desde el inicio de su hiperglicemia el consumo fue marcadamente superior y se mantuvo alto en todo el estudio. Para las diabéticas que recibieron el té la ingesta al inicio y al final fue de 162±67 a 234±50 mL/día y para las diabéticas que recibieron agua el consumo fue de 213±82 a 328±78 mL/día. Esto significa un aumento al final del estudio de 6.6 y 9.3 veces respectivamente, en relación al grupo control de ratas sanas. Concentración de glucosa sanguínea El té de chaya no disminuyó la hiperglicemia (Figura 3) en las ratas diabéticas, con respecto a sus controles diabéticas que solo recibieron agua. Por el contrario, los niveles de glucosa se incrementaron 28% y 45% respectivamente de sus valores iniciales (235 ± 44 mg/dL). Sin embargo, en las ratas sanas que recibieron el té de chaya los niveles de glucosa (132 ± 21 mg/dL) se mantuvieron sin cambios significativos durante todo el experimento. Concentración de triglicéridos y colesterol Los niveles de triglicéridos sanguíneos en las ratas diabéticas que recibieron el té de chaya mostró una disminución del 40% comparado con el 28% del grupo de ratas diabéticas que solo recibió agua. Sin embargo, las ratas sanas normoglicémicas tratadas con chaya también mostraron una reducción del 30%, figura 4. Por otro lado, los niveles de colesterol (datos no mostrados) no resultaron modificados en ninguno de los grupos estudiados. Por otro lado, 2 ratas diabéticas murieron, la primera fue a las 3 semanas del estudio pertenecía al grupo de diabéticas con agua; y la segunda murió a las 6 semanas fue del grupo diabética tratada con chaya. DISCUSION En el presente estudio, se evaluó el efecto del té de chaya administrado ad libitum sobre el efecto diabetogénico de la estreptozotocina (STZ), en las ratas. La diabetes inducida por STZ en los animales de laboratorio ha sido ampliamente utilizada para investigar sobre la misma y sus complicaciones a largo plazo, así como para evaluar el posible efecto hipoglucémico y antihiperglicémico de nuevos compuestos sintéticos o provenientes de plantas. La severidad de la diabetes experimental y su persistencia en las ratas depende de la dosis empleada de STZ (Tancrede G., y col. 1983), la inyección intraperitoneal de 45 mg/kg es conocida que causa un estado diabético pasajero (Simon O. y West M., 1992), una recuperación espontánea dentro de las 36 semanas se ha visto en dosis hasta de 50 mg/kg de STZ (Iwase M., 1991). Además de la propiedad diabetogénica de la STZ posee otros efectos farmacológicos, y acciones extrapancreáticas que no pueden ser excluidas (Schein P. y col., 1974). Las manifestaciones clínicas que caracterizan la existencia de la diabetes en humanos como hiperglicemia, pérdida de peso, polifagia, poliuria, polidipsia, se presentaron de forma similar en el modelo experimental con STZ en ratas, de manera similar lo reportan Ravi y col., 2004. En relación a la pérdida de peso, nuestros resultados mostraron una disminución del 15-25% similar a lo encontrado en otros reportes (Ravi y col., 2004; Madar Z., 1983 ), siendo la pérdida de peso relativamente menor (15%) aunque no significativa para el grupo que recibió la chaya. La polifagia evaluada por el consumo de alimento se observó más en el grupo de las ratas diabéticas que sólo recibieron agua que en las que recibieron el té de chaya, el cual se incrementó el 90 y 53% con respecto al grupo de ratas sanas. Este incremento en el consumo de alimento no se reflejó en el peso corporal de estos grupos. Sin embargo, con respecto a la polidipsia evaluada como el consumo de líquido, nuevamente el grupo diabético con agua consume 3 veces más líquido que el tratado con el té y 9 veces más que el grupo sano que ingiere el té. No hay reportes que presenten datos precisos de consumo de alimento o ingesta

de líquidos para hacer su comparación. El té de chaya no mostró actividad antihiperglicémica/hipoglicémica en este estudio, lo cual confirma un estudio de Vergara y col., 2002 realizado en ratas Wistar y en el de Alarcón-Aguilera, 1998 realizado en conejos. Por el contrario, Kuti y Torres, 1996 observaron en conejos un efecto hipoglucemiante, mientras que Sandoval H., 2004 observó en ratas Zucker una disminución del estado hiperglicémico solo al inicio del tratamiento, pero con las variedades de chaya trilobulada y pentalobulada. CONCLUSION La administración del té de chaya atenuó los efectos severos de la diabetes en cuanto al consumo de líquido, alimento y disminución de peso. No presentó efecto antihiperglicémico, pero si disminuyó los niveles de triglicéridos sanguíneos. Por lo que su empleo podría ser recomendado para reducir los niveles de lípidos. BIBLIOGRAFIA 1. Carolyn J. Fischer. Streptozotocin. Free Radical in biology and medicine 77:222 Spring 2003. 2. Diaz-Bolio, J. 1975. Chaya (chayamansa de Cnidoscolus, Euphorbiaceae), un alimento maravilloso. Tierra 30:407-408, 427-428. 3. Cheyla Romay Penabad. Capacidad antioxidante total del suero en la diabetes mellitus; Revista Cubana Investigación Biomédica 15(2). 4. Federación Mexicana de Diabetes. 2003. Control total de la diabetes para el médico tratante. Editorial Intersistemas. México. 5. Hugués Hernandorena Beatriz, Rodríguez García Julio César, Rodríguez González Julio César y Marrero Rodríguez María Teresa. Animales de experimentación como modelos de la diabetes mellitus tipo 2. Rev Cubana Endocrinol 2002;13(2):163-72. 6. Kuti, J.O. and Torres ES. 1996. Potential nutritional and health benefits of tree spinach. pp516-520. In: J.Janick (ED.), progress in new crops. ASHS Press, Arlington, VA. 7. Liu,T.Z., Chin, N., Kiser, M.D., and Bigler, W.N. (1982). Clin Chem 28, 2225-2228 8. Marilena Kampa, Anastasia Nistikaki, Vassilios Tsaousis, Niki Maliaraki, George Notas and Elias Castanas. 2002. A new automated method for the determination of total antioxidant capacity (TAC) of human plasma, based on the crocin bleaching assay. BMC Clinical Pathology 200, 2:3 9. Martin, F.W., and Ruberte R., 1978, Chaya (Cnidoscolus chayamansa) includes composition and nutritional value, culture in Puerto Rico. In: Vegetables of hot humid tropics. USDA, ARS, New Orleans, L,A. 10. Ross-Ibarra J., Molina-Cruz A. 2002. The ethnobotany of chaya (Cnidoscolus aconitifolius ssp. aconitifolius Breckon): A nutritious Maya vegetable. Economic Botany 56: 350?365. 11. Olefsky, J.M., 1991. Diabetes sacarina en enfermedades endócrinas y de la reproducción. En tratado de medicina interna. Ed. Interamericana. Mc Graw-Hill. pp1510-1533 12. West, E., Simon, O.R., Morrison, E.Y. 1996. Streptozotocin alters pancreatic beta-cell responsiveness to glucose within six hours of injection into rats. West Indian Med J. 45(2):60-2. 13. http//www.inegi.com