Efecto del pretratamiento con lignanos de la planta Larrea Trindentata que contienen al ácido nordihidroguayarético en la isquemia cerebral producida en ratas sanas y diabéticas

Abstract

RESUMEN: La enfermedad cerebrovascular (ECV) es una de las principales causas de muerte y discapacidad en el mundo, en México es la cuarta causa de mortalidad. El principal factor de riesgo de la ECV es la diabetes mellitus (DM, segunda causa de mortalidad). El tratamiento actual del ECV es poco eficiente y debe aplicarse dentro de las 4 h después del infarto. La isquemia cerebral (IC, principal forma de EVC) y la DM son enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo (EO). El EO se presenta cuando hay un desbalance entre radicales libres (RL) y defensa antioxidante a favor de los primeros. Los RL producen daño en proteínas, lípidos y ADN. Los antioxidantes disminuyen, contrarrestan o eliminan el daño provocado por los radicales libres, y pueden ser endógenos o exógenos (provenientes de la dieta o suplementos farmacéuticos). El objetivo del presente trabajo fue investigar si el efecto del pretratamiento con lignanos de la planta Larrea Tridentata que contienen al ácido nordihidroguayarético, un potente antioxidante, ayudará en la IC producida en animales sanos o diabéticos. La DM se produjo en ratas wistar macho (4 semanas de edad) mediante la administración intraperitoneal (ip) de estreptozotocina (65 mg/Kg). Siete semanas después se administró el tratamiento con lignanos (10 mg/Kg /10 días, vía ip) a animales sanos o diabéticos. Al final los animales fueron sometidos a IC y 24 h después se sacrificaron para determinar el volumen de infarto, volumen de edema, insulina en ayuno, niveles de malondialdehido (MDA, marcador de estrés oxidativo) y actividad de catalasa (marcador de capacidad antioxidante). Los cursos temporales de peso y glucemia fueron significativamente diferentes (p<0.001) entre animales sanos y diabéticos a partir de la segunda semana. La insulina plasmática en ayuno fue significativamente mayor en controles comparado con diabéticos (p=0.0013). No hubo diferencia en el volumen de infarto entre los grupos experimentales. Sin embargo, el volumen de edema en animales diabéticos tratados con lignanos fue significativamente mayor (p<0.05). El pretratamiento tanto con vehículo (dimetilformamida al 10%) como con lignanos aumentó significativamente los niveles de lipoperoxidación (MDA) a nivel central (cerebro) y sistémico (plasma), en los animales que no fueron sometidos a IC (diabéticos y sanos). Con ambos tratamientos disminuyó significativamente la capacidad antioxidante (actividad de catalasa) central en ambos grupos sin IC. Los resultados muestran que la distribución de ambos tratamientos llegó a cerebro y que el pretratamiento disminuyó la defensa antioxidante endógena (efecto producido por el vehículo porque no se vio diferencia con los lignanos). Hubo tendencia al aumento de MDA y significativa disminución de catalasa nivel central en los animales diabéticos o sanos sometidos a isquemia. A nivel periférico se observó una disminución de MDA en animales diabéticos o sanos con isquemia. Se concluye que el pretratamiento con dimetilformamida aumenta el estrés oxidativo basal y periférico y que esos efectos contribuyeron a la falta de protección de la IC en animales sanos y diabéticos. ABSTRACT: Cardiovascular disease (CVD) including stroke is one of the leading causes of death and disability in the world. It is the fourth cause of mortality in Mexico. The main risk factor for stroke is diabetes mellitus (DM, the second cause of mortality). The treatment for stroke is not efficient and the window of time for treatment is short (4 hours after a stoke). Oxidative stress (OS) has been associated with both diabetes and stroke. OS occurs when there is an imbalance between free radicals and antioxidant defense in favor of free radicals. OS produces damage in proteins, lipids and DNA. Antioxidants diminish, counteract or eliminate the damage caused by free radicals. There are endogenous or exogenous antioxidants (from diet and synthetic or semi-synthetic supplements). The aim of this work was to investigate the effect of a pretreatment with lignans isolated from Larrea Tridentata which contain nordihidroguayaretic acid, a potent antioxidant, on cerebral ischemia produced in diabetic rats. The hypothesis was that lignans would reduce infarct volume in diabetic, as well as non-diabetic rats. Type 1 diabetes mellitus was induced in 4-week old male Wistar rats, by means of a single intraperitoneal (ip) administration of streptozotocin (65 mg/Kg). Seven weeks later, the treatment with lignans (10 mg / Kg / 10 days, ip) or vehicle (10% dimethylformamide, DMF, in isotonic saline solution) was administered to control or diabetic animals. At the end of the treatment, cerebral ischemia was produced. Twenty-four hours later animals were sacrificed to determine the infarct volume, edema volume, fasting insulin, malondialdehyde levels (MDA, marker of oxidative stress) and catalase activity (marker of antioxidant capacity). The time courses of weight and glycemia were significantly different (p<0.001) between control and diabetic since the second week. Fasting plasma insulin was significantly higher in controls compared with diabetics (p = 0.0013). There was no difference in the infarct volume between the experimental groups. However, the volume of edema in diabetic animals treated with lignans was significantly higher (p<0.05). Pretreatment with both DMF and lignans significantly increased lipoperoxidation (MDA) at the brains (central) and plasma (systemic) in animals without ischemia (control and diabetic). In the same groups the antioxidant capacity (catalase activity) decreased significantly. There was a tendency to increase MDA and significant decrease in catalase activity in the brains of diabetic as well of controls submitted to ischemia. Whereas MDA decreased in plasma of both groups. The results show that the distribution of both treatments reached the brains and that the pretreatment decreased the endogenous antioxidant defense. The effect is due to the vehicle, since there was no difference with lignans. We conclude that DMF pretreatment increased basal and peripheral oxidative stress, whereas it decreased the endogenous antioxidant defense, which explains the lack of protective effect on ischemia.