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Revista Colombia Médica, Vol. 37, No. 1, Jan./Mar. 2006, pp. 53 - 60 Estudio del efecto antihipertensivo de la Salvia scutellarioides en un modelo de ratas hipertensas Evaluation of the antihypertensive effect of Salvia scutellarioides in a rat model of hypertension Jorge Ramírez, M.D., MSc.1, Mauricio Palacios, M.D, MSc.2, Oscar Gutiérrez, M.D., M.Sc.3 1. Profesor Auxiliar,
Departamento de Ciencias Fisiológicas, Escuela de Medicina,
Universidad del Valle, Cali, Colombia. e-mail: jorgehramirez31@yahoo.com Recibido para publicación:
mayo 25, 2005. Code Number: rc06008 RESUMEN Introducción: La infusión de los tallos y hojas de la planta
Salvia scutellarioides (nombre vulgar: mastranto) es ampliamente
utilizada en la medicina tradicional colombiana por sus efectos
antihipertensivos y diuréticos. Hasta el momento no se han
realizado estudios experimentales que validen el efecto
antihipertensivo de la S. scutellarioides. Palabras clave: Hipertensión. Salvia scutellarioides. Mastranto. Etnofarmacología. L-NAME. S. palaefolia. SUMMARY Introduction: An infusion of stems and leaves of the plant Salvia
scutellarioides (common name: Mastranto) is used in the Colombian
traditional medicine due to its antihypertensive and diuretic
effects. Up to date, no experimental studies have been done to
validate the reported effects. Key words: Hypertension. Salvia scutellarioides. Mastranto. Ethnopharmacology. L-NAME. S. palaefolia.
La hipertensión arterial (HTA) afecta aproximadamente a 26.4% de la población adulta y entre 60% y 70% de las personas en la séptima década de la vida (1,2). En Colombia, se estima que más de 10 millones de personas presentan HTA (24.7% de la población adulta) (3). La HTA es uno de los principales factores de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y renales. Múltiples estudios epidemiológicos han mostrado que las enfermedades cardiovasculares son la primera causa de mortalidad en la mayoría de los países del mundo, incluyendo a Colombia (2,4). La infusión de los tallos y las hojas de S. scutellarioides se utilizan ampliamente en la medicina tradicional colombiana por sus efectos antihipertensivos y diuréticos (5,6). Pese al amplio uso de la S. scutellarioides en Colombia, no se ha evaluado hasta la fecha el efecto de esta especie en la tensión arterial. Los análisis fitoquímicos realizados de la S. scutellarioides han informado que las hojas y tallos de la planta presentan una gran variedad de moléculas como alcaloides, triterpenos, lignanos y flavonoides (7). Varias moléculas con efecto vasodilatador se han descrito en plantas de la familia Lamiaceae, algunas de estas como el ácido metiripariocromeno A (AMA) aislado de la Orthosiphon aristatus se evalúan en fases experimentales preclínicas y clínicas (8). La especie S. scutellarioides (familia: Lamiaceaenombre vulgar: mastranto-sinonimia: S. palaefolia) es nativa de Colombia, donde crece de forma endémica en las regiones pacífica y andina a alturas entre 1600 y 3500 metros sobre el nivel del mar (5,6). El presente estudio evalúa el efecto de la administración de S. scutellarioides en un modelo de ratas hipertensas por administración crónica de L-NAME. (NG-nitro-L-arginina metil ester). El L-NAME es un inhibidor irreversible de la enzima óxido nítrico sintasa (NOS) encargada de la producción de óxido nítrico en el endotelio a partir de la L-arginina. La inhibición de la NOS disminuye la producción de óxido nítrico (NO) ocasiona vasoconstricción, aumento de la liberación de renina e hipertensión arterial (9). METODOLOGÍA Obtención de la planta y almacenamiento. La S. scutellarioides se recolectó en el kilómetro 18 vía Buenaventura en un mercado local de plantas medicinales. La identificación de la planta la realizó el doctor Phillipe Silverstone (biólogo botánico, Profesor Titular de biología, Facultad de Ciencias, Universidad del Valle); en el herbario del Departamento de Biología de la Universidad del Valle se almacenaron muestras de hojas, tallos y raíces de