Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:45:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1
309548.pdf: 4712083 bytes, checksum: 1e0a3781fbbeb47dd57377a6e8ce818b (MD5) / A insulina é o principal hormônio anabólico responsável pelo controle da captação, utilização e armazenamento dos nutrientes celulares como carboidratos, proteínas e lipídios, sendo essencial para a manutenção da homeostasia da glicose, o crescimento e diferenciação celular. Defeitos na ação e/ou na secreção de insulina podem levar à hiperglicemia, característica da diabetes melito. A diabetes melito é uma patologia complexa e multifatorial de elevada morbidade e mortalidade e, por esse motivo, é considerada uma epidemia, caracterizando um problema de saúde pública mundial. Muitas plantas são conhecidas na medicina popular de diferentes culturas pelas propriedades hipoglicemiantes e tem um uso crescente no tratamento da diabetes. Os compostos fenólicos derivados de plantas, especialmente os flavonóides, apresentam diversas propriedades e tem um potencial terapêutico muito investigado. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o efeito de extratos e frações de Bacharis articulata (carqueja) e de Musa x paradisiaca (banana), assim como do flavonóide rutina, na homeostasia da glicose em modelos experimentais in vivo e in vitro. As duas espécies foram avaliadas quanto às atividades anti-hiperglicêmica e/ou hipoglicemiante na curva de tolerância à glicose e em modelos de diabetes induzidos experimentalmente, como a secreção de insulina, o conteúdo de glicogênio hepático e muscular, a inibição das enzimas ?-glicosidases e a propriedade anti-glicação, assim como o conteúdo de flavonóides. Além disso, foi estudado o mecanismo de ação da rutina na captação de glicose e de cálcio em músculo sóleo, e também a secreção de insulina in vivo e o mecanismo de ação da rutina na captação de cálcio em ilhotas pancreáticas isoladas. Para tanto, foram utilizados ratos Wistar machos entre 50-55 dias de idade. Para a realização da curva de tolerância à glicose as coletas de sangue, para determinação da glicose e insulina sérica, foram realizadas nos tempos zero, 15, 30, 60, 120 e 180 minutos. Nos ensaios para a determinação do conteúdo de glicogênio os tecidos foram retirados dos animais 3 h após os tratamentos. As atividades das dissacaridases intestinais e a propriedade anti-glicação foram realizadas in vitro. A captação de 14C-glicose e de 45-cálcio (45Ca2+) foi estudada após a incubação do músculo sóleo com a rutina. As ilhotas pancreáticas foram isoladas e incubadas com 45Ca2+ e rutina, na presença ou não de diferentes inibidores e ativadores. Os extratos brutos, as frações n-butanol e residual aquosa de B. articulata e de M. x paradisiaca reduziram significativamente a glicemia de ratos normais hiperglicêmicos e potencializaram a secreção de insulina induzida por glicose. Além disso, observou-se um aumento no conteúdo de glicogênio no músculo sóleo e fígado após os tratamentos, principalmente com as frações n-butanol das duas espécies vegetais. Os extratos e as frações reduziram a atividade da maltase e preveniram a glicação. A rutina estimulou a captação de glicose e cálcio no músculo, estimulando a captação de glicose através da ativação de uma via insulinomimética e uma via independente da sinalização clássica da insulina. Além disso, a rutina estimulou a secreção de insulina in vivo e a captação de cálcio em ilhotas pancreática isoladas, atuando como um potencial agente secretagogo de insulina. Desta forma, apoiado nos resultados obtidos neste trabalho, propõe-se que as espécies vegetais, Baccharis articulata e Musa x paradisiaca, e o flavonóide rutina aqui estudados possam regular a homeostasia da glicose. Os mecanismos envolvem a inibição da enzima que permite a absorção intestinal da glicose, a inibição da glicação, o estímulo da secreção de insulina e o aumento na utilização de glicose pelos tecidos periféricos, evidenciando que estas duas espécies e a rutina podem atuar por múltiplos mecanismos de ação para regular a homeostasia da glicose e colaborar na prevenção das complicações da diabetes. / Insulin is the main anabolic hormone responsible for controlling the uptake, use and storage of cellular nutrients such as carbohydrates, proteins and lipids. It is essential for the maintenance of glucose homeostasis, growth and cellular differentiation. Defects in action and / or secretion of insulin may lead to hyperglycemia, which characterizes diabetes mellitus. Diabetes mellitus is a complex and multifactorial disease with high morbidity and mortality, therefore is considered epidemic causing a public health problem worldwide. Many plants are known in folk medicine of different cultures for their hypoglycemic properties showing an increasing use in the treatment of diabetes. The plant-derived phenolic compounds, especially flavonoids, have several properties and their therapeutic potential has been investigated. The aim of this study was to characterize the effect of extracts and fractions of Baccharis articulata ("carqueja") and Musa x paradisiaca ("banana"), as well as the flavonoid rutin, in glucose homeostasis using in vivo and in vitro experimental models. Antihyperglycemic and / or hypoglycemic activity in the curve of glucose tolerance and in models of experimentally induced diabetes, insulin secretion, the hepatic glycogen content and muscle, inhibition of the enzymes á-glucosidases and anti-glycation property were investigated, as well as the content of flavonoids. In addition, was also studied the mechanism of action of rutin in glucose and calcium uptake in soleus muscle, and also the in vivo insulin secretion and the mechanism of action of rutin on calcium uptake in rat isolated pancreatic islets. For in vivo experiments, Wistar male rats with 50-55 days of age were used. To glycemia and serum insulin determination blood samples were collected at zero, 15, 30, 60, 120 and 180 min in glucose tolerance curve. Tissues were removed from animals 3 h after oral administration of treatments to determine glycogen contents. The intestinal disaccharidases activities and anti-glycation property were performed in vitro. The glucose and calcium uptake was studied after incubation of the soleus muscle with rutin, in the presence or not of different inhibitors and of 14C-glucose or calcium (45Ca2+). The pancreatic islets were isolated and incubated with 45Ca2+ and rutin in the presence or absence of various inhibitors or activators. The crude extracts and n-butanol and residual aqueous fractions of B. articulata and of M. x paradisiaca showed potential anti-hyperglycemic activity in hyperglycemic normal rats and potentiated glucose-induced insulin secretion. Additionaly, it was observed an increase on glycogen content in muscle and liver after treatments, mainly with the n-butanol fractions of two species. The extracts and fractions reduced the activity of maltase and prevented glycation. Also, rutin stimulated glucose and calcium uptake in soleus muscle, stimulating glucose uptake via activation of an insulin-mimetic and an insulin-independent signaling pathways. Additionally, rutin stimulated insulin secretion in vivo and calcium uptake in isolated pancreatic islets, as a potential insulin secretagogue agent. Thus, these results suggest that Baccharis articulata, M. x paradisiaca and rutin are able to regulate glucose homeostasis. The mechanisms involve the inhibition of the enzyme that allows the intestinal absorption of glucose, the inhibition of glycation, the stimulation of insulin secretion and increase in glucose utilization by peripheral tissues showed that these plant species and rutin may act by multiple mechanisms of action to regulate glucose homeostasis, thereby contributing to the prevention of diabetes-related complications.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/100499 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Kappel, Virginia Demarchi |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Silva, Fatima Regina Mena Barreto, Reginatto, Flávio Henrique |
| Publisher | Florianópolis |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 207 p.| il., tabs., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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