Glicosídeos feniletanoides acilados, echinacoside e acteoside de Cistanche tubulosa melhoram a tolerância à glicose em camundongos
Mar 16, 2022
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Abstrato
glicosídeos feniletanoides,echinacoside(1) eacteósido(2), principais constituintes em caules deCistanche tubulosa(Orobanchaceae), inibiu o aumento dos níveis de glicose no sangue pós-prandial em camundongos carregados de amido em doses de 250-500 mg/kg po Esses compostos (1 e 2) também melhoraram significativamente a tolerância à glicose em camundongos carregados de amido após 2 semanas de administração contínua em doses de 125 e/ou 250 mg/kg/dia po sem produzir alterações significativas no peso corporal ou na ingestão alimentar. Além disso, vários componentes deCistanche tubulosa, incluindo 1 (IC50=3,1 lM), 2 (1,2 lM), isoacteoside (3, 4,6 lM), 20-acetilacteoside (4, 0.071 lM), tubulósidos A (5, 8,8 lM) e B (9, 4.0 lM), siringalida A3-OaL-ramnopiranosídeo (10, 1,1 lM), campneoside I (13, 0,53 lM) e cancanosídeo J1 (14, 9,3 lM), demonstraram potente atividade inibidora de aldose redutase de lente de rato. Em particular, a potência do composto 4 foi semelhante à de epalrestat (0,072 lM), um inibidor clínico de aldose redutase.
Palavras-chave Echinacoside, Acteosídeo, Efeito de melhoria da tolerância à glicose, Inibidor da aldose redutase,Cistanche tubulosa

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Introdução
Glicosídeos feniletanoides(PhGs) são um tipo de composto fenólico caracterizado por uma estrutura de b-glicopiranosídeo contendo uma porção hidroxifeniletila como a aglicona. Esses compostos geralmente compreendem vários substituintes, como ácidos aromáticos (por exemplo, ácido cinâmico, ácido cumárico, ácido cafeico, ácido ferúlico, ácido isoferúlico , etc.) e/ou vários açúcares (por exemplo, ramnose, xilose, apiose, arabinose, etc.) ligados ao resíduo de glicose através de ligações éster ou glicosídicas, respectivamente. Embora os PhGs sejam amplamente distribuídos no reino vegetal, a maioria foi encontrada nas famílias Scrophulariaceae, Oleaceae, Plantaginaceae, Lamiaceae e Orobanchaceae.Echinacoside(1) [4, 5] eacteósido(2, também chamado de verbascoside, kusaginina, andorobanchin) [6-9] são representantes dos PhGs bem estudados e foram relatados como possuindo uma série de propriedades bioativas importantes, como atividades antioxidantes, neuroprotetoras, de eliminação de radicais de óxido nítrico, antihepatotóxicas e antiosteoporóticas [1–3, 10–14].
Anteriormente, relatamos a identificação e propriedades biológicas de constituintes dos caules deCistanche tubulosa(Schrenk) R. Wight (Orobanchaceae) [15–19], sendo os principais constituintes 1 e 2. Revelamos que esses PhGs demonstraram atividade vasorrelaxante na aorta torácica de rato isolada contraída por noradrenalina [15]. O tronco deCistanche tubulosa(Kanka-nikujuyou em japonês) tem sido tradicionalmente usado em áreas tibetanas para promover a circulação sanguínea [20, 21], e esta descoberta fornece evidências científicas para o uso tradicional deCistanche tubulosa.
Estudos contínuos sobre as propriedades bioativas deste material vegetal revelaram que esses principais PhGs possuem atividade hipoglicêmica e melhoram a tolerância à glicose em camundongos carregados com amido. Além disso, alguns dos PhGs isolados deCistanche tubulosa(1-18) foram encontrados para ter atividade inibitória da redutase da potencialdose.

EchinacosidedentroCistanche tubulosa
Resultados e discussão
Anteriormente [15], relatamos o isolamento e as propriedades bioativas de constituintes dos extratos metanólicos de caules secos deCistanche tubulosa, incluindo 1, 2, isoacteoside (3), 20-acetilacteoside (4), tubulósidos A (5) e B (9) e salidroside (18). Wiedemanninosídeo C (6), cancanosídeos H1 (7) e H2 (8) siringalídeo A 30-OaL-ramnopiranosídeo (10), cancanosídeo I (11), cistantubulosídeo A (12), campneosídeo I (13) e cancanosídeos J1 (14), J2 (15), K1 (16) e K2 (17), foram adicionalmente isolados dos caules frescos do mesmo material [16, 17] (Fig. 1).

Primeiro, os efeitos dos principais PhGs (1 e 2) no aumento pós-prandial dos níveis de glicose no sangue em camundongos carregados de amido foram examinados. A atividade de 1 e 2 doses de 250-500 mg/kg po foi significativa (Tabela 1). Neste experimento, um inibidor de a-glicosidase intestinal, acarbose, que foi empregado como controle positivo, apresentou inibição razoável (Tabela 1).

Para examinar os efeitos de 1 e 2 na tolerância à glicose, a elevação do nível de glicose no sangue foi examinada em camundongos carregados de amido após 2 semanas de administração contínua. As doses de 125 e/ou 250 mg/kg/dia po 1 e 2 melhoraram significativamente a tolerância à glicose (Tabela 2) sem alterar significativamente o peso corporal ou a ingestão alimentar (dados não mostrados). Esses resultados sugeriram que 1 e 2 foram eficazes tanto na inibição da elevação da glicose pós-prandial quanto na melhora da tolerância à glicose.

Para examinar o modo de ação dessas atividades anti-hiperglicêmicas, os efeitos de 1 e 2 em a-glicosidases do intestino delgado de ratos, maltase e sacarase foram examinados.Cistanche tubulosacontra essas enzimas também foram examinados. Anteriormente, identificamos um sal sulfônio de açúcar fino, salacinol (um dos mais potentes inibidores de α-glicosidase de ocorrência natural; IC50=6.0 e 1,3 lM contra maltase e sacarose, respectivamente) [22-24], que também foi empregado como controle positivo neste estudo. 1 (IC50=149 e 174 lM) e 2 (188 e 152 lM) mostraram atividades inibitórias enzimáticas semelhantes (Tabela 3). No entanto, suas atividades foram muito inferiores às dos controles positivos, salacinol e acarbose (IC50=6.0 e 1,3 e 1,7 e 1,5 lM, respectivamente). Vale ressaltar que dentre os PhGs isolados, 3 (IC50=70.4 e 152 lM) e 9(88,2 e 175 lM), que possuem uma fração trans-cafeoil na 60-posição do glucopiranosil interno parte, inibiram moderadamente a maltase e a sacarase, enquanto seus regioisômeros 2 e 4 ([300 lM), que possuem a porção cafeoil na posição 40-, apresentaram menor atividade contra essas enzimas.

AterosídeodentroCistanche tubulosa
As atividades inibitórias dos PhGs contra a maltase intestinal humana também foram examinadas na microssomalfração. Como resultado, 1 (IC50=125 lM), 2 (154 lM), 3(117 lM), 5 (63 lM), 9 (139 lM) e 15 (168 lM) apresentaram esta atividade . No entanto, esses compostos eram muito menos ativos que a acarbose (15,2 lM).
Anteriormente, identificamos vários flavonóides [25-31], estilbenóides [25, 32], derivados do ácido quínico [30] e terpenóides [33] como potentes inibidores da aldose redutase. Neste trabalho, os efeitos inibitórios dos PhGs (1-18) isolados na aldose redutase do cristalino de rato também foram examinados. A aldoseredutase é conhecida por ser uma enzima chave que catalisa a redução de glicose a sorbitol na via de processamento de poliol. O sorbitol não se difunde facilmente através das membranas celulares, e o acúmulo intracelular de sorbitol tem sido implicado nas complicações crônicas do diabetes, como a catarata [25].
Primeiro, um extrato metanólico de caules frescos deCistanche tubulosafoi encontrado para demonstrar atividade inibitória potente (IC{{0}},8 lg/mL). Entre os PhGs isolados, a atividade inibitória da aldose redutase do cristalino de rato foi observada com 1 (IC50=3,1 lM), 2 (1,2 lM), 3 (4,6 lM), 4 (0.{{24 }}71 lM), 5 (8,8 lM), 9 (4.0 lM), 10 (1,1 lM), 13 (0,53 lM) e 14 (9,3 lM) (Tabela 3). O composto 4, particularmente, mostrou a atividade mais potente, que foi equivalente à de epalrestat (0,0072 lM), um inibidor de aldose redutase usado clinicamente.

