Revista de trastornos nutricionales y terapia

Abstracto

Efectos del extracto de hoja de guayaba sobre la homeostasis de glucosa y lípidos en ratones C57BL/6J resistentes a la insulina inducida por la dieta - Wen-Dee Chiang - Profesora del Departamento de Ciencia de los Alimentos y Decana de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Tunghai

Wen-Dee Chiang

El síndrome metabólico se refiere a la presencia simultánea de numerosas anomalías metabólicas, intolerancia a la glucosa, dislipidemia, incluyendo obesidad abdominal, hipertensión y otros síntomas. Estas anomalías metabólicas suelen ser un símbolo de muchas enfermedades crónicas, enfermedades cardiovasculares, incluyendo diabetes tipo 2 e hipertensión. La obesidad se debe principalmente a la ingesta excesiva de energía que resulta en una acumulación innecesaria de grasa corporal. Lo descrito por Bays  para las  personas con diabetes, hipertensión y dislipidemia son respectivamente 84%, 79% y 82% que tienen fenómeno de sobrepeso u obesidad, lo que indica la estrecha asociación entre la obesidad y el síndrome metabólico. Con base en lo anterior, una cantidad innecesaria de grasa corporal conducirá a la aparición de resistencia a la insulina, lo que representa la importancia de la mejora de la obesidad para la prevención y mejora del síndrome metabólico.

El receptor iniciador de la proliferación de peroxisomas γ (PPAR-γ), expresado de forma exacta y preferencial en los adipocitos, es el principal responsable de la regulación de la sensibilidad a la insulina, la inflamación, la diferenciación celular y la sensibilidad a la insulina. El PPAR-γ puede ser regulado por ácidos grasos, fármacos y afectar al metabolismo de lípidos y glucosa relacionado con la expresión génica.

La hoja de guayaba se ha utilizado habitualmente como hierba popular tradicional para los pacientes diabéticos en las repúblicas orientales. En el año nuevo, se han informado las actividades antihiperglucémicas y antimetabólicas del extracto de hojas de guayaba en modelos animales y estudios clínicos humanos. En el presente estudio se evaluaron de forma exhaustiva los mecanismos de GvEx en el desarrollo de enfermedades metabólicas en los tejidos de músculo esquelético, hepático y adiposo blanco de ratones C57/BL6J resistentes a la insulina alimentados con alto contenido de fructosa y grasas.

Materiales y métodos

Material vegetal y preparación de GvEx

Plant material and GvEx preparation were was described in our earlier study (Liu et al., 2014). Briefly, Jen Ju Pa leaves were collected at the period between in the initial appearance and the observable opening of the flower buds. The plant materials were taxonomically recognized and the data have been deposited at the Fengshan Tropical Horticultural Experiment Branch, Taiwan Agricultural Research Institute Council of Agriculture, Executive Yuan). Guava leaf extraction was performed with the best extraction conditions which were derived from a response surface of methodology.

Animals

Ten week old male C57BL/6J mice were found from Taiwan NLAC. All mice were housed in a climate controlled room with 20-24°C temperature, 40-60% humidity, 12 hour dark and light cycle, and free access to the normal chow and water at the farming college of Tunghai university.According to the result of our preceding in vitro study, 200 and 400μg/ml GvEx (ED50 in vitro), respectively, showed knowingly increased the rate of the glucose uptake in both normal and insulin resistant cells.

Induction of insulin resistance and GvEx treatment

To induce insulin resistance, the C, P, TL, TM, TH groups were fed with high fat diet and 30% (w/v) fructose was added to the drinking water. These mice were gavage controlled with their relatively treatment at the start of high fructose high fat feeding.

 Biochemical measurement

The concentrations of serum triglycerides (TG), , glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), cholesterol (CHOL) and glutamate pyruvate transaminase (GPT) levels were determined by regular biochemistry assays using the corresponding commercial enzyme kit on a Biochemical Analyser. 

Homeostatic model assessment-insulin resistance (HOMA-IR)

The HOMA model is a method used to the quantify insulin resistance and β-cell function from fasting serum glucose and the insulin attentions. The model has been was widely used since it was first published. After 14 h fasting, the blood glucose and insulin in the attentions of the mice were obtained and used to HOMA-IR calculation.

Hematoxylin-eosin (HE) stain

HE stain is the most widely used the method in histology and histopathology analysis. It is a relatively simple method to demonstrate a wide range of cytoplasmic and nuclear, extracellular matrix features on the paraffin or frozen sections. Liver matters were was harvested and fixed in 10% neutral formalin, embedded in paraffin, cut into 6-μm-thick sections on slides, and stained with the hematoxylin and eosin. Before immunostaininz, deparaffinization was performed by the xylene and graded ethanol to distilled water

Results

La suplementación con GvEx redujo significativamente el peso corporal de los ratones alimentados con una dieta alta en fructosa y grasas. Los pesos corporales medios no mostraron diferencias entre todos los grupos al comienzo del estudio. Después de 10 semanas de tratamiento, los pesos corporales medios fueron significativamente más bajos en TH (30,8 ± 2,2 g), seguido de TM (31,8 ± 2,7 g) y P (32,3 ± 1,9 g) en comparación con C (34,4 ± 2,3 g), lo que sugiere el efecto beneficioso de GvEx en la reducción del peso corporal. Además, la conservación con la dosis alta de GvEx redujo significativamente los pesos de la grasa epididimaria y el tejido adiposo blanco (suma de grasa perirrenal, grasa abdominal y grasa epididimaria) en ratones alimentados con una dieta alta en fructosa y grasas. Un informe previo indicó que en ratones obesos inducidos por una dieta alta en grasas, tratados con diferentes dosis de  extracto de hojas de Psidium guajava,  se produjo una disminución del peso corporal y de la acumulación de grasa visceral, y la actividad reductora dependía de la dosis.

 Efectos de GvEx en la mejora del síndrome metabólico

Varios estudios han indicado que una dieta alta en fructosa y grasas puede inducir resistencia a la insulina, hiperinsulinemia e incluso diabetes e hiperglucemia. Las principales razones que provocan la aparición de estos síntomas incluyen: el aumento inducido por la dieta en los niveles de triglicéridos en sangre disminuiría el número de receptores de insulina activados, reduciendo así la sensibilidad a la insulina. La inflamación crónica y el alto estado de estrés oxidativo causado por una dieta alta en fructosa y grasas reduciría los niveles de receptores de insulina fosforilados y disminuiría la cantidad de expresión de adiponectina en el tejido adiposo, disminuyendo así la capacidad de insulina y alterando la homeostasis del metabolismo de la glucosa y los lípidos.

De acuerdo con los resultados anteriores, sugerimos que GvEx podría recuperar el estado del síndrome metabólico inducido por una dieta alta en fructosa y grasas al estimular la señalización relacionada con el metabolismo de lípidos y glucosa en los tejidos adiposos, del músculo esquelético y del hígado.

Conclusión

Evaluamos los efectos de GvEx sobre el desarrollo del síndrome metabólico inducido por una dieta rica en fructosa y grasas en ratones C57BL/6J resistentes a la insulina. Nuestros resultados mostraron que la administración de dosis altas de GvEx tuvo efectos preventivos contra la acumulación de lípidos y mejoró la resistencia a la insulina. El mecanismo de esta acción fue la mejora de las señales relacionadas con el metabolismo de la glucosa y los lípidos en el hígado, los tejidos musculares esqueléticos y el tejido adiposo.

Nota: 21° Congreso Mundial sobre Nutrición y Ciencias de la Alimentación 9 y 10 de julio de 2018 Sídney, Australia.