Búsqueda de inhibidores de enzimas digestivas a partir del extracto hidroalcohólico de hojas de Neurolaena Lobata (Asteraceae)

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Resumen

The present research contributes to the ethnopharmacological study of Colombian medicinal plants used in the treatment of diabetes and obesity, combining phytochemical studies and biological experimentation as a strategy for the search of new natural substances able to inhibit the catalytic activity of some digestive enzymes related to the lipid and carbohydrate metabolism, such as α-glucosidase and pancreatic lipase. It also contributes considerably to the worldwide efforts that have been launched in the search for new natural sources of bioactive molecules with antidiabetic and anti-obesity properties. This thesis includes the isolation and characterization of secondary metabolites present in the hydroalcoholic leaf extract of Neuroalena lobata (Asteraceae) by chromatographic and spectroscopic techniques, respectively, and the evaluation of its potential inhibitory effect in vitro against α-glucosidase and lipase pancreatic. As a result of the biodirected fractionation it was found that the CH2Cl2 fraction presented the best activity on the enzymes, significantly inhibiting (P <0.001) the catalytic activity of α-glucosidase with IC50 = 4.65 ± 2.01 μg / mL and of pancreatic lipase with IC50 = 8.13 ± 0.97 μg / mL. Taking into account the activity profile of the fractions obtained, the CH2Cl2 fraction was selected to continue with the biodirected chemical study, leading the isolation of a sterol called stigmasterol (NL-2) and a germacranolide sesquiterpenlactone called neurolenin B (NL- 1), the latter being a bioactive compound capable of inhibiting the two enzymes under study. The results of the evaluation of antidiabetic and anti-obesity potential of NL-1 showed that said substance has the capacity to inhibit the catalytic activity of pancreatic lipase with a competitive inhibition profile, with IC50 = 27.04 ± 2.78 μM and inhibition constant (Ki) of 1.68 μM; and to inhibit the catalytic activity of α-glucosidase with a mixed inhibition profile, with IC50 = 1.49 ± 0.30 μM and inhibition constant (Ki) of 0.69 μM.

Descripción

La presente investigación contribuye al estudio etnoformacológico de plantas medicinales colombianas usadas en el tratamiento de la diabetes y la obesidad, combinando estudios fitoquímicos y experimentaciones biológicas como estrategia para la búsqueda de nuevas sustancias naturales capaces de inhibir la actividad catalítica de algunas enzimas digestivas relacionadas con el metabolismo de lípidos y carbohidratos, como α-glucosidasa y la lipasa pancreática. Además, contribuye considerablemente a los esfuerzos mundiales que se han puesto en marcha en la búsqueda de nuevas fuentes naturales de moléculas bioactivas con propiedades antidiabéticas y antiobesidad. Esta tesis de pregrado comprende el aislamiento y la caracterización de metabolitos secundarios presentes en el extracto hidroalcohólico de hojas de Neuroalena lobata (Asteraceae) mediante técnicas cromatográficas y espectroscópicas respectivamente, y la evaluación de su potencial efecto inhibidor in vitro frente a α-glucosidasa y lipasa pancreática. Como resultado del fraccionamiento biodirigido se encontró que la fracción de CH2Cl2 presentó la mejor actividad sobre las enzimas, inhibiendo significativamente (P<0.001) la actividad catalítica de α-glucosidasa con IC50= 4.65±2.01 μg/mL y de la lipasa pancreática con IC50= 8.13±0.97 μg/mL. Teniendo en cuenta el perfil de actividad de las fracciones obtenidas, se seleccionó la fracción CH2Cl2 para continuar con el estudio químico biodirigido, que condujo al aislamiento de un esterol denominado estigmasterol (NL-2) y una sesquiterpenlactona tipo germacranólido denominada neurolenina B (NL-1), siendo este último un compuesto bioactivo capaz de inhibir las dos enzimas objeto de estudio. Los resultados de la evaluación del potencial antidiabético y antiobesidad de NL-1 demostró que dicha sustancia tiene la capacidad de inhibir la actividad catalítica de la lipasa pancreática con un perfil inhibición tipo competitivo, con IC50 de 27.04 ± 2.78 μM y una constante de inhibición Ki de 1.68 μM; y de inhibir la actividad catalítica de la α-glucosidasa con un perfil inhibición mixto, con un IC50 de 1.49 ± 0.30 μM y una constante de inhibición Ki de 0.69 μM.

Palabras clave

Neurolaena lobata, Asteraceae, Alfa-Glucosidasa, Lipasa pancreática, Diabetes Tipo 2, Neurolenina B

Materias

Licenciatura en Química - Tesis y disertaciones académicas , Química farmacéutica , Plantas medicinales , Diabetes - Tratamiento , Obesidad - Tratamiento

Citación