Investigación del potencial antiobesidad de las semillas de Papaver Somniferum en un modelo de rata obesa

Resumen

El estudio investiga la eficacia antiobesidad de las semillas de Papaver somniferum en ratas albinas inducidas por obesidad. Las semillas de amapola lavadas redujeron eficazmente el peso, disminuyeron los niveles de glucosa y mejoraron los perfiles lipídicos sin toxicidad. Por el contrario, las semillas sin lavar alteraron los parámetros sanguíneos, lo que sugiere una toxicidad potencial y la necesidad de más investigación.

Resumen

La obesidad es un importante problema de salud mundial que afecta a casi el 30% de la población mundial. A pesar de la prevalencia de la obesidad, actualmente no hay datos disponibles sobre los efectos antiobesidad y metabólicos de Papaver somniferum. El objetivo del estudio fue confirmar los efectos antiobesidad y metabólicos de las semillas de Papaver somniferum (amapola) en ratas obesas inducidas por dieta alta en grasas (HFD), evaluando su impacto en la reducción de peso, el perfil lipídico y la toxicidad en los órganos. El experimento se llevó a cabo en dos fases: una intervención de 4 semanas con semillas de amapola y un ensayo de inducción de la obesidad de 6 semanas. Las ratas se separaron en grupos y se les administraron semillas de amapola lavadas o sin lavar, HFD y un medicamento recetado para bajar de peso. Los hallazgos demostraron que el lavado de las semillas de amapola disminuyó significativamente el aumento de peso y mejoró los perfiles lipídicos, en particular la reducción de triglicéridos, lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Además, los grupos tratados mostraron una disminución en los niveles de glucosa. Sin embargo, las dosis más altas de semillas de amapola sin lavar causaron un estrés hepático modesto, indicado por los niveles elevados de alanina aminotransferasa (ALT) y aspartato aminotransferasa (AST) y la histopatología renal mostró una inflamación leve, pero los parámetros hematológicos se mantuvieron constantes. Estos resultados sugieren que las semillas de amapola lavadas pueden tener el potencial de reducir la obesidad y mejorar la salud metabólica sin daños adversos, lo que indica la necesidad de realizar más investigaciones para explorar su potencial terapéutico.

Introducción

La obesidad es una condición médica caracterizada por un porcentaje de grasa corporal excesivamente alto a pesar de un índice de masa corporal (IMC) inferior a 20 ^1,2. Cuando el sistema controlado del cuerpo no logra mantener el equilibrio adecuado entre los nutrientes y la energía en el sistema regulador del cuerpo, se produce la acumulación de exceso de grasa corporal depositada en^{el cuerpo.} El IMC es la principal herramienta diagnóstica utilizada para determinar el peso normal, el sobrepeso y el estado de obesidad. Se usa comúnmente en la investigación clínica para identificar a las personas con sobrepeso u obesidad. Las investigaciones indican que la obesidad es una enfermedad en sí misma, en lugar de una causa importante de cualquier enfermedad crónica⁴. Es causada principalmente por el consumo excesivo de alimentos que contienen calorías y un estilo de vida sedentario⁵. Los mecanismos genéticos de aumento de peso y la exposición prolongada y excesiva a alimentos con alto contenido energético también pueden contribuir a la obesidad. La prevalencia mundial de la obesidad ha aumentado rápidamente en los últimos años, con un estimado de 2.100 millones de personas en todo el mundo, o el 30% de la población mundial, que sufren de obesidad y sobrepeso. Se prevé que esta proporción alcance el 40% en 2030 si las tendencias actuales siguen aumentando. Los factores ambientales, como el ecosistema y los problemas sociales, también influyen en el desarrollo de la obesidad ^6,7. La obesidad se ha relacionado con varias formas de cáncer, como el cáncer de útero, mama y colon, así como con comorbilidades como la dislipidemia, la diabetes y los trastornos musculoesqueléticos (especialmente la osteoartritis). Además, la obesidad también se asocia con factores de riesgo cardíaco, como la hiperglucemia y un índice de masa corporal alto. Los factores más conocidos que contribuyen a la obesidad incluyen problemas hormonales y alimentación compulsiva⁸. Si bien los tratamientos tradicionales para la obesidad no se han estudiado ampliamente, generalmente presentan riesgos mínimos. Por otro lado, los medicamentos occidentales a menudo tienen efectos secundarios costosos que pueden plantear riesgos significativos para la salud. Por lo tanto, un enfoque alternativo para crear medicamentos seguros y eficientes contra la obesidad puede ser investigar productos naturales contra la obesidad. El avance de los estudios fitoquímicos apoya el uso tradicional de hierbas terapéuticas⁹, que pueden ser utilizadas como una terapia alternativa para la obesidad. Varias investigaciones científicas han demostrado la eficacia de las hierbas medicinales en el tratamiento de la obesidad durante siglos. Estudios anteriores han demostrado que las hierbas medicinales, que contienen una variedad de componentes farmacológicos, se consumen como alimento¹⁰. Se ha discutido sobre el interés en emplear hierbas naturales como medicamentos. El uso de estas hierbas se ha asociado con muy pocas consecuencias negativas¹¹; Estas plantas pueden mejorar la digestión y acelerar la reducción de peso¹². Las plantas medicinales emplean un enfoque multifacético