Para concluir,echinacoside(1) eacteósido(2), os principais PhGs de caules deCistanche tubulosa, foram encontrados para inibir o aumento dos níveis de glicose no sangue pós-prandial em camundongos carregados de amido em doses de 250-500 mg/kg po. 250 mg/kg/dia po, sem produzir alterações significativas no peso corporal ou ingestão alimentar. Esses resultados sugeriram que 1 e 2 foram eficazes não apenas em inibir a elevação pós-prandial da glicose, mas também em melhorar a tolerância à glicose. No entanto, suas atividades inibitórias de a-glicosidase eram indignas de atenção. Assim, a inibição da a-glicosidase contribuiu pouco para sua atividade anti-hiperglicêmica. O modelo detalhado de ação deve ser mais estudado. Entre os PhGs isolados, 1-3, 5, 9 e 15 inibiram moderadamente as a-glicosidases intestinais de ratos e humanos. Em contraste com essa inibição moderada, os PhGs 1-5, 9, 10, 13 e 14 inibiram efetivamente a aldose redutase do cristalino de rato. Em particular, a atividade do composto 4 foi de magnitude semelhante à do epalrestat, um inibidor usado clinicamente.
Método experimental
Material vegetal
Hastes deCistanche tubulosacultivadas em Urumqi, província de Xinjiang, China foram coletadas em setembro de 2007. O material vegetal foi identificado por um dos autores (X. Jia, presidente do Instituto de Matéria Médica e Etnodrogas Chinesas de Xinjiang). laboratório.
Animais
Camundongos ddY machos (6 ou 10 semanas) foram adquiridos da KiwaLaboratory Animal Co., Ltd., Wakayama, Japão. Os animais foram alojados a uma temperatura constante de 23 ± 2 graus e, em seguida, foram alimentados com ração de laboratório padrão (MF; Oriental Yeast Co., Ltd., Tóquio, Japão). Os animais foram mantidos em jejum por 20 a 24 horas antes do início do experimento, mas tiveram acesso livre à água da torneira. Todos os experimentos foram realizados com camundongos conscientes, salvo indicação em contrário. O protocolo experimental foi aprovado pelo Experimental Animal Research Committee da Kinki University.
Efeitos inibitórios de 1 e 2 nos níveis de glicose no sangue em camundongos carregados de amido
Uma mistura de cada amostra de teste e amido a (1 g/kg) suspenso em solução de acácia a 5 por cento (p/v) (20 mL/kg) foi administrada oralmente a camundongos em jejum (6 w). Amostras de sangue (ca. 0,1 mL) foram coletadas do plexo venoso infraorbitário sob anestesia com éter 0,5, 1 e 2 h após a administração oral. O sangue coletado foi imediatamente misturado com heparina sódica (5 unidades/tubo). Após centrifugação das amostras de sangue, o nível de glicose plasmática foi determinado enzimaticamente pelo teste Glucose CII Wako (Wako Pure Chemical Industries Ltd., Osaka, Japão). O inibidor de a-glicosidase intestinal acarbose foi usado como um composto de referência.