la S. scutellarioides. El material recolectado se lavó y después se desecó en un horno de flujo laminar a 35º C durante 48 horas. El almacenamiento se hizo en envases cerrados a una temperatura de 0º C. Los procesos empleados para colectar y procesar la planta se realizaron de acuerdo con las recomendaciones del CYTED (Ciencia y Tecnología para el Desarrollo) para la recolección y procesamiento de plantas medicinales (10). Preparación del extracto. Las hojas y tallos secos se fraccionaron mecánicamente; para cada preparación del extracto se tomaron 10 g del material a los que se les practicó un proceso de extracción con arrastre de vapor en 500 ml de H20 destilada. El extracto acuoso (EA) obtenido se colocó en un rotoevaporador hasta obtener un volumen de 25 ml equivalente a un extracto acuoso (EA) al 40% de concentración. Animales de experimentación. El modelo experimental se realizó en ratas machos Sprague-Dawley machos con peso de 200 a 250 g y edad 8-10 semanas. Los animales se mantuvieron en el Bioterio de la Universidad del Valle con las siguientes condiciones: ciclo luz-día de 12 horas, temperatura 22-26ºC, seis animales por cada jaula, agua y comida ad libitum. Método de registro de la tensión arterial. La tensión arterial sistólica (TAS), media (TAM) y diastólica (TAD) se midieron con un equipo de toma de tensión arterial no invasiva de seis canales [IITC six channels NIBPTM] consistente en una cámara para seis ratas, a temperatura constante de 31ºC; un tensiómetro de cola con un transductor piezoeléctrico conectado a un amplificador de pulsos y un scanner para alternar la medición entre cada rata sin manipular al animal. Los datos del amplificador para cada rata se envían al computador por medio de un equipo de adquisición de datos [MP100 data acquisition system-BIOPACTM] y se analizan mediante el software Acknowledge 3.07® BIOPACTM. El software monitorea el pulso y la tensión arterial en canales diferentes, el principio de los pulsos indica la TAS y el punto de máxima amplitud de los pulsos indica la TAM. La TAD se calcula de la siguiente forma: TAD= (3TAM TAS) / 2 Los métodos no invasivos para el registro de la TA han mostrado una buena correlación con el uso de catéteres intra-arteriales en ratas (11). Modelo de hipertensión con L-NAME. El modelo de hipertensión mediante L-NAME se utiliza ampliamente para estudiar la fisiopatología y la farmacología de la hipertensión arterial. Se ha descrito que la administración de L-NAME produce un aumento de 20% a 40% de la tensión arterial sistólica y diastólica en ratas (9). Además, el L-NAME produce fibrosis cardíaca y nefropatía, características de daño de órgano blanco similares a la hipertensión humana. La hipertensión por L-NAME se debe sobre todo a la vasoconstricción pues disminuye la síntesis de NO y al aumento en la síntesis de renina (12,13). Por estos mecanismos, se ha descrito que la administración de IECAs junto con el L-NAME previene el desarrollo de hipertensión arterial y el daño de órgano blanco en este modelo (14-16). La administración de L-NAME se hizo al mismo tiempo con la S. scutellarioides, de la forma como se ha descrito en los protocolos y estudios basados en este modelo. Se escogió la dosis de 40mg/kg/i.p. de L-NAME por ser la que cursa con el mayor grado de fibrosis cardíaca y permite, evaluar el efecto de la S. scutellarioides en la prevención del daño de órgano blanco por hipertensión arterial (13,17). Se tomaron 30 ratas machos y se repartieron al azar en 5 grupos homogéneos para la administración diaria de los siguientes tratamientos:
