XVIII CONGRESSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DA UFLA 19 a 23 de outubro de 2009

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1 AVALIAÇÃO DO EFEITO HIPOGLICEMIANTE DO EXTRATO PURIFICADO DE Rynchelytrum repens (Capim Favorito) EM RATOS WISTAR VIVIAN DE OLIVEIRA SILVA 1, MATHEUS SOARES DA SILVA FERREIRA 2, RAIMUNDO VICENTE DE SOUSA 3, MARCIO GILBERTO ZANGERONIMO 4, ANA CARDOSO CLEMENTE FILHA FERREIRA DE PAULA 5, GABRIELA PREVIATTE CREMA 6, JEFFERSON DOS REIS MATOS 7, BIANCA SACRAMENTO BARROS 8, ARIANE PIRRO SUZUKI 9 RESUMO Diversas plantas são popularmente e comumente utilizadas no controle de doenças, entre as quais o diabetes mellitus. Recentemente, estudos comprovaram a atividade antidiabética da gramínea tropical Rhynchelytrum repens, atribuída à presença de β-glucanos, carboidratos de parede celular encontrados predominantemente em gramíneas (Poaceae) e grãos de cereais. Atualmente são conduzidos diversos estudos com animais experimentais dentre os quais estudos referentes ao diabetes mellitus. O tóxico mais frequentemente utilizado para a indução do diabetes experimental é a estreptozotocina. Foi conduzido um experimento utilizando ratos Wistar induzidos ao diabetes através da estreptozotocina com o objetivo de se verificar os possíveis efeitos do extrato purificado do Rynchelitrum repens na dose de 2,5 mg/kg. Palavras-chaves: Diabetes mellitus, glicemia, β-glucano, ação hipoglicemiante. INTRODUÇÃO O diabetes é uma enfermidade crônica que acomete aproximadamente 200 milhões de pessoas no mundo (Del Prato e Marchetti, 2004) e que pode trazer uma série de distúrbios endócrinos e metabólicos os quais, se não forem diagnosticados e controlados em tempo hábil, podem trazer sérios danos à saúde e levar o paciente a óbito, onerando sobremaneira os próprios pacientes e o sistema de saúde pública, além da sociedade como um todo devido a possibilidade da doença ser um fator incapacitante para o trabalho. De maneira geral, extratos aquosos de diversas plantas têm sido utilizados no tratamento de diabetes em diversos países, porém Pepato et al. (1993) ressaltam a importância de experimentos com frações parcialmente purificadas e caracterizadas, visando elucidar quais os componentes do extrato possuem atividade hipoglicemiante e o possível mecanismo de ação destes compostos. O Rhynchelytrum repens é uma gramínea cosmopolita encontrada em regiões tropicais e com alto grau de adaptação a solos de baixa fertilidade natural e umidade. Os rizomas, raízes e folhas da espécie são utilizados popularmente em forma de chá no combate ao diabetes (Filgueiras, 1999). O extrato aquoso desta planta administrado por via oral em ratos diabéticos, quando comparado a animais não tratados, proporcionou uma redução de cerca de 30% na glicemia (Paula et al., 2006). Os β-glucanos presentes neste extrato apresentam reconhecida ação na redução dos níveis de colesterol e da glicemia após as refeições (Malkky, 2001). Segundo Carpita (1996), estes compostos são carboidratos de parede celular encontrados predominantemente em gramíneas (Poaceae) e grãos de cereais. São classificados como fibras solúveis, sendo responsáveis por modificações nas propriedades físico-químicas da digesta que altera a absorção de diferentes nutrientes no trato digestório, incluindo carboidratos e lipídeos presentes nos alimentos. Neste sentido, diversos modelos para promoção de animais experimentais portadores da diabetes mellitus são frequentemente utilizados para fins de pesquisas. Embora vários modelos 1 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. vivian_osbio@yahoo.com.br 2 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. mfmv433@gmail.com 3 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. rvsousa@dmv.ufla.br 4 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. zangeronimo@dmv.ufla.br 5 Instituto Federal Minas Gerais (Campus Bambuí) Departamento de Agronomia. anacard@cefetbambui.edu.br 6 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. gabriela_prev@hotmail.com 7 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. jeffersonreis@hotmail.com 8 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. biancasbarros@hotmail.com 9 Universidade Federal de Lavras Departamento de Medicina Veterinária. nany_vetufla@hotmail.com

2 estejam disponíveis, o mais frequentemente utilizado é a indução de diabetes químico pela administração do tóxico estreptozotocina para células beta (Delfino et al., 2002). O presente trabalho teve como objetivo verificar os possíveis mecanismos pelos quais os β- glucanos extraídos de Rhynchelytrum repens reduzem os níveis de glicose do sangue de ratos diabéticos melhorando os sinais associados ao diabetes. MATERIAL E MÉTODOS A extração dos β-glucanos de Rhynchelytrum repens foi realizada conforme procedimento descrito por Paula et al. (2005), sendo realizados no Centro de Análise e Prospecção Química (CAPQ) do Departamento de Química da Universidade Federal de Lavras (UFLA) e no Departamento de Medicina Veterinária da UFLA. Para a condução do experimento, foram utilizados 24 ratos Wistar (12 machos e 12 fêmeas), com peso de 95,27 ± 10,87 g, provenientes do biotério do Setor de Fisiologia e Farmacologia do Departamento de Medicina Veterinária da UFLA. Destes, a metade (seis machos e seis fêmeas) foi previamente induzida à diabetes mellitus experimental por meio da injeção intraperitoneal de 80 mg/kg de estreptozotocina, 48 horas antes do início do período experimental, o qual teve duração de 13 dias. Os animais tiveram acesso à água e ração comercial ad libitum e foram mantidos em gaiolas metabólicas para aferição do volume urinário, do consumo de ração e água diários. Foi preparada solução de β-glucano na concentração de 0,25% em água destilada. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2x2 (animais diabéticos ou não, recebendo ou não β-glucano, machos ou fêmeas) com três repetições. Os tratamentos ficaram assim caracterizados: CN controle normal (animais não induzidos recebendo volume semelhante de água destilada daquele utilizado como veículo na solução de β- glucano administrada aos animais dos grupos tratados); CD controle diabético (animais induzidos ao diabetes recebendo água destilada como descrito acima); NT normal tratado com beta-glucano (animais não induzidos recebendo 2,5mg/kg de beta-glucano purificado diariamente); DT - diabético tratado com beta-glucano (animais induzidos ao diabetes recebendo 2,5mg/kg de beta-glucano diariamente). Nos dia 1, 5, 9 e 13 do experimento foi coletada amostra sanguínea através da amputação na ponta da calda para mensuração da glicemia, utilizando glicosímetro comercial Accu-Chek Advantage. Foram medidos diariamente o consumo de alimento, o consumo de água e o volume urinário. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste F a 5%. Todas análises estatísticas foram feitas no programa estatístico Sisvar descrito por Ferreira (2000). RESULTADOS E DISCUSSÃO A indução do diabetes químico através da estreptozotocina foi obtida com sucesso. Os tratamentos CD e DT apresentaram aumento significativo da glicemia em relação aos tratamentos CN e NT (P< 0,05) (tabela I). As médias da glicemia dos tratamentos CD e DT após 48 horas da indução com estreptozotocina foram respectivamente de 232mg/dL e 287mg/dL, e após 13 dias foram respectivamente 349mg/dL e 379mg/dL. A figura 1 mostra a avaliação da glicemia ao longo do experimento. Tabela I. Glicemia média dos tratamentos ao longo do período experimental. Estreptozotocina Dias de avaliação Média Sim 232,00 346,83 331,00 349,00 314,71 A Não 93,17 87,00 100,00 80,17 90,09 B Média 162,59 216,92 215,50 214,59 1 Médias seguidas por diferentes letras na coluna diferem pelo teste F (P<0,01)

3 400,00 350,00 300,00 250,00 mg/dl 200,00 150,00 100,00 50,00 0, Dia Controle normal Controle diabético Normal tratado Diabético tratado Figura 1. Glicemia média dos tratamentos durante o período experimental. Em animais na fase de crescimento é esperado que os indivíduos diabéticos ganhem menos peso que indivíduos sadios. Os resultados mostram que os animais dos grupos induzidos ao diabetes apresentaram ganho de peso menor que os animais dos grupos não induzidos (P < 0,01), e podem ser observados na tabela II. O consumo médio diário de ração não diferiu significativamente entre os tratamentos (P > 0,01) (tabela III). Tabela II. Ganho de peso médio em gramas durante o período experimental. Induzido Uso de B-glucano Média 1 Não Sim Não 44,95 46,07 45,51 A Sim 27,77 21,06 24,41 B Média 36,36 33,56 CV (%) 12,93 1 Médias seguidas por diferentes letras na linha diferem pelo teste F (P<0,01) Tabela III. Consumo médio diário de ração durante o período experimental 1. Induzido Uso de B-glucano Média não Sim não 21,49 20,93 21,21 sim 21,29 22,39 21,84 Média 21,39 21,66 CV (%) 5,61 1 Não significativo ao teste F (P>0,05) Sabe-se que a polidipsia e a poliúria são sinais clínicos comumente observados em indivíduos acometidos pelo diabetes do tipo I. O tratamento DT apresentou média significativamente igual ao tratamento CD e superior aos valores dos tratamentos CN e NT (P < 0,05) (tabela IV). O volume urinário médio diário apresentado pelos tratamentos CD e DT foi estatisticamente superior aos valores apresentados pelos tratamentos CN e NT (P < 0,05) conforme pode ser observado na tabela V.

4 Tabela IV. Ingestão de água média diária durante o período experimental. Induzido Uso de B-glucano Média 1 não sim não 28,33 28,76 28,55 B sim 54,76 58,13 56,44 A Média 41,55 43,44 CV (%) 7,10 1 Médias seguidas por diferentes letras na linha diferem pelo teste F (P<0,01) Tabela V. Volume urinário médio diário durante o período experimental. Induzido Uso de B-glucano Média não sim não 0,52 1,83 1,18 B sim 23,42 30,44 26,93 A Média 11,97 16,13 CV (%) 37,44 1 Médias seguidas por diferentes letras na linha diferem pelo teste F (P<0,01) A evolução da ingestão de água e volume urinário médios diários durante o experimento estão apresentados na figura 2. O extrato purificado de Rynchelytrum repens contendo a fração de β-glucano na dose de 2,5mg/kg não foi eficaz na diminuição da glicemia, sugerindo que a dose utilizada esta abaixo da dosagem terapêutica. Paula et al. (2006) utilizou única dose de 60mg/kg em ratos induzidos ao diabetes através da estreptozotocina e obteve redução de 70% da glicemia. A taxa de mortalidade durante o período experimental foi nula, sugerindo que, alem de eficaz, a dose de 80mg/kg utilizada na indução do diabetes experimental através da estrptozotocina é segura.

5 a ml 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0, Dia b ml 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0, Controle normal Normal tratado Dia Controle diabético Diabético tratado Figura 2. Ingestão média diária de água durante o período experimental (a) e média do volume urinário diário (b). CONCLUSÃO A dose utilizada do extrato purificado de Rynchelytrum repens contendo a fração de β- glucano não apresentou resultados satisfatórios na redução da glicemia. REFERÊNCIAL BIBLIOGRÁFICO CARPITA, N. C. Structure and biogenesis of the cell walls of grasses. Ann. Ver. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. 47: DELFINO, V. D. A. ; FIGUEIREDO, J. F. ; MATSUO, T. ; FAVERO, M. E. ; MATNI, A. M. ; MOCELIN, A. J.. Diabetes mellitus experimental pela estreptozotocina: comparação a longo prazo entre as vias intraperitoneal e endovenosa. Jornal Brasileiro de Nefrologia, v. 24, n. 1, p , DEL PRATO, S. & MARCHETTI, P. Targeting insulin resistance and β cell dysfunction: The role of thiazolidinediones. Diabetes Technology & Therapeutics, New Rochelle, v. 6, n. 5, p

6 FERREIRA, D.F., Análises estatísticas por meio do Sisvar para Windows versão In: REUNIÃO ANUAL DA REGIÃO BRASILEIRA DA SOCIEDADE INTERNACIONAL DE BIOMETRIA, 45., 2000, São Carlos. Anais... São Carlos, SP: UFSCar, p MÄLKKI, Y.Am. Assoc. of Cereal Chem. 46 (5): MÄLKKI, Y. (2001) Physical properties of dietary fiber as keys to physiological functions. Am. Assoc. of Cereal Chem. 46 (5): PAULA, A.C.C.F.F.; SOUSA, R.V.; RIBEIRO, R.C.L.F. Assessment of anti-hyperglicemic activity of the tropical grass extracts, Rhynchelytrum repens (Willd.) C.E. Hubb. in streptozotocin-induced diabetic rats. In: VII Congresso Paulista de Diabetes e Metabolismo, Guarujá. Arquivos Brasileiros de Endrocrinologia e Metabologia V. 50. p.s191-s PAULA, A.C.C.F.; SOUSA, R.V.; FIGUEIREDO-RIBEIRO, R.C.L.; BUCKRIDGE, M.S. Hypoglicemic activity of polysaccharide fractions containing b-glucans from Rhynchelytrum repens (Wild.) C.E. Hubb., Poaceae. Braz. J. Med. Biol. Res. 38(6): , PEPATO, MT; OLIVEIRA, JR; KETTELHUT, IC e MIGLIORINI, RH. Assessment of the antidiabetic activity of Myrcia uniflora extracts in streptozotocin-diabetic rats. Diabetes Research, 22: