Efecto de la glicina y Cucurbita ficifolia Bouché sobre la glicación de proteínas Público Deposited

Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by chronic hyperglycemia, which is due to decreased secretion and/or activity of insulin, the hormone released by pancreatic β cells. During periods of hyperglycaemia, the hexoses react with proteins to form advanced glycation products (AGES), favoring the development of pathologic complications that jeopardize the health of individuals and accelerate the aging process. As a direct consequence of glycation, the biological activity of various physiologically important proteins is affected. Due to the negative impact of DM on quality of life of the patients, it is necessary to have alternatives that directly avoid the glycation of proteins. These alternatives would be helpful to prevent the development of such complications. Recent studies in laboratory animals and diabetic patients indicate that the intake of glycine reduces the levels of glycated hemoglobin (A1c). Furthermore, some people in Mexico also use medicinal plants for DM control. One of them is Cucurbita ficifolia, popularly known as “chilacayote” and whose fruits are edible. It has been experimentally and clinically demonstrated that the fruit of this plant has hypoglycaemic effect through stimulating the secretion of insulin, consequently reducing levels of glycated hemoglobin. Although glycine and C. ficifolia represent alternatives that potentially could reduce the glycation of other proteins, studies conducted about this have not yet been performed. The objective of this research was to determine the effect of the daily administration of glycine and an aqueous extract of C. ficifolia on the glycation of proteins (hemoglobin, albumin and cholynesterases) in normal and diabetic mice. Male mice of strain CD‐1 were used. Three groups were formed of healthy animals and other of diabetic animals (n = 5), which received the following treatments for 71 and 21 days, respectively: Group 1: control, Group 2 glycine (0.1 g / kg), Group 3 C. ficifolia (0.65 mg/kg). Glucose was measured with and without food. In addition, triglycerides, cholesterol, and the activity of glutamic oxalacetic and pyruvic transaminases activities (GOT and GPT, respectively) were determined. Curves of oral glucose tolerance in healthy mice were also performed. The level of glycation in hemoglobin, albumin and cholinesterase were finally registered. Results in healthy mice showed that both treatments reduced blood glucose in a glucose tolerance curve. In diabetic animals treated with glycine it was shown that there was a 1.3% of reduction in levels of glycated albumin. In the case of the extract, its administration resulted in a 1.1% decrease in glycated hemoglobin levels. The glycation index on cholinesterases in the treated diabetic mice indicated an elevation in the glycation of acetycholinesterase but no in butyrylcholinesterase. Finally, mice showed significant changes in the activity of cholinesterases with both treatments. Therefore, both treatments (C. ficifolia and glycine) impaired the glycation of different proteins.

La diabetes mellitus (DM) comprende un grupo de enfermedades metabólicas que se caracteriza por hiperglucemia crónica, debido a disminución en la secreción y/o actividad de la insulina, hormona liberada por las células β del páncreas. Durante los períodos de hiperglucemia, las hexosas reaccionan con las proteínas, formando productos de glicación avanzada (AGEs), favoreciendo el desarrollo de complicaciones patológicas que comprometen la salud del individuo y aceleran el proceso de envejecimiento. Como una consecuencia directa de la glicación, se afecta la actividad biológica de diversas proteínas fisiológicamente importantes. Debido al impacto negativo sobre la calidad de vida del paciente con DM, se ha hecho necesario contar con alternativas que impidan directamente la glicación de proteínas, que sería de gran ayuda para tratar de prevenir el desarrollo de dichas complicaciones. Estudios recientes en animales de laboratorio y pacientes diabéticos indican que la ingesta de glicina reduce los niveles de hemoglobina glicada (A1C). Asimismo, la población también utiliza numerosas plantas medicinales para el control de la DM. Una de ellas es Cucurbita ficifolia, popularmente conocida como chilacayote y cuyos frutos son comestibles. Se ha demostrado experimental y clínicamente que el fruto de esta planta tiene efecto hipoglucémico a través de la estimulación en la secreción de insulina, con un consiguiente descenso en los niveles de la hemoglobina glicada. A pesar de que estas alternativas, glicina y C. ficifolia, potencialmente podrían reducir la glicación de otras proteínas, hasta ahora no se han realizado estudios al respecto. El objetivo de la presente investigación consistió en determinar el efecto de la administración diaria de la glicina y de un extracto acuoso de C. ficifolia sobre la glicación de proteínas (hemoglobina, albúmina y colinesterasas) en ratones sanos y ratones con diabetes experimental inducida por la administración intraperitoneal de estreptozotocina. Se trabajó con ratones machos de la cepa CD‐1. Se formaron 3 grupos de animales sanos y 3 de animales diabéticos (n=5), los cuales recibieron los siguientes tratamientos durante 71 y 21 días, respectivamente: Grupo 1 control; Grupo 2 glicina (0.1 g/kg); Grupo 3 C. ficifolia (0.65 mg/kg). Se midió consumo de alimento y agua, peso corporal, glucemia con y sin alimento, triglicéridos, colesterol, actividad de transaminasas glutámico oxalacética (GOT) y pirúvica (GPT); se realizó una curva de tolerancia a la glucosa oral en ratones sanos y se midieron los niveles de glicación en hemoglobina, albúmina y colinesterasas. Los resultados en ratones sanos mostraron que ambos tratamientos redujeron la glucemia durante la pruba de tolerancia a la glucosa. En el caso del extracto, su administración produjo una disminución del 1.1% en los niveles de hemoglobina glicada. Por su parte, en los animales diabéticos tratados con glicina se observó una reducción del 1.3% en los niveles de albúmina glicada. En el caso del índice de glicación de las colinesterasas, en los ratones diabéticos tratados se presentó un aumento de la glicación por los diferentes tratamientos en la acetilcolinesterasa, mas no en la butirilcolinesterasa. Finalmente, los ratones tratados mostraron cambios significativos en la actividad de ambas colinesterasas. Por lo tanto, los tratamientos con extracto de C. ficifolia y glicina alteran la glicación de diferentes tipos de proteínas.

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