Efecto del consumo profiláctico de frutos de Opuntia robusta en el daño hepático agudo inducido con diclofenaco

Abstract

RESUMEN El diclofenaco es un fármaco antiinflamatorio no esteroideo (AINE) de venta libre que presenta elevados índices de consumo a nivel mundial, en el tratamiento de problemas articulares, principalmente. Existen reportes en Europa y Estados Unidos que indican que produce daño hepático en poblaciones susceptibles mayores de 60 años con patologías primarias, sin embargo, en México hay pocos reportes. Actualmente existe una marcada tendencia a utilizar compuestos naturales para prevenir y/o revertir daños en el organismo. Se ha reportado que la pulpa del fruto de Opuntia (tuna), presenta una cantidad importante de compuestos bioactivos como vitamina C, fenoles y betalaínas (betanina) con actividad antioxidante y efectos benéficos para la salud intestinal, cardiovascular y hepática. Reportes indican que la especie O. robusta (OR) se distribuye de forma silvestre y no presenta riesgo de extinción, además, se ha demostrado que el cladodio (nopal) provee efectos benéficos en el metabolismo humano, pero existen pocos estudios sobre la capacidad nutracéutica del fruto (tuna) por lo que en el presente trabajo se evaluó el efecto protector del extracto del fruto de OR en la toxicidad hepática aguda inducida con diclofenaco. La caracterización nutracéutica in vitro del extracto del fruto de OR mediante técnicas espectrofotométricas se llevó a cabo para la cuantificación de compuestos fenólicos, flavonoides y betalaínas, así comola capacidad antioxidante se realizó mediante los ensayos ABTS•+, DPPH y FRAP. Se identficaron los principales biocompuestos presentes en el extracto de OR mediante el análisis UPLC-QTOF-MS/MS. La capacidad hepatoprotectora del extracto se llevó a cabo en un modelo in vivo de daño hepático agudo inducido con diclofenaco. Se organizaron 8 grupos de ratas Wistar macho (200-250 g) que recibieron profilácticamente los tratamientos del extracto de O. robusta (800 mg/kg/5días), betanina (Bet, 25 mg/kg/5días) y N-acteylcysteina (NAC; 40 mg/kg/5días) seguido de una sola dosis de DF (75 mg/kg). Se realizó un análisis histopatológico (H&E y PAS), se monitorearon biomarcadores séricos de lesión hepática (AST y ALT). En tejido hepático se cuantificaron las concentraciones de los biomarcadores de estrés oxidativo (MDA y GSH) y se analizó la expresión de genes de respuesta antioxidante inducible modulados por el factor nuclear Nrf2 (Sod1, Sod2, Cat, Gclc), citoprotectores (Hmox1, Nqo1) y como biomarcador de muerte celular la expresión génica de caspas-3 activa (Casp3) y su inmunolocalización in situ. Nuestros resultados muestran que la alta capacidad antioxidante del extracto del fruto de OR se debe a la presencia de compuestos bioactivos como betalaínas, ácidos fenólicos y vitamina C, mediante la activación de la vía de Nrf2.

ABSTRACT Diclofenac is an over-the-counter non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) that presents high rates of consumption worldwide, mainly in the treatment of joint problems. There are reports in Europe and the United States indicating that it causes liver damage in susceptible populations over 60 years of age with primary pathologies, however, in Mexico there are few reports. Currently there is a marked tendency to use natural compounds to prevent and/or reverse damage to the body. It has been reported that the pulp of the Opuntia spp. (prickly pear) fruit presents a significant amount of bioactive compounds such as vitamin C, phenols and betalains (betanin) with antioxidant activity and beneficial effects for intestinal, cardiovascular and liver health. Reports indicate that the species O. robusta (OR) is distributed in the wild and does not present a risk of extinction; furthermore, it has been reported that the cladode (nopal) provides beneficial effects on human metabolism, but there are few studies on the nutraceutical capacity of the fruit (prickly pear) so in the present work the protective effect of the extract of OR fruit in the acute hepatic toxicity induced with diclofenac was evaluated. The in vitro nutraceutical characterization of the OR fruit extract by means of spectrophotometric techniques was carried out for the quantification of phenolic compounds, flavonoids, and betalains as well as the antioxidant capacity by means of the ABTS•+, DPPH, and FRAP assays. The main biocompounds present in the extract of O. robusta by means of UPLC-QTOF-MS/MS analysis. The hepatoprotective capacity of the extract was carried out in an in vivo model of diclofenacinduced acute liver injury. Eight groups of male Wistar rats (200-250 g) were organized and prophylactically received the treatments of O. robusta fruit extract (800 mg/kg/5 days), betanin (Bet, 25 mg/kg/5 days) and N-acteylcysteine (NAC; 40 mg/kg/5 days) followed by a single dose of DF (75 mg/kg). Histopathological analysis (H&E and PAS) was performed, serum biomarkers of liver injury (AST and ALT) were monitored. In liver tissue, the concentrations of oxidative stress biomarkers (MDA and GSH) were quantified and the expression of inducible antioxidant response genes modulated by the nuclear factor Nrf2 (Sod1, Sod2, Cat, Gclc), cytoprotective (Hmox1, Nqo1) and active caspase-3 gene expression (Casp3) and its immunolocalization in situ as a biomarker of cell death Our results show that the high antioxidant capacity of the OR fruit extract is due to the presence of bioactive compounds such as betalains, phenolic acids and vitamin C through the activation of the Nrf2 pathway.