17.4.4.3 Saponine
Nel tentativo di studiare il contributo delle saponine all’effetto antidiabetico e antiobesitario dei semi di fieno greco, Uemura et al. (2011) ha esaminato il metabolismo lipidico epatico/lipogenesi nei topi diabetici obesi KK-Ay che sono stati alimentati con HFD (60% di energia come grasso) per 4 settimane in presenza o assenza di fieno greco 0.5% o 2%. Hanno notato che i livelli epatici e plasmatici di espressione di TG e mRNA dei geni lipogenici sono stati abbassati dall’integrazione 2% ma non dai semi 0.5%. È interessante notare che, studi in vitro utilizzando cellule epatociti HepG2 hanno dimostrato che era la frazione di saponina idrolizzata, ma non l’intera saponina, che era responsabile dell’inibizione osservata dell’accumulo di TG. Un ulteriore studio di frazionamento guidato da un saggio biologico ha rivelato che la diosgenina era il principio attivo poiché la concentrazione di 5 o 10 µM era sufficiente per inibire l’accumulo di TG e l’espressione di geni lipogenici nelle cellule HepG2. Ulteriori test di spostamento della mobilità del gel e della luciferasi hanno confermato che la diosgenina inibisce la transattivazione del recettore epatico-X-α (LXR α). Nel modello di test It in topi che ricevevano HFD, il miglioramento del controllo del glucosio è stato notato dalle saponine furostanoliche di fieno greco insieme al TG sierico che era elevato dopo l’alimentazione con HFD (Hua et al., 2015).
In esperimenti su animali che imitano il T1D e il T2D, la diosgenina è emersa come un principio attivo prominente che dovrebbe essere seriamente considerato come un potenziale agente terapeutico. Nel ratto indotto da STZ e in altri modelli T2D, ad esempio, effetti ipoglicemici (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Saravanan et al., 2014; Sangeetha et al., 2013) sono stati ben dimostrati, mentre altri marcatori di diabete come HbA1c hanno anche dimostrato di essere soppressi (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012). Il diabete associato anomalie come evidenziato dalla soppressione del livello sierico di marcatori come ALT e AST, potenziamento delle difese antiossidanti come evidenziato da un aumento SOD, CAT, GSH, GSH-perossidasi (GPx) o riduzione di TBARS e ROS (Kalailingam et al., 2014; Pari et al., 2012; Sangeetha et al., 2013; Son et al., 2007; Tharaheswari et al., 2014) sono tutti osservati per questo composto. Un’altra interessante attività biologica di questo composto in questi modelli animali rilevanti per il controllo glicemico è il suo effetto soppressivo sulla glucosio-6-fosfatasi (G6Pasi) mentre l’attività GK è aumentata e il livello di glicogeno epatico è aumentato (Kalailingam et al., 2014; Tharaheswari et al., 2014). L’effetto ipolipemizzante del composto è stato dimostrato anche nei vari modelli di topi obesi diabetici, HFD e diabetici (ad esempio topi KK-Ay). Quindi, una riduzione delle LDL sieriche, TC sierica, FFAS, TG sierico, colesterolo epatico, steatosi epatica, dimensioni degli adipociti più piccole e un aumento HDL sierico, escrezione di colesterolo, secrezione di colesterolo biliare, aumento dell’adipogenesi sono stati documentati (Kalailingam et al., 2014; Sangeetha et al., 2013; Tang et al., 2011; Tharaheswari et al., 2014; Turer et al., 2012). Il miglioramento dei lipidi e del controllo della glicemia con il composto potrebbe anche portato dalla conoscenza del suo effetto anti-infiammatorio, sia in vitro che in vivo, come evidenziato dalla soppressione del livello e l’attività dei macrofagi chemoattractant protein-1 (MCP-1), TNF-α, interleuchina-6 (IL-6), NF-kB, e aumento di leptina, PPAR-g, la riduzione dell’infiltrazione di macrofagi e di infiammazione degli adipociti (Hirai et al., 2010; Tharaheswari et al., 2014; Uemura et al., 2010). È stata riportata anche una riduzione dell’attivazione di SREBP-1c, FAS, stearoil-CoA desaturasi (SCD-1), acetil-CoA carbossilasi (ACC) e LXRa in modelli obesi diabetici cellulari (HEPO-G2) e animali (Turer et al., 2012). Il potenziale antinfiammatorio e antiossidante di questo composto steroideo sulle varie cellule coltivate primarie (ad esempio cellule endoteliali, Manivannan et al., 2013a) e modelli animali di ischemia (Badalzadeh et al., 2014; Liu et al., 2012b; Manivannan et al., 2013b), danno renale (Manivannan et al., 2014; Salimeh et al., 2013) sono stati anche ampiamente riportati. Tutti questi dati hanno mostrato che una riduzione del livello di citochine proinfiammatorie (TNF-α, IL-1 e IL-6), segnali proinfiammatori (IKK-β e NF-kB), infiammazione intestinale (ad esempio Yamada et al., 1997); ROS, NO, perossidazione lipidica e LDH; aumento delle difese antiossidanti (GSH, SOD e CAT) sono indotte da questo composto. Gli effetti soppressivi nei cambiamenti infiammatori all’interno di interazioni specifiche tra adipociti e macrofagi sono stati anche ben documentati (Hirai et al., 2010).