Análisis estadístico. Los resultados de tensión arterial sistólica, media y diastólica se expresaron como la media del grupo y se procesaron con un análisis de varianza (ANOVA) de medidas repetidas. Las diferencias entre los grupos se analizaron con el ajuste de Bonferroni. Se aceptó a priori una p<0.05 como indicador de diferencias estadísticamente significativas. Los datos se analizaron, procesaron y graficaron con el uso de GraphPad® Prism versión 4.0 para Windows® XP. RESULTADOS Antes de administrar los tratamientos (semana cero) no se observaron diferencias estadísticamente significativas en la TAS, TAM y TAD. La administración de S. scutellarioides (1 y 2 g/kg) no redujo significativamente la TAS si se compara con el grupo que recibió L-NAME+solución salina ( Gráfica 1). Sin embargo, la dosis de 2 g/kg de S. scutellarioides produjo una disminución estadísticamente significativa en la TAM en las semanas 1 (p<0.01), 2 (p<0.01) y 4 (p<0.05) de experimentación frente al grupo L-NAME+solución salina (Gráfica 2). La TAD (Gráfica 3) también disminuyó con S. scutellarioides (2 g/kg) en las semanas 1 (p<0.001) y 2 (p<0.01). El grupo que recibió S. scutellarioides a dosis de 1 g/kg no presentó diferencias estadísticamente significativas con el grupo L-NAME+solución salina. En la primera semana de tratamiento murieron dos ratas, una en cada uno de los grupos de S. scutellarioides (1 g/kg y 2 g/kg p.o.). La necropsia de los animales reveló que la causa de muerte fue broncoaspiración del extracto acuoso en ambos casos. No hubo otros casos de mortalidad después de esa primera semana. El análisis microscópico de las histopatologías renales y cardíacas no mostró anormalidades para las ratas del grupo control (solución salina i.p. y p.o.) y el grupo tratado con L-NAME y enalapril. Por el contrario, se observó arterioloesclerosis, hipertrofia de cardiomiocitos y fibrosis cardíaca en el grupo que recibió solamente L-NAME y en los dos grupos tratados con L-NAME y S. scutellarioides (Gráfica 4). Los hallazgos histopatopatológicos del grupo de ratas hipertensas tratadas con enalapril fueron comparables al grupo control. En ninguno de los grupos experimentales se observó glomeruloesclerosis. El análisis estadístico de la relación PVI/PC no mostró diferencias estadísticamente significativas entre los grupos (Fotografía 1). La Gráfica 1 muestra los valores semanales de TAS en ratas tratadas diariamente con solución salina al 0.9%, S. scutellarioides 1g/kg + L-NAME, S. scutellarioides 2 g/kg+L-NAME, enalapril 25 mg/kg+L-NAME y L-NAME+ solución salina durante 30 días. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos tratados con S. scutellarioides con respecto al grupo control. Los datos se dan como el promedio ± error estándar de la media (n = 5-6). La Gráfica 2 muestra los valores semanales de TAM en ratas tratadas diariamente con solución salina al 0.9%, S. scutellarioides 1 g/kg + L-NAME, S. scutellarioides 2 g/kg + L-NAME, enalapril 25 mg/kg + L-NAME y L-NAME + solución salina durante 30 días. La administración de S. scutellarioides (2 g/kg) produjo una disminución estadísticamente significativa en la TAM en las semanas 1, 2 y 4; en comparación con el grupo que sólo recibió L-NAME. Los datos se presentan como el promedio ± error estándar de la media (n = 6). La Gráfica 3 muestra los valores semanales de TAD en ratas tratadas diariamente con solución salina al 0.9%, S. scutellarioides 1 g/kg+L-NAME, S. scutellarioides 2 g/kg + L-NAME, enalapril 25 mg/kg + L-NAME y L-NAME + solución salina durante 30 días. La administración de S. scutellarioides (2 g/kg) produjo una disminución estadísticamente significativa en la TAD en las semanas 1 y 2; en comparación con el grupo que apenas recibió L-NAME. Los datos aparecen como el promedio ± error estándar de la media (n = 6). La Gráfica 4 muestra la relación PVI/PC obtenida después del sacrificio de los animales en el modelo de hipertensión con L-NAME. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. Los datos figuran como el promedio ± error estándar de la media (n = 5-6). DISCUSIÓN Modelos animales de hipertensión. La hipertensión arterial es una enfermedad compleja y multifactorial acompañada de complicaciones cardíacas, renales y vasculares. Las características fisiopatológicas de la hipertensión de los modelos animales no se correlacionan totalmente con la hipertensión humana. Esto se debe a varias razones:
