Vascular mechanisms of monodesmosidic triterpene saponins isolated from Passiflora quadrangularis L / Mecanismos vasculares de saponinas triterpénicas monodesmosídicas aisladas de Passiflora quadrangularis L

Background: Passiflora quadrangularis L. has antihypertensive and anxiolytic properties observed in experimental models. Objectives: The aim of this work was to establish the vascular effects exerted by two known monodesmosidic triterpene saponins, 3-O-ß-D-glucopyranosyloleanolic acid (Compound 1) (not previously described for this plant) and, 3-O-[ß-D-glucopyranosyl-(1→2)-ß-D-glucopyranosyl] oleanolic acid (Compound 2), isolated from the ethanolic extract of Passiflora quadrangularis L. leaves. Methods: The structural elucidation was achieved by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) experiments and High-Resolution Mass Spectrometry (HRMS). Aortic rings from Wistar rats, previously stimulated with phenylephrine (PE, 1µM) and washed, were exposed to cumulatively concentrations of compound 1 and compound 2 (10 to 400 µM). Ethanolic extract from leaves of P. quadrangularis L. (10 to 320 µg/ mL) and clonidine (1nM to 100µM) were also used for comparison. Concentration response curves of compounds 1 and 2 were examined in presence and absence of: endothelium, the alpha-2 antagonist yohimbine (1 and 100 µM), the alpha non selective antagonist phentolamine (1µM), the alpha-1 antagonist prazosin (1µM) and the calcium channel blocker verapamil (10 and 100 µM). In addition, cumulatively response curve of acetylcholine (ACh, 10nM to 10µM) and sodium nitroprusside (SNP, 1nM to 100µM) were assayed in rings precontracted with compounds 1 and 2 (400 µM). Results: Compounds 1 and 2 elicited a vasoconstriction response in intact aorta rings in similar way (pEC50: 3.92±0.01 and 4.09±0.01, respectively), effect that did not change in denuded rings (pEC50: 3.90±0.01 and 4.11±0.01). The potency order (pEC50) of compounds 1 and 2 decreased according to the following: verapamil (3.53±0.01 and 3.90±0.02; p<0.05) < yohimbine (3.65±0.01 and 3.94±0.02; p<0.05) < prazosin (3.86±0.01 and 4.30±0.02) < phentolamine (4.05±0.02 and 4.05±0.01). SNP but not ACh, was able to decrease the vasopressor effect of compounds 1 and 2 (pIC50: 8.61±0.01 and 8.24 ± 0.15, respectively). Conclusions: Compounds 1 and 2 are key metabolites responsible for the ex vivo vasoconstrictor response induced by P. quadrangularis L. Activation of voltage-dependent calcium channels and/or α2-adrenergic receptors stimulation could be mechanisms implicated.

Antecedentes: Passiflora quadrangularis L. tiene propiedades antihipertensivas y ansiolíticas observadas en modelos animales. Objetivos: El objetivo de este trabajo fue establecer los efectos vasculares ejercidos por dos conocidas saponinas triterpénicas monodesmosídicas: el ácido 3-O-ß-D glucopiranosiloleanólico (Compuesto 1) (no descrito previamente para esta especie vegetal) y el ácido 3-O-[ß-D-glucopiranosil- (1→2)-ß-D-glucopiranosil]oleanólico (Compuesto 2), aisladas del extracto etanólico de las hojas de Passiflora quadrangularis L. Métodos: La elucidación estructural se llevó a cabo mediante experimentos de Resonancia Magnética Nuclear (NMR) y determinaciones de Espectrometría de Masas de Alta Resolución (HRMS). Los anillos aórticos de ratas Wistar, previamente estimulados con fenilefrina (PE, 1 µM) y lavados, fueron expuestos a concentraciones acumulativas del compuesto 1 y compuesto 2 (10 a 400 µM). El extracto etanólico de las hojas de P. quadrangularis L. (10 a 320 µg / ml) y clonidina (1 nM a 100 µM) se utilizaron para la comparación. Las curvas de concentración respuesta de los compuestos 1 y 2 se examinaron en presencia y ausencia de: endotelio, el antagonista alfa-2 yohimbina (1 y 100 µM), el antagonista alfa no selectivo fentolamina (1 µM), el antagonista alfa-1 prazosina (1 µM) y el bloqueador de canales de calcio verapamilo (10 y 100 µM). Además, la curva de concentraciones acumulativas de acetilcolina (ACh, 10 nM a 10 µM) y nitroprusiato de sodio (SNP, 1 nM a 100 µM) se ensayó en anillos pre-contraídos con los compuestos 1 y 2 (400 µM). Resultados: Los compuestos 1 y 2 provocaron una respuesta de vasoconstricción en los anillos de aorta intactos de manera similar (pEC50: 3.92 ± 0.01 y 4.09 ± 0.01, respectivamente), este efecto no cambió en los anillos denudados (pEC50: 3.90 ± 0.01 y 4.11 ± 0.01). El orden de potencia (pEC50) de los compuestos 1 y 2 disminuyó de la siguiente manera: verapamilo (3.53 ± 0.01 y 3.90 ± 0.02; p <0.05) < yohimbina (3.65 ± 0.01 y 3.94 ± 0.02; p <0.05) < prazosina (3.86 ± 0.01 y 4.30 ± 0.02)