Il trattamento dei topi KK-Ay con un HFD integrato con fieno greco 2% ha dimostrato di migliorare il diabete accoppiato con la riduzione delle dimensioni degli adipociti e l’aumento dei livelli di espressione dell’mRNA dei geni correlati alla differenziazione nei tessuti adiposi; inibizione dell’infiltrazione dei macrofagi nei tessuti adiposi e diminuzione dei livelli di espressione dell’mRNA, 2010). Allo stesso modo, la diosgenina promuove la differenziazione degli adipociti e inibisce i livelli di espressione di diversi candidati molecolari associati all’infiammazione nelle cellule 3T3-L1 (Uemura et al., 2010). Le proprietà ipocolesterolemiche dell’estratto di etanolo da semi di fieno greco sgrassato sono state anche studiate da Stark e Madar (1993). Il frazionamento dell’estratto di etanolo grezzo mediante dialisi ha portato alla carica delle saponine identificate con il loro profilo TLC e le loro proprietà emolitiche. Il dializzato, che è risultato contenere saponine quando valutato mediante cromatografia a strato sottile, ha dimostrato di inibire l’assorbimento di taurocolato e desossicolato in modo dose-dipendente; mentre in due esperimenti di alimentazione separati (30 o 50 g di estratto di etanolo/kg per un periodo di 4 settimane), i ratti ipercolesterolemici hanno mostrato una riduzione dei livelli di colesterolo plasmatico che vanno dal 18% al 26%. È stata osservata anche una tendenza a concentrazioni più basse di colesterolo epatico. L’estratto di etanolo di semi di fieno greco arricchito con saponine è quindi in grado di mostrare un effetto ipocolesterolemico attraverso l’interazione con i sali biliari nel tratto digestivo.
Petit et al. (1995) hanno dimostrato che le saponine (tipo furostanolo) che erano concentrate in almeno il 90% dell’estratto hanno un profondo effetto sul comportamento alimentare e sui cambiamenti endocrini metabolici nei ratti diabetici normali e STZ quando somministrati cronicamente (12,5 mg/die per 300 g di peso corporeo, p.o.). Hanno osservato un aumento significativo dell’assunzione di cibo e della motivazione a mangiare nei ratti normali, modificando nel contempo il ritmo circadiano del comportamento alimentare. Le saponine di fieno greco hanno anche stabilizzato il consumo di cibo nei ratti diabetici, il che ha comportato un progressivo aumento di peso in questi animali. Sia nei ratti normali che diabetici, le saponine steroidee hanno ridotto la TC senza alcuna variazione della TG.
Poiché tutti gli esperimenti su animali sopra menzionati hanno dimostrato che la diosgenina è ben tollerata con tossicità limitata nelle dosi terapeuticamente applicabili, il composto ha un potenziale terapeutico da sfruttare come agente antidiabetico e ipolipemizzante. Anche gli studi di tossicità sub-cronica sul composto sono in buon accordo con questa conclusione (Qin et al., 2009). Considerando la lunga lista di saponine isolate dai semi di fieno greco (Sezione 17.3.2), non c’è dubbio che più principi attivi a base di saponina sarebbero scoperti dai semi di fieno greco in futuro. Questi composti sono anche altamente solubili in acqua e passano attraverso le membrane a causa della loro natura anfifilica. Infatti, a seguito di una singola dose orale (200 mg / kg) nei ratti, i glicosidi di furostanolo potevano essere rilevati nel polmone e persino nel cervello; il che indicava che potevano attraversare la barriera emato–encefalica. Mostrano anche una distribuzione lenta ai tessuti ma ha una rapida eliminazione renale (Kandhare et al., 2015).