Efeitos de melhora da tolerância à glicose após 2 semanas de administração de 1 e 2 em camundongos carregados com amido
Cada amostra de teste foi administrada uma vez por dia (10:00-12:00) durante 2 semanas a 10-camundongos de uma semana alimentados com ração de laboratório padrão (MF; Oriental Yeast Co., Ltda.). O peso corporal foi medido todos os dias antes da administração da amostra de teste. Após jejum de 20 h, uma solução de amido (1 g/kg) foi administrada oralmente aos camundongos a 20 mL/kg. Através do mesmo procedimento, amostras de sangue (ca. 0,1 mL) foram coletadas e os níveis de glicose no plasma foram determinados conforme descrito acima de.
Efeitos inibitórios sobre a-glicosidases intestinais de ratos
Os experimentos foram realizados de acordo com o método descrito em nossos relatórios anteriores com uma ligeira modificação [23, 24]. Assim, vesículas de membrana da borda em escova do intestino delgado de ratos foram preparadas e suas suspensões em tampão 0.1 Mmaleato (pH 6.0) foram usadas como glicosidases intestinais de maltase e sacarase. Uma amostra de teste foi dissolvida em dimetilsulfóxido (DMSO), e a solução resultante foi diluída com 0,1 M de tampão maleato para preparar a solução de amostra de teste (concentração de DMSO 10 por cento). Uma solução de substrato no tampão maleato (maltose 74 mM, sacarose 74 mM, 50 lL), a solução da amostra de teste (25 lL) e a solução enzimática (25 lL) foram misturadas a 37 C por 30 min e, em seguida, imediatamente aquecidas por fervura água por 2 min para parar a reação. As concentrações de glicose foram determinadas pelo método da glicose-oxidase. A concentração final de DMSO na solução teste foi de 2,5 por cento e não foi detectada influência do DMSO na atividade inibitória. Os inibidores de a-glicosidase intestinais acarbose e salacinol foram usados como compostos de referência.
Efeitos inibitórios na maltase intestinal humana
Um microssoma de intestino delgado humano (lote MIC318017, adquirido da BIOPREDIC International, Rennes, França) em 0 tampão maleato de 0,1 M (pH 6,0) foi usado para determinar a atividade de a-glicosidase do intestino delgado da maltase . Através de um procedimento semelhante, o efeito da atividade inibidora de maltase foi medido como descrito acima.
Efeitos inibitórios na aldose redutase do cristalino de rato
Os experimentos foram realizados de acordo com o método descrito em nossos relatórios anteriores [25-33] com pequenas modificações. Assim, o fluido sobrenadante de um homogenato de lente de rato foi usado como uma enzima bruta. A suspensão de enzimas foi diluída para produzir aproximadamente 2 nmol/poço de nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP) na reação seguinte. A mistura de incubação continha tampão de fosfato 135 mM (pH 7.0), Li2SO4100 mM, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido (NADPH) 0,03 mM, DL-gliceraldeído 1 mMas um substrato e 20 lL de fração enzimática, com amostra-teste, em um volume total de 100 lL. A reação foi iniciada pela adição de NADPH a 30 C. Após 30 min, a reação foi interrompida pela adição de 30 lL de HCl 0,5 M. Em seguida, 100 lL de NaOH 6 M contendo imidazol 10 mM foram adicionados e a solução foi aquecido a 60 C por 20 min para converter NADP em um produto fluorescente. A fluorescência foi medida usando um leitor de microplaca de fluorescência (SH-9000, CORONA) em um comprimento de onda de excitação de 360 nm e um comprimento de onda de emissão de 460 nm. Cada amostra de teste foi dissolvido em DMSO. As medições foram realizadas em duplicata e os valores de IC50 foram determinados graficamente. Um inibidor de aldose redutase epalrestat foi usado como composto de referência.
Estatisticas
Os valores foram expressos como média ± SEM. Para a análise estatística, foi utilizada uma análise de variância unidirecional seguida pelo teste de Dunnett. Agradecimentos Este trabalho foi apoiado em parte por um Grant-in-Aid for Scientific Research pela Japan Society for the Promotion ofScience (JSPS) KAKENHI um Grant Number 24590153 e A Associação Médica Japão-China pelo apoio financeiro
De: 'Glicosídeos feniletanoides acilados,echinacoside, eacteósidoa partir deCistanche tubulosamelhorar a tolerância à glicose em camundongos' por Toshio Morikawa, et al
---J Nat Med (2014) 68:561–566 DOI 10,1007/s11418-014-0837-9
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