Mecanismos en la acción relajante del ácido 3α-angeloiloxi, 2α-hidroxi-13,14 Z di-deshidrocatívico en íleon de cobayo in vitro - Meckes Fischer, Mariana Edita del Carmen (Universidad Autónoma Metropolitana, 2002)
El conocimiento sobre las propiedades biológicas que encierran más de 4000 especies vegetales, identificadas por los mexicanos como el recurso herbolario medicinal del país, ha sido uno de los temas de interés recurrente para un sector del medio científico nacional y, el enfoque metodológico que se ha aplicado en cada período al estudio de las plantas medicinales de México obedece fundamentalmente al desarrollo tecnológico alcanzado en su momento. La flora medicinal de México es una de las más variadas del mundo; aunada a esta característica, la herbolaria medicinal mexicana se sustenta en un valioso conocimiento empírico sobre las propiedades curativas que encierra este recurso natural, saber que ha sido heredado por generaciones. Actualmente, las plantas medicinales son una alternativa terapéutica para la resolución de los problemas de salud de un alto porcentaje de mexicanos, la corroboración experimental de sus propiedades medicinales atribuidas sólo puede aportar beneficios para el medio clínico y contribuir al mejor entendimiento de una expresión cultural médica profundamente arraigada entre sus pobladores. Las plantas constituyen también una reserva natural que aún no ha sido suficientemente explorada como fuente de obtención de nuevas estructuras moleculares con actividad biológica. Las potencialidades terapéuticas, sus alcances en la clínica y el interés que podrían generar en la industria farmacéutica son aspectos que se podrán abordar cuando la planta o sus productos derivados hayan sido evaluados en el humano. Los estudios experimentales que se realizan en las diferentes instituciones del país, hablan de un avance sustancial en el conocimiento sobre los aspectos químicos y farmacológicos de algunas especies; sin embargo, la corroboración de los efectos en estudios clínicos y la demostración de la eficacia y seguridad del producto vegetal, son parámetros fundamentales para establecer las potencialidades reales del recurso y constituye la meta y proyección de los estudios para algunos grupos dedicados a la investigación de las plantas medicinales del país. El estudio sobre el mecanismo de acción del diterpeno tipo labdano 3a.angeloiloxi,2a.-hidroxi-13, 14Zdi-deshidrocatívico (AAHDD) aislado de las hojas de Bnckellia pamculata, representa una etapa en la cadena de ensayos biológicos a los cuales se ha sometido la especie. La elucidación del mecanismo involucrado en su actividad relajante sobre la musculatura lisa intestinal aporta conocimiento sobre las propiedades que se le atribuyen a la planta como remedio para tratar los cólicos, el dolor abdominal y las diarreas acuosas. Con estos propósitos se diseñaron diferentes modelos biológicos experimentales en los que se utilizaron preparaciones in vitro con fibra longitudinal de íleon de cobayo. Los estudios realizados demostraron que las propiedades relajantes que posee AAHDD involucra un efecto de bloqueo sobre la movilización del calcio en la célula. En el tejido muscular del íleon, el compuesto inhibió la contracción tónica inducida con 60 mM de K+ (Ciso= lS.52 ± 1.93 µM), potencia que resultó ser dos veces menor a la que se determinó con papaverina en el mismo modelo (CI50=6. 70 ± 1.31 µM). El componente fásico de la respuesta contráctil también fue bloqueado y la relación Clso fásica/Clso tónica tuvo un valor de 7.11; esta relación fue menor (3.56) en los estudios realizados con papaverina y, notablemente mayor (181.25) en el caso de verapamilo que es un antagonista específico de calcio. En una solución libre de caz+ y con una concentración alta en K+ (60 mM), el AAHDD inhibió las contracciones inducidas con 2 mM de caz\ en estas preparaciones, la adición de 10 µM de ácido ciclopiazónico o de 30 µM de rianodina no modificó el efecto antagonista del AAHDD sobre la respuesta contráctil inducida con el calcio. En los tejidos incubados con 45Ca y lavados luego con una solución K+ (60 mM) que contenía AAHDD, la medición del eflujo del 45Ca fue similar a la determinada en el grupo de tejidos control sin el diterpeno. Este antecedente y, dado que el efecto relajante del AAHDD no se modificó con la adición del ácido ciclopiazónico ni con rianodina, dos agentes que han sido descritos como moduladores de la captura y liberación del caz+ en el retículo sarcoplásmico respectivamente, los resultados obtenidos en estos ensayos permiten sugerir que el efecto inhibidor que ejerce AAHDD sobre la respuesta permiten sugerir que el efecto inhibidor que ejerce AAHDD sobre la respuesta contráctil no involucra la movilización del calcio a nivel de los depósitos de almacenamiento del calcio intracelular, hipótesis que se corrobora con las observaciones realizadas en tejidos permeabilizados con 􀀌-escina, en los cuales el AAHDD no modificó la respuesta contráctil inducida con 10 mM de cafeína, un alcaloide que estimula la liberación del calcio almacenado en el retículo sarcoplásmico. En la siguiente serie de estudios se valoró el comportamiento del AAHDD sobre las contracciones inducidas con Mn2+ en preparaciones con tejidos incubados en un medio alto en K+ (60 mM) y libre de calcio. Los resultados mostraron que, a las 3 hrs siguientes a la aplicación de 5 mM de Mn2+, 80 µM de AAHDD y 0.16 µM de verapamilo suprimen totalmente la respuesta contráctil tónica inducida con el Mn2+ Estos resultados vienen a apoyar la conclusión derivada de este estudio respecto a que el compuesto es un antagonista que bloquea las contracciones tónicas inducidas con Mn2+, inhibiendo el influjo del calcio a través de canales de calcio dependientes del voltaje, efecto que se correlacionó con un decremento en el influjo de 45Ca y también con la disminución de la concentración del Mn2+ en el tejido. Los resultados obtenidos en el presente estudio permiten asumir que el diterpeno en