Modelo de hipertensión con L-NAME. El modelo de hipertensión por administración crónica de L-NAME es un modelo caracterizado por disfunción endotelial, vasoconstricción, activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona y disminución de la tasa de filtración glomerular, características que también han sido descritas en la hipertensión primaria o esencial de los seres humanos. Uno de los distintivos del modelo de L-NAME es el mayor grado de fibrosis cardíaca y arterioloesclerosis en comparación con otros modelos de hipertensión. Además, este modelo también se caracteriza por desarrollo de hipertrofia cardíaca y daño renal, manifestaciones menos frecuentes en comparación con otros modelos como el de ratas Goldblatt (estenosis unilateral de la arteria renal) y el de ratas hipertensas tipo Dahl (cepa de ratas hipertensas al administrar dieta hipernatrémica) (18). La administración de S. scutellarioides 2 g/kg produjo una disminución de la TAM y TAD en las dos primeras semanas de experimentación, comparables con el descenso de la presión arterial en el grupo control y grupo de ratas hipertensas tratadas con enalapril. La administración de S. scutellarioides no produjo alteración de la TAS en ninguna de las dosis estudiadas. El efecto antihipertensivo del grupo de S. scutellarioides (2 g/kg) en la TAM y TAD disminuyó en las semanas tercera y cuarta de tratamiento. La tolerancia al efecto antihipertensivo de la S. scutellarioides en el modelo con L-NAME se debe aclarar en futuros experimentos. Sin embargo, se pueden sugerir dos hipótesis que expliquen el desarrollo de tolerancia al efecto antihipertensivo de la planta:
La relación PVI/PC no mostró diferencias significativas entre los grupos experimentales, resultados que son similares a los obtenidos por otros autores con este modelo (13). El análisis histopatológico mostró hipertrofia de cardiomiocitos, arterioloesclerosis y focos de fibrosis cardíaca en el grupo de L-NAME y en ambos grupos que recibieron tratamiento con S. scutellarioides. La administración de enalapril concomitantemente con L-NAME previno el desarrollo de daño de órgano blanco, similar a lo descrito en publicaciones previas con la co-administración de IECAs y L-NAME (16,25). A pesar de que la S. scutellarioides presentó un efecto antihipertensivo en las primeras dos semanas de tratamiento, esto no redujo las complicaciones cardiovasculares y renales en el modelo de hipertensión arterial con L-NAME. Sin embargo, se deben hacer futuros ensayos experimentales en otros modelos de hipertensión arterial para evaluar el efecto de esta planta en el desarrollo de lesiones en órgano blanco. El empleo de otros modelos de hipertensión se justifica porque algunos fármacos antihipertensivos (hidroclorotiazida, beta bloqueadores) no protegen contra el daño de órgano blanco en el modelo de L-NAME, pese a que su efectividad se ha visto en múltiples ensayos clínicos controlados (26-28). En Colombia, al igual que en otros países subdesarrollados, un porcentaje alto de la población recurre, en forma creciente y por diversas causas, a medicamentos herbolarios para el tratamiento de entidades crónicas como la hipertensión arterial. Es por tanto imperativo validar sus usos, conocer los efectos colaterales, toxicología, y los posibles mecanismos de acción. Los resultados obtenidos en este proyecto sumado al amplio uso en medicina tradicional de la S. scutellarioides justifican realizar estudios de toxicidad, ampliar a diferentes modelos animales de hipertensión arterial para determinar la seguridad y eficacia de su uso. Además, se requieren ensayos in vitro en órgano aislado y cultivos celulares para estudiar el perfil farmacológico de la S. scutellarioides; estos estudios se llevarán a cabo en conjunto con estudios bioquímicos y de biología molecular, para la obtención de los principios activos farmacológicos de la planta. CONCLUSIONES
Los autores agradecen al doctor Edgar Duque sus aportes en el análisis de las muestras de histopatología. Este estudio fue financiado por COLCIENCIAS, proyecto código 11060413079. REFERENCIAS
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