Estudio metabólico de hojas de Passiflora ligularis y su relación con la actividad inhibitoria sobre α-amilasa y α-glucosidasa (2018)
Especies del género Passiflora han sido objeto de múltiples investigaciones farmacológicas, dado que existen reportes de su uso en el tratamiento tradicional de diferentes patologías, una de ellas la diabetes mellitus. Passiflora ligularis Juss o “Granadilla” es una especie ampliamente cultivada en el territorio nacional, cuyo fruto ha demostrado poseer actividad en diferentes modelos farmacológicos de diabetes. Por otro lado, se han identificado compuestos en hojas con actividad inhibitoria sobre las glucosil-hidrolasas, enzimas necesarias para la digestión de carbohidratos y dianas farmacológicas en el tratamiento de esta enfermedad. Basados en dichas evidencias, en esta tesis de maestría se buscó estudiar el perfil metabólico de extractos polares de hojas de P. ligularis, e identificar, a través de un estudio metabolómico, los metabolitos responsables de la actividad inhibitoria sobre estas enzimas involucradas en la digestión de carbohidratos. Finalmente, se buscó validar los resultados obtenidos mediante ensayos in vitro y estudios in silico. Así, mediante el perfilado metabólico por RMN-1H y HPLC-MS se identificaron 29 compuestos, 5 de los cuales corresponden a aminoácidos, 2 a carbohidratos, 4 a ácidos orgánicos, 3 a compuestos misceláneos, 1 saponina y 14 compuestos polifenólicos; entre estos últimos, los flavonoides tipo O-glicósido derivados de quercetina y crisina son los más abundantes. Se estudiaron hojas de 8 parcelas de cultivo ubicadas en los municipios de Anolaima, Algeciras, Junín; éstas fueron almacenadas bajo refrigeración o a temperatura ambiente. Los extractos obtenidos a partir de 25mg de hojas se ensayaron sobre los modelos de inhibición de α-glucosidasa presente en el extracto de intestino de rata y α-amilasa pancreática porcina, obteniéndose inhibiciones de entre el 5 y el 50%; y de entre el 5 y 95%, respectivamente. El estudio metabólomico por RMN-1H permitió establecer que la condición de almacenamiento es la variable que mayor impacta en los cambios del perfil metabólico de los extractos, específicamente cambios asociados con la composición de carbohidratos. Por otro lado, no se evidenció efecto del sitio o la edad de cultivo en la diferenciación de los perfiles metabólicos. Los análisis por OPLS-DA revelaron que los cambios en la actividad biológica se explicarían por variaciones en compuestos de tipo saponina, polifenol y aminoácido. Estudios in silico tipo acoplamiento molecular, entre los compuestos identificados como posibles responsables de los cambios de actividad inhibitoria, y las estructuras rígidas de las enzimas α-amilasa pancreática porcina y la subunidad N-terminal de la α-glucosidasa humana, permitieron identificar que los compuestos: ligularósido C (15), quercetina-3-O-glucósido (17), luteolina-7-O-glucósido (17a), kaempferol-3-O-glucósido (19), y apigenina-7-O-glucósido (19a), son los que generarían complejos con el sitio activo de la α-amilasa de forma más efectiva para inhibirla. En el caso de la α-glucosidasa, los compuestos quercetin-3-O-(6”-malonil)-glucósido (18), apigenina-7-O-glucósido (19a), kaempferol-3-O-(6”-malonil)-glucósido (21) e isoramnetin-3-O-(6”-malonil)-glucósido (22) fueron los que presentaron mejores resultados. Por otro lado, se determinaron in vitro los valores de IC50 de los compuestos glutamina (3), crisina (14), ligularósido C (15), catequina (16), quercetina-3-O-glucósido (17), kaempferol-3-O-glucósido (19) y crisin-7-O-(6”-acetil)-glucósido (28), para cada una de las enzimas estudiadas. De esta forma, se estableció que los compuestos con valores de IC50 inferiores o levemente superiores a los presentados por el control positivo acarbosa, que para α-amilasa pancreática porcina fue de 234μM, fueron los compuestos ligularósido C (409.80μM), quercetina-3-O-glucósido (31.04 μM) y kaempferol-3-O-glucósido (33.45 μM), indicando que presentan una potencia mayor o cercana a la del control positivo. Respecto a la inhibición de la α-glucosidasa presente en el extracto de intestino de rata, el compuesto quercetina-3-O-glucósido presentó un valor de IC50 de 15.37μM, que es inferior al presentado por el control positivo acarbosa (156.6μM). Todo este estudio mostró que las variaciones en la actividad inhibitoria sobre glucosil-hidrolasas por parte de los extractos polars de hojas Passiflora ligularis Juss se pueden explicar por cambios en la concentración y/o expresión de compuestos polifenólicos y saponinas, aspecto confirmado mediante estudios in silico e in vitro.