cuestión actúa como un bloqueador de la biodisponibilidad del calcio en la célula cuyo sitio de acción es la membrana plasmática impidiendo el influjo del catión al interior de la célula. El uso popular que tiene Brickellia pam'culata en la medicina tradicional mexicana puede apoyarse en los datos experimentales encontrados en este estudio; sin embargo, para definir las potencialidades que tiene esta planta como un antiespasmódico es necesario demostrar estas propiedades en el humano.; It has been of great interest for the medical scientific national sector, knowing about the biological properties that are within more than 4000 plants, identified by Mexicans as the medicinal herbal resource of the country. The methodological approach that has been applied in each period in the study of Mexican plants, responds mainly to the technological development reached at this moment. The Mexican medicinal flora is one of the largest in the world. Together with this feature, medicinal herbolary is backed up by a valuable empirical knowledge which is based upon the healing properties of this natural resource, a knowledge that has been inherited by generations. Today, medicinal plants are, for a high percentage of Mexicans, a therapeutic alternative to resolve health problems. The experimental corroboration of the attributed biological properties benefits the clinical area and contributes to a better understanding of a strongly established medical cultural expression among its inhabitants. Plants also are part of the natural resource that has not been explored enough to obtain new molecules with biological activities. The therapeutic potential and the interest they can generate in the pharmaceutical industry are aspects that could be taken in consideration once the plants or its products are evaluated in human beings. The experimental studies carried on in different institutions around the country show a great advance in what is known about the chemical and pharmacological aspects, however, the corroboration of the effects in clinical studies and the demonstration of the effectiveness and safety of the plants are critical parameters for establishing their real potential, and this is the main objective of the studies carried out by sorne of the groups dedicated to the research of medicinal plants in the country. The study of the mechanism of action of a diterpene isolated from Brickellia paniculata leaves, represents a stage in the chain of biological assays to which this species is being submitted. The elucidation of the involved mechanism in its relaxing activity on the intestinal smooth muscle contributes to the understanding of the attributed properties given to this plant as a remedy to treat colics, abdominal pain and watery diarrhea. For this purpose, different biological experimental models were designed using in vitropreparations with longitudinal fibers of guinea pig ileum. The studies showed that the relaxing properties of the labdane diterpene 3aangeloyloxy,2 a-hydroxy-13,142 di-dehydrocativic acid (AAHDD) involves a blocking effect on calcium mobilization in the cell. In ileal tissue, the compound inhibited the tonic contraction induced with 60 mM K+ (Clso= lS.52 ± 1.93 µM), this potence resulted two times less than that determined with papaverine in the same model (Clso=6. 70 ± 1.31 µM). The phasic component of the contractile response was also blocked and the relation CI50 phasic /Ciso tonic had a 7.11 value; this relation was smaller in the studies in which papaverine was used (3.56), and remarkably larger (181.25) in the verapamil case, which is a specific calcium antagonist. In a free Ca2+ high K+ (60 mM) solution, AAHDD inhibited induced contraction with 2mM Ca2\ the addition of 1 O µM of cyclopiazonic acid or 30 µM ryanodine in these preparations did not modify the antagonistic effect produced by AAHDD on the contractile response induced with calcium. In the tissues incubated with 45Ca and washed with a K+ (60mM) solution that contained AAHDD, the 45Ca effiux was similar to the one determined in the group of control tissues without the diterpene. Taken into account that the relaxing effect of AAHDD was not modified with the addition of cyclopiazonic acid nor with ryanodine, two agents that have been described as modulators of refilling and releasing of Ca2+ in the sarcoplasmic reticulum, these results allow us to suggest that the inhibitory effect produced by AAHDD upon the contractile response does not in vol ve calcium mobilization at the intracellular calcium storage deposits. In the following series of studies the behavior of AAHDD on the contractions induced with Mn2+ in preparations incubated in a high K+ (60 mM), Ca2+-free solution was evaluated. The results showed that, as in the case of verapamil, 100 µM of this compound totally suppress the contractile tonic response induced with 5 mM Mn2+. On the other hand, in permeabilized tissues with 􀀧- escine, AAHDD did not modified the contractile response induced with 10 mM caffeine, an alkaloid that stimulates calcium release from the sarcoplasmic reticulum. These results support the conclusion obtained from this study in the sense that the compound is an antagonist that blocks the tonic contractions induced with Mn2+, inhibiting the calcium influx through voltage-dependent calcium channels, an effect which correlates with a decrease in 45Ca2+ uptake and also with a decrease in Mn2+ concentration in the tissue. The obtained results in the present study allow us to assume that the evaluated diterpene acts as a blocker of calcium bioavailability in the cell, whose site of action is the plasma membrane avoiding the influx of the cation to the interior of the cell. The popular use that Bnckellia pamculata has in traditional Mexican medicine finds experimental grounds on the results of the present study. However, to find out the true potential of this plant as an antispasmodic agent, further studies are necessary to establish its usefulness in human beings.