ABSTRACT
Background: Ayanin (3,7,4'-Tri-O-methylquercetin) and 3,7-Di-O-methylquercetin (DMQ) are the main active metabolites isolated by bioguided fractionation from Croton schiedeanus, species known popularly in Colombia as "almizclillo", which has been studied in experimental models in rats, exerting vasodilator and antihypertensive effects. Also, when the effect of these flavonoids was studied separately, important vasodilation was observed. Objective:To evaluate whether flavonoids from Croton schiedeanus have synergistic vasodilator properties when different combinations are used in isolated aorta rings. Methods: Cumulative concentrations of ayanin (10-8 M - 6x10-5 M or 0.01 µM - 60 µM) were assayed in the absence and presence of an increasing concentration of 3,7-Di-O-methylquercetin (DMQ) (10-8 3x10-5M or 0.0130 µM) in isolated rings from Wistar rats, pre-contracted with phenylephrine. The concentration-response curve with the maximal effect was compared with that obtained by Croton schiedeanus whole ethanolic extract (10-6 3x10-4 g/mL). Also, this combination was assayed in the presence of the nitric oxide synthetase inhibitor L-NAME (10-4 M) and the guanylate cyclase inhibitor methylene blue (10-4 M) to assess the role of the NO/cGMP pathway in this interaction. Results: Ayanin and DMQ display a dual interaction in vascular relaxant response: agonism at higher concentration ranges (10-6 3x10-5 M or 130 µM) and antagonism at lower concentration ranges (10-8 3x10-7 M or 0.010.3 µM). The efficacy at the highest concentration was greater than that obtained by the whole extract (Emax: 98.4% vs. 33.9%). This response was decreased but not reverted in the presence of L-NAME and methylene blue. Thus, the vasodilator effect of this combination does not depend entirely on the NO/cGMP cyclic pathway. Conclusion: The combined use of appropriate concentrations of these flavonoids could represent an advantage over Croton schiedeanus whole extract for vasodilator purposes
Antecedentes: Ayanina (3,7,4'-Tri-O-metilquercetina) y 3,7-Di-O-metilquercetina (DMQ) son los principales metabolitos activos aislados mediante fraccionamiento bioguiado, a partir de Croton schiedeanus, especie conocida popularmente en Colombia como "almizclillo", la cual ha sido estudiada en modelos experimentales en ratas, ejerciendo efectos antihipertensivos y vasodilatadores. Además, al estudiar por separado el efecto de los flavonoides, se observó importante vasodilatación. Objetivo:Evaluar si los principales flavonoides de Croton schiedeanus tienen propiedades vasodilatadoras sinérgicas al utilizar diferentes combinaciones de ellos en anillos de aorta aislados. Metodología: Se analizaron concentraciones acumulativas de ayanina (10-8 M - 6x10-5 M o 0,01 µM - 60 µM) en ausencia y en presencia de concentraciones crecientes de DMQ (10-8 M - 3x10-5 M o 0,01 µM 30 µM) en anillos aislados de ratas Wistar, pre-contraídos con fenilefrina. La curva concentración respuesta obtenida con el efecto máximo, fue comparada con la obtenida con el extracto etanólico de Croton schiedeanus (10-6 - 3x10-4 g/mL). Adicionalmente, esta combinación fue ensayada en presencia del inhibidor de óxido nítrico sintetasa L-NAME (10-4 M) y el inhibidor de guanilato ciclasa, azul de metileno (10-4 M) para evaluar el papel de la vía NO/GMPc en esta interacción. Resultados: Ayanina y DMQ muestran una interacción dual en la respuesta vascular relajante: agonismo en el rango más alto (10-6 M 3x10-5 M o 1 µM 30 µM), y antagonismo en el rango más bajo (10-8 M 3x10-7 M o 0.01 µM 0,3 µM). A altas concentraciones, la eficacia de los flavonoides fue mayor que las obtenidas por el extracto completo (Emáx: 98,4% vs 33,9%). Esta respuesta disminuyó, pero no se revirtió en presencia de L-NAME y azul de metileno. Por lo tanto, el efecto vasodilatador de esta combinación no depende enteramente de la vía NO/GMPc. Conclusión: El uso combinado de las concentraciones apropiadas de estos flavonoides podría representar una ventaja sobre el extracto de Croton schiedeanus, con propósitos vasodilatadores