Passiflora quadrangularis L. prevents experimental hypertension and vascular remodelling in rats exposed to nitric oxide deficit / Passiflora quadrangularis L. previene la hipertensión experimental y el remodelado vascular en ratas expuestas a déficit de óxido nítrico

Background: Passiflora quadrangularis L. is among the species used in Colombian folk medicine for hypertension, but until now it has not been studied in experimental models. Objectives: To assess the capacity of P. quadrangularis L. EtOH extract to prevent the hypertension and vascular remodelling induced by nitric oxide (NO) deficit in Wistar rats. Methods: The nitric oxide (NO) synthase inhibitor L-NAME (10 mg/kg, i.p (intraperitoneal), every 48h) was administered for seven weeks to the following groups of rats: P. quadrangularis L.75, 150 and 300 mg/kg/d, p.o. (oral route); enalapril as reference agent, 10 mg/kg/d, p.o. and vehicle as control (mixture of propylene glycol 10%, glycerine 10% and polysorbate 2%). Arterial blood pressure (BP) and heart rate (HR) were measured twice a week. After sacrifice, the aortic rings were isolated, contraction was triggered with phenylephrine (PE 10-6 M) and then the relaxant response achieved with cumulative concentrations of acetylcholine (ACh, 10-10 ­ 10-5 M) or sodium nitroprusside (SNP, 10-10 ­ 10-5 M) was assessed. Histopathologic measures of thickness/lumen ratio from both the left ventricle and aorta walls, as well as phytochemical screening, were also performed. Results: As for enalapril, all doses of P. quadrangularis L. prevented the hypertension induced by L-NAME (122±1.2 versus 155±1.3 mmHg at seventh week). P. quadrangularis L. significantly increased the relaxant effect induced by ACh in isolated aorta and decreased the thickness/lumen ratio of aorta wall specimens. Conclusions: P. quadrangularis L. prevents experimental hypertension induced in rats with nitric oxide deficits improving the endothelium vasodilatation response and protecting against vascular remodelling.

Antecedentes: Passiflora quadrangularis L. es una de las especies utilizadas en medicina tradicional en Colombia para la hipertensión pero hasta el momento no se ha evaluado en modelos experimentales. Objetivos: Evaluar la capacidad del extracto etanólico de P. quadrangularis L. para prevenir la hipertensión y el remodelado vascular inducidos por déficit de óxido nítrico (NO) en ratas Wistar. Métodos: El inhibidor de la óxido nítrico (NO) sintasa L-NAME (10 mg/kg, i.p, cada 48 h) se administró durante siete semanas a los siguientes grupos de tratamiento: P. quadrangularis L. 75, 150 y 300 mg/kg/d, p.o; Enalapril como agente de referencia, 10 mg/kg/d, p.o., y vehículo como control (mezcla de propilenglicol 10%, glicerina 10% y polisorbato 2%). Se midió la presión arterial (BP) y la frecuencia cardiaca (HR) dos veces por semana. Después del sacrificio, se aislaron los anillos aórticos, se desencadenó la contracción con fenilefrina (PE 10-6 M) y la respuesta relajante con concentraciones acumulativas de acetilcolina (ACh, 10-10 ­ 10-5 M) o nitroprusiato de sodio (SNP, 10-10 ­ 10-5 M). También se realizaron estudios histopatológicos de la relación entre el espesor y el lumen tanto en el ventrículo izquierdo como en las paredes de la aorta, así como un cribado fitoquímico. Resultados: Enalapril y todas las dosis de P. quadrangularis L. evitaron la hipertensión inducida por L-NAME (122 ± 1,2 frente a 155 ± 1,3 mm Hg a la séptima semana). P. quadrangularis L. aumentó significativamente el efecto relajante inducido por ACh en la aorta aislada y disminuyó la relación entre el espesor y la luz de los especímenes en la pared de la aorta. Conclusiones: P. quadrangularis L. previene la hipertensión experimental inducida por déficit de óxido nítrico en ratas, mejorando la respuesta del endotelio y protegiendo frente al remodelado vascular.