Improvement of endothelial function by Gunnera tinctoria extract with antioxidant properties

BACKGROUND: Gunnera tinctoria has been collected by Mapuche-Pewenche people for food and medicinal purposes. The high polyphenol content of methanolic extract from G. tinctoria leaves with chemical constituents such as ellagic acid and quercetin derivatives suggests its application to prevent endothelial dysfunction and oxidative stress. The aim of this study was to provide evidence of the protective effect of this extract on endothelial function by reducing oxidative stress induced by high D-glucose and H2O2, as well as by stimulating nitric oxide (NO) levels in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). RESULTS: A methanolic extract with a high content of polyphenols (520 ± 30 mg gallic acid equivalents/g dry extract) was obtained from G. tinctoria leaves. Its main constituent was ellagic acid. The results of Ferric reducing antioxidant power and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging assays of the extract confirmed its antioxidant activity by inhibition pathway of radical species. The incubation of HUVECs with the extract decreased the apoptosis and reactive oxygen species (ROS) synthesis induced by high extracellular concentration of D-glucose or hydrogen peroxide. The extract increased endothelial NO levels and reduced vasoconstriction in human placental vessels. CONCLUSIONS: This study provides evidence about the antioxidant and endothelial protective properties of methanolic G. tinctoria leaf extract. The extract improves the availability of NO in HUVECs, inhibiting the production of ROS and vasoconstriction.

Obtención de derivados de ácido quillaico a partir de Quillaja saponaria: evaluación de la actividad antiinflamatoria tópica y oral / Obtaining quillaic acid derivatives from Quillaja saponaria: evaluation of topical and oral anti-inflammatory activity

Quillaja saponaria Mol. es una especie nativa de Chile, empleada desde tiempos ancestrales para el tratamiento de artritis y dolores dentales. Desde el punto de vista químico las saponinas del quillay han sido ampliamente estudiadas y actualmente se comercializan extractos de la biomasa de quillay, para elaborar saponinas de diversas calidades empleadas en la industria farmacéutica y alimentaria. Sin embargo, se conoce poco acerca de la química de la sapogenina principal (ácido quillaico), así como de la farmacología de esta sapogenina aislada. Estos argumentos brindaron la oportunidad de llevar a cabo una investigación orientada hacia la modificación hemisintética de este producto natural y el estudio de su actividad antiinflamatoria tópica y oral in vivo. El objetivo general de este trabajo fue obtener el ácido quillaico a partir de un extracto acuoso de Quillaja sapoaniaria Mol. y derivados a partir de la modificación estructural del ácido quillaico; así como evaluar la actividad antiinflamatoria tópica de los compuestos obtenidos. Para ello se emplearon reacciones que implicaron reducciones, oxidaciones y sustituciones de grupos, fundamentalmente en los anillos A, C y D de la molécula de ácido quillaico. Cada uno de los compuestos aislados fue caracterizado estructuralmente mediante técnicas espectroscópicas y espectrofotométricas. Para evaluar la actividad antiinflamatoria in vivo se empleó el ensayo del edema inducido en la oreja de ratón, tras la administración de AA y/o TPA. En ambos ensayos el grupo de animales tratados con las muestras a evaluar estuvo constituido por 8 animales, los que recibieron una dosis única de cada una de las muestras. Se emplearon dosis de los compuestos aislados equimolares a las dosis de los fármacos de referencia, indometacina y nimesulida. Además se desarrollaron dos formulaciones en base a ácido quillaico al 8%, las cuales fueron evaluadas mediante el ensayo antiinflamatorio descrito anteriormente. Conjuntamente con el ácido quillaico se aisló y caracterizó otra genina de este extracto: el ácido fitolacagénico. Se obtuvieron derivados de ácido quillaico modificando principalmente el grupo hidroxilo adicional en el C-16 y en el grupo aldehído presente en el C-4 en lugar de un metilo. Se demostró la actividad anti inflamatoria tópica del ácido quillaico frente a inflamación inducida por TPA y/o AA. La actividad antiinflamatoria fue dosis dependiente frente a AA con un efecto máximo de 92,1 %, comparado con el fármaco de referencia nimesulida. El ácido quillaico también presentó actividad dosis dependiente frente a TPA (62,2%). Ambos efectos son estadísticamente significativos. El extracto de saponinas totales (100 Q) no presentó actividad tópica en la inflamación inducida por TPA. Por el contrario, se puede concluir que hubo un efecto pro-inflamatorio. Frente a AA, el 100Q mostró un efecto de sólo 19,8%. El extracto hidrolizado ( H-100 Q) presentó leve actividad antiinflamatoria frente a AA, así como frente a TPA. El efecto antiinflamatorio fue de 25,0% y 35,7 % para AA y TPA, respectivamente. Sin embargo estos resultados no son estadísticamente significativos. Si bien la crema y el gel al 8% de ácido quillaico presentaron efecto antiinflamatorio éstos son menores que las del compuesto puro en ambos ensayos. En la evaluación de la actividad antiinflamatoria por vía oral, el ácido quillaico no presentó efecto antiinflamatorio. Las modificaciones estructurales realizadas al ácido quillaico disminuyeron el efecto antiinflamatorio. Partiendo de la esterificación del ácido quillaico, los resultados del efecto antiinflamatorio para el éster metil quillaico fueron de 27,3% y 38,4% para AA y TPA, respectivamente. Lo que demuestra que para ejercer el efecto es necesario el ácido carboxílico libre. Para la mayoría de los derivados, la actividad antiinflamatoria frente a TPA fue mayor que frente a AA. Nuestros estudios sugieren que la presencia del grupo aldehído podría ser importante para modular la actividad antiinflamatoria frente a AA, mientras que el grupo carboxilo puede modular la actividad antiinflamatoria frente a TPA. El extracto 100Q obtenido desde la corteza de Quillaja saponaria Mol. es una buena fuente de ácido quillaico, tritepenoide con excelente actividad antiinflamatoria tópica.