Subject(s)
Humans , Flavonoids , Croton , Drug Synergism , Guanylate Cyclase , Nitric OxideABSTRACT
Introduction: This study shows the relaxant effect induced by ayanin in aorta rings from Wistar rats linked to nitric oxide/cyclic-GMP pathway. This flavonoid is the prevalent compound obtained from Croton schiedeanus Schlecht (Euphorbiaceae), specie used in Colombian folk medicine for the treatment of arterial hypertension. Objectives: To identify possible action mechanisms of vascular relaxation induced by ayanin (quercetin 3,4',7-trimethyl ether).Methodology: Isolated aorta rings from Wistar rats obtained at the Animal House of the University of Salamanca were contracted with KCl (80 mM) or phenylephrine (PE, 10-6 M) and exposed to ayanin (10-6-10-4 M). Then, the effect of ayanin was assessed in deendothelized rings contracted with PE and in intact rings contracted with PE previously incubated with: ODQ (10-6 M), L-NAME (10-4 M), L-NAME plus D- and L-arginine (10-4 M), indomethacin (5x10-6 M), dipyridamole (3x10-7 M), glibenclamide (10-6 M), propranolol (10-6 M), verapamil (10-7 M) or atropine (3x10-5 M). In addition, the relaxant effect of acetylcholine (Ach, 10-8-3x10-4 M), and sodium nitroprusside (SNP, 10-9-3x10-5 M) was assessed in the presence and absence of ayanin (10-6 M).Results: Ayanin induced a greater concentration-dependent relaxation in vessels contracted with phenylephrine (pEC50: 5.84±0.05), an effect significantly reduced by deendothelization and by both ODQ and L-NAME. L-arginine was able to reverse the effect of L-NAME. Indomethacin weakly inhibited ayanin response. Dipyridamole, glibenclamide, propranolol, verapamil, and atropine did not affect ayanin relaxation. Ayanin did not have any effect on the relaxation elicited by acetylcholine (ACh), while weakly decreasing the relaxation induced by sodium nitroprusside (SNP).Conclusion: Ayanin induces endothelium-dependent relaxation in the rat aorta mainly related to nitric oxide/cGMP pathway, according to the response observed in the presence of L-NAME, L-arginine and ODQ.
Introdución: Este estudio muestra el efecto vasodilatador inducido por ayanina en anillos de aorta de ratas Wistar vinculado con la vía óxido nítrico/GMP-cíclico. Este flavonoide es el compuesto mayoritario aislado de Croton schiedeanus Schlecht (Euphorbiaceae), especie utilizada en la medicina popular colombiana para el tratamiento de la hipertensión arterial. Objetivos: Identificar los posibles mecanismos vasodilatadores inducidos por la ayanina (quercetin 3,4',7-trimetileter). Metodología: Se adicionó ayanina (10-6 - 10-4 M) a anillos aislados de aorta procedentes de ratas Wistar contraídos con KCl (80 mM) o fenilefrina (10-6 M). Luego se evaluó el efecto de la ayanina en anillos sin endotelio contraídos con fenilefrina y en anillos íntegros, contraídos con fenilefrina, previamente incubados con: ODQ (10-6 M), L-NAME (10-4 M), L-NAME más L- o D-arginina (10-4 M), indometacina (5x10-6 M), dipiridamol (3x10-7 M), glibenclamida (10-6 M), propranolol (10-6 M), verapamilo (10-7 M) o atropina (3x10-5 M). Además se examinó la relajación inducida por acetilcolina (Ach, 10-8-3x10-4 M) y nitroprusiato de sodio (SNP, 10-9-3x10-5 M) en presencia y ausencia de ayanina (10-6 M). Resultados: La ayanina produjo una mayor relajación en los anillos contraídos con fenilefrina (pEC50: 5.84±0.05), efecto que se redujo en anillos sin endotelio o en anillos íntegros preincubados con ODQ y L-NAME. L-arginina fue capaz de revertir la respuesta inducida por L-NAME. La indometacina inhibió discretamente la relajación generada por la ayanina. El dipyridamol, la glibenclamida, el propranolol, el verapamilo y la atropina no modificaron el efecto de la ayanina. La ayanina no afectó la relajación inducida por la acetilcolina y débilmente disminuyó la inducida por el nitroprusiato de sodio...