Efecto del extracto acuoso de la raíz de Ruellia Tuberosa L. sobre el daño renal en la diabetes. Papel del estrés oxidativo / Effect of the aqueous extract of the root of Ruellia Tuberosa L. on kidney damage in diabetes. Role of oxidative stress

La diabetes es una de los principales problemas de la salud pública mundial, en parte debido a su asociación con otras enfermedades cardiometabólicas. Las complicaciones tisulares de la diabetes es su principal causa de muerte, siendo la nefropatía diabética la que lidera la lista de daños inducidos por la hiperglicemia crónica. Se conocen varios mediadores celulares de la nefropatía: la angiotensina II, los productos de glicosilación avanzada, las kinasas activadas por mitógenos, las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, entre otras, cuya activación traen como consecuencia el aumento de la síntesis de proteínas de la matriz extracelular, el ensanchamiento del glomérulo, el daño tubular y la fibrosis. Esto se traduce en insuficiencia renal crónica, caracterizada por la proteinuria, el aumento de la diuresis, el desequilibrio electrolítico, el incremento de creatinina plasmática y del nitrógeno ureico en sangre (BUN), los cuales son considerados marcadores clínicos del daño renal en la diabetes. Muchos grupos de investigación están enfocados en la búsqueda de fármacos que sean capaces de abolir, disminuir o prevenir la nefropatía diabética. En el campo de la etnobotánica, la etnomedicina y la etnofarmacología existen diversos estudios que han aportado nuevas especies, fitofármacos y productos naturales para el tratamiento no sólo de la diabetes, sino también de sus complicaciones. Existen alrededor de 1200 plantas antidiabéticas en el mundo. En Venezuela son muy pocas las especies que han sido estudiadas, a pesar que goza de gran biodiversidad vegetal. Ruellia tuberosa L. (yuquilla) es una de estas plantas de uso etnomédico, la cual pertenece a la familia Acanthaceae y está distribuida en todo el país. Las partes aéreas de esta especie han sido estudiadas de manera exhaustiva, encontrándose actividad: antidiabética, antioxidante, antiinflamatoria y analgésica. Sin embargo, su raíz ha sido muy poco estudiada. Recientemente, reportamos la actividad analgésica y antiinflamatoria del extracto acuoso de la raíz de R. tuberosa (RT) en animales de experimentación. Con el fin de validar su uso tradicional como antidiabético y de conocer la capacidad protectora ante las complicaciones de la diabetes, en este trabajo se evaluó el efecto del RT sobre el daño renal en un modelo de ratas con diabetes inducida por la estreptozotocina (ETZ) e in vitro en células de epitelio renal (células Vero) sometidas a altas concentraciones de glucosa. Asimismo, se evaluó la relación de la actividad protectora del RT con su potencial antioxidante y con la inhibición de la vía de señalización de la PKC-NF-κB. Para ello fueron evaluadas las modificaciones de la glicemia, de los marcadores de daño renal, el daño oxidativo renal, el sistema antioxidante renal, la proliferación y muerte de las células de epitelio renal, en los modelos experimentales bajo diferentes condiciones de estrés. Asimismo la expresión del NF-κB inducida por un activador de la PKC (PMA) en células de cáncer de cuello uterino (HeLa), la actividad antioxidante y el contenido de polifenoles del extracto. Los resultados muestran que el RT contiene compuestos polifenólicos y que produce un efecto atrapador del anión superóxido, estableciéndose así su capacidad antioxidante. El RT disminuyó la glicemia, la proteinuria, la diuresis, el BUN la creatinina plasmática y la pérdida de peso en los animales diabéticos; disminuyó el contenido de grupos carbonilos en las proteínas, de malonildialdehido, de proteínas totales en la corteza renal y suprimió el incremento del peso del riñón en las ratas con diabetes inducida por la ETZ; contrarrestó el decremento de la actividad de la CAT, SOD total, CuZn-SOD, GPx y GR inducida por la glucosa in vivo e in vitro; protegió a las células Vero de la glucotoxicidad, del estrés oxidativo y del estrés nitrosativo, inducido por la alta glucosa, por el peróxido de hidrógeno y por el nitroprusiato de sodio respectivamente. Sin embargo, el peróxido, el nitroprusiato así como el PMA disminuyeron el efecto protector del RT sobre la glucotoxicidad. Este extracto previno el incremento de la actividad del NF-κB inducido por el PMA en las células HeLa. Todos estos hallazgos establecen al RT como un antioxidante con efecto protector sobre el daño renal en la diabetes, tanto in vivo como in vitro, a través de un mecanismo que involucra la disminución de la glicemia, del estrés oxidativo, del estrés nitrosativo, y de la vía de señalización de la PKC-NF-kB. Esto aporta, por primera vez, información acerca de los efectos farmacológicos de la especie, a la vez que contribuye tanto a la validación de su uso tradicional como a la caracterización farmacológica de su género, sentado así las bases para el estudio fitoquímico y tecnológico de este potencial fitofármaco.

Ultrastructural changes in the kidney cortex of rats treated with lead acetate / Cambios ultraestructurales en la corteza renal de ratas tratadas con acetato de plomo

The purpose of this study was to investigate the ultrastructural effects of lead on the kidney cortex of rats. Wistar Albino rats (180-200g body weight) were divided into a controlled and lead acetate-exposed group. Rats received lead acetate at 500 ppm in their drinking water for 60 days. Both groups were fed with the same standard food, but lead acetate was added to the drinking water. During the experimental period, blood samples were taken from the abdominal aorta of the anesthetised animals. At the end of exposure, body weight and blood lead levels were measured. The kidney tissue samples were prepared and analyzed by light and transmission electron microscopy. Cortical renal tubules show various degenerative changes with focal tubular necrosis invaded by inflammatory cells. The ultrastructural alterations found in lead acetate-treated rats were a diminution in the amount of filtration slits, increased fusion of foot processes in epithelial cells of the glomeruli, increase of lysosomal structures and pinocytic vesicles as well as large mitochondria in proximal tubule cells.

El propósito de este estudio fue investigar los efectos ultraestructurales del plomo en la corteza renal. Ratas Wistar albinas (180-200g de peso corporal) fueron divididas en grupo control y grupo experimental. Las ratas recibieron 500 ppm de acetato de plomo en el agua potable durante 60 días. Ambos grupos fueron alimentados con el mismo alimento estándar, pero acetato de plomo se le añadió al agua potable al grupo experimental. Durante el período experimental, se tomaron bajo anestesia muestras sanguíneas desde la parte abdominal de la aorta. Al final de la exposición, fueron medidos el peso corporal y los niveles de plomo en la sangre. Fueron preparadas las muestras de tejido renal y se analizaron mediante microscopía de luz y electrónica de transmisión. Los túbulos renales corticales mostraron varios cambios degenerativos con necrosis tubular focal invadida por células inflamatorias. Las alteraciones ultraestructurales encontradas en las ratas tratadas con acetato de plomo correspondieron a una disminución en la cantidad de ranuras de filtración, aumento de la fusión de los procesos podales en las células epiteliales de los glomérulos, aumento de la estructura lisosomal y las vesículas pinocíticas, así como grandes mitocondrias en las células del túbulo proximal.

The repeated extracorporeal shock waves and the renal parenchyma injury on normal and diabetic rats

PURPOSE: To assess the effect of repeated extracorporeal shock waves (ESW) on renal parenchyma of normal and diabetic rats. METHODS: 40 normal rats (A) and 40 diabetic rats (B) were assigned for ESW (Direx Tripter X1® - 14 KVA) as follow: A1/B1 and A3/B3 no ESW; A2/B2 one ESW (2,000 SW); A4/B4 two ESW (4,000 SW) in an elapsed 14 days. All the animals were sacrificed 3 days after the ESW and samples of renal parenchyma were histological prepared, stained by H&E. For each animal the frequency of hemorrhage focus (HF) in the subcapasular, interstitial and glomerulus area was calculated (porcentage) on 20 randomly histological sections. RESULTS: No one HF was identified in all normal or diabetic animals without ESW (A1, A3 and B1, B3). In the normal rats the HF frequency was similar to one ESW (subcapsular =15 percent; interstitial =20 percent and glomerular =10 percent) or repetead ESW (subcapsular =25 percent; interstitial =20 percent; glomerular=10 percent). In diabetic rats the occurence of HF with repetead ESW was more frequent (subcapsular =40 percent; interstitial =30 percent and glomerular =10 percent) than with a single ESW (subcapsular =25 percent; interstitial =15 percent and glomerular =15 percent). CONCLUSION: A single ESW or a repeated ESW caused a mild and similar damage on renal cortex of normal rats. In diabetic rats the repetead ESW may result in an accumulated damage, especially with focus of hemorrhage in subcapsular and interstitial tissue and glomerulus edema.

RESUMO OBJETIVO: Avaliar o efeito de repetidas ondas de choque extracorpóreas (OCE) sobre o parênquima renal de ratos normais e diabéticos. MÉTODOS: 40 ratos normais e 40 ratos diabéticos foram distribuídos para aplicação de OCE (Direx Tripter X1® - 14 KVA) como segue: A1/B1 e A3/B3 sem OCE; A2/B2 uma sessão de OCE (2000 OC); A4/B4 duas sessões de OC (4000 OC) num intervalo de 14 dias. Todos os animais foram sacrificados no 3°. dia após a aplicação da OCE e amostras de parênquima renal foram histologicamente preparados e corados em H&E. Para cada animal foi calculado, em 20 campos aleatórios, a freqüência (em porcentagem) de focos hemorrágicos (FH) nas áreas subcapsular, intersticial e glomerular. RESULTADOS: Nenhum foco hemorrágico foi identificado nos animais normais ou diabéticos que não receberam nenhuma OCE (A1, A3 e B1, B3). Nos ratos normais a freqüência de FH foi similar com uma sessão de OCE (subcapsular =15 por cento; intersticial =20 por cento e glomerular =10 por cento) ou duas sessões de OCE (subcapsular =25 por cento; intersticial =20 por cento; glomerular =10 por cento). Nos ratos diabéticos a ocorrência de FH com duas sessões de OCE foi mais freqüente (subcapsular =40 por cento; intersticial =30 por cento e glomerular =10 por cento) do que com uma simples sessão de OCE (subcapsular =25 por cento; intersticial =15 por cento e glomerular =15 por cento). CONCLUSÃO: Uma única ou duas sessões de OCE causa um discreto e semelhante dano no parênquima renal de ratos normais. Nos ratos diabéticos a repetição da OCE pode resultar em acúmulo de danos, especialmente com FH nas áreas subcapsular e intersticial e no edema do glomérulo.