17.4.4.3 Saponinas
En un intento de estudiar la contribución de las saponinas al efecto antidiabético y antiobesidad de las semillas de alholva, Uemura et al. (2011) examinaron el metabolismo lipídico hepático/lipogénesis en ratones diabéticos obesos KK-Ay que fueron alimentados con HFD (60% de energía en forma de grasa) durante 4 semanas en presencia o ausencia de alholva al 0,5% o 2%. Observaron que los niveles de expresión hepática y plasmática de TG y ARNm de genes lipogénicos disminuyeron en un 2% de suplementación, pero no en un 0,5% de semillas. Curiosamente, los estudios in vitro con células HepG2 de hepatocitos mostraron que era la fracción de saponina hidrolizada, pero no toda la saponina, la responsable de la inhibición observada de la acumulación de TG. Otro estudio de fraccionamiento guiado por bioensayos reveló que la diosgenina era el principio activo, ya que la concentración de 5 o 10 µM era suficiente para inhibir la acumulación de TG y la expresión de genes lipogénicos en células HepG2. Otros ensayos de cambio de movilidad de la luciferasa y el gel confirmaron que la diosgenina inhibe la transactivación del receptor-X-hepático-α (LXR α). En el modelo de prueba de IGGT en ratones que recibieron HFD, se observó una mejora del control de la glucosa con saponinas furostanólicas de alholva junto con la TG sérica que se elevó después de la alimentación con HFD (Hua et al., 2015).
En experimentos con animales que imitan la DT1 y la DT2, la diosgenina ha surgido como un principio activo prominente que debe considerarse seriamente como un agente terapéutico potencial. En los modelos de ratas inducidas por STZ y otros modelos de ratas T2D, por ejemplo, los efectos hipoglucémicos(Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Saravanan et al., 2014; Sangeetha et al., 2013) han sido bien demostrados, mientras que otros marcadores de diabetes como la HbA1c también han demostrado ser suprimidos (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012). Las anomalías asociadas a la diabetes, como se evidencia en la supresión de los niveles séricos de marcadores como ALT y AST, el aumento de las defensas antioxidantes, como se evidencia en el aumento de SOD, CAT, GSH, GSH-peroxidasa (GPx) o la reducción de TBARS y ROS (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Sangeetha et al., 2013; Son et al., 2007; Tharaheswari et al., 2014) se observan para este compuesto. Otra actividad biológica interesante de este compuesto en estos modelos animales relevantes para el control glucémico es su efecto supresor sobre la glucosa-6-fosfatasa (G6Pasa), mientras que la actividad de GK aumenta y el nivel de glucógeno hepático aumenta (Kalailingam et al., 2014; Tharaheswari et al., 2014). El efecto hipolipemiante del compuesto también se ha demostrado en varios modelos de ratones diabéticos, con HFD y diabéticos obesos (por ejemplo, ratones KK-Ay). Por lo tanto, se documentó una reducción en el LDL sérico, TC sérico, FFA, TG sérico, colesterol hepático, esteatosis hepática, tamaño de adipocitos más pequeño, y un aumento de HDL sérico, excreción de colesterol, secreción de colesterol biliar, aumento de la adipogénesis (Kalailingam et al., 2014; Sangeetha et al., 2013; Tang et al., 2011; Tharaheswari et al., 2014; Turer et al., 2012). La mejora en el control lipídico y glucémico por el compuesto también podría ser el resultado de su conocido efecto antiinflamatorio tanto in vitro como in vivo, como se evidencia en la supresión del nivel y la actividad de la proteína quimioatrayente 1 de macrófagos (MCP-1), TNF-α, interleucina-6 (IL-6), NF-kB, y el aumento de la leptina, PPAR-γ, la reducción de la infiltración de macrófagos y la inflamación de los adipocitos (Hirai et al., 2010; Tharaheswari et al., 2014; Uemura et al., 2010). También se ha notificado una reducción de la activación de SREBP-1c, FAS, estearoil-coa desaturasa (SCD-1), acetil-COA carboxilasa (ACC) y LXRa en modelos celulares (HPO-G2) y animales diabéticos obesos (Turer et al., 2012). El potencial antiinflamatorio y antioxidante de este compuesto esteroidal en las diversas células primarias cultivadas (por ejemplo, células endoteliales, Manivannan et al., 2013a) y modelos animales de isquemia (Badalzadeh et al., 2014; Liu et al., 2012b; Manivannan et al., 2013b), daño renal (Manivannan et al., 2014; Salimeh et al., 2013) también han sido ampliamente reportados. Todos estos datos mostraron que una reducción en el nivel de citocinas proinflamatorias (TNF-α, IL-1 e IL-6), señales proinflamatorias (IKK-β y NF-kB), inflamación intestinal (por ejemplo, Yamada et al., 1997); ROS, NO, peroxidación lipídica y LDH; este compuesto induce un aumento de las defensas antioxidantes (GSH, SOD y CAT). Los efectos supresores en los cambios inflamatorios dentro de interacciones específicas entre adipocitos y macrófagos también han sido bien documentados (Hirai et al., 2010).
Se ha demostrado que el tratamiento de ratones KK-Ay con una DH suplementada con alholva al 2% mejora la diabetes, junto con la reducción del tamaño de los adipocitos y el aumento de los niveles de expresión de ARNm de genes relacionados con la diferenciación en los tejidos adiposos; inhibición de la infiltración de macrófagos en los tejidos adiposos y disminución de los niveles de expresión de ARNm de los genes inflamatorios (Uemura et al., 2010). Asimismo, la diosgenina promueve la diferenciación de adipocitos e inhibe los niveles de expresión de varios candidatos moleculares asociados con la inflamación en las células 3T3-L1 (Uemura et al., 2010). Las propiedades hipocolesterolémicas del extracto de etanol de semillas de fenogreco desgrasadas también fueron investigadas por Stark y Madar (1993). El fraccionamiento del extracto de etanol crudo por diálisis condujo al aumento de volumen de las saponinas, tal como se identifica con su perfil de TLC y sus propiedades hemolíticas. Se demostró que el dializado, que se encontró que contenía saponinas cuando se evaluó mediante cromatografía de capa delgada, inhibe la absorción de taurocolato y desoxicolato de forma dosis dependiente; mientras que en dos experimentos de alimentación separados (30 o 50 g de extracto de etanol/kg durante un período de 4 semanas), las ratas hipercolesterolémicas mostraron una reducción en los niveles de colesterol plasmático que oscilaban entre el 18% y el 26%. También se observó una tendencia a concentraciones más bajas de colesterol hepático. El extracto de etanol de semillas de alholva enriquecidas con saponinas es capaz de mostrar un efecto hipocolesterolémico a través de la interacción con sales biliares en el tracto digestivo.
Petit et al. (1995) han demostrado que las saponinas (tipo furostanol) que se concentraban al menos en el 90% del extracto tienen un profundo efecto sobre el comportamiento alimentario y los cambios endocrinos metabólicos en ratas diabéticas normales y de ZST cuando se administran de forma crónica (12,5 mg/día por 300 g de peso corporal, por orden postal). Observaron un aumento significativo de la ingesta de alimentos y de la motivación para comer en ratas normales, al tiempo que modificaban el ritmo circadiano del comportamiento alimentario. Las saponinas de alholva también estabilizaron el consumo de alimentos en ratas diabéticas, lo que resultó en un aumento de peso progresivo en estos animales. Tanto en ratas normales como diabéticas, las saponinas esteroideas disminuyeron la CT sin ningún cambio en la TG.
Dado que todos los experimentos con animales mencionados anteriormente demostraron que la diosgenina es bien tolerada con toxicidad limitada en las dosis terapéuticas aplicables, el compuesto tiene potencial terapéutico para ser explotado como agente antidiabético y hipolipemiante. Los estudios de toxicidad subcrónica del compuesto también concuerdan con esta conclusión (Qin et al., 2009). Considerando la larga lista de saponinas aisladas de semillas de alholva (Sección 17.3.2), no hay duda de que en el futuro se descubrirían más principios activos basados en saponina a partir de semillas de alholva. Estos compuestos también son altamente solubles en agua y pasan a través de membranas debido a su naturaleza anfifílica. De hecho, tras una dosis única oral (200 mg/kg) en ratas, se pudieron detectar glucósidos de furostanol en los pulmones e incluso en el cerebro, lo que indicaba que podían atravesar la barrera hematoencefálica. También exhiben una distribución lenta a los tejidos, pero tienen una eliminación renal rápida (Kandhare et al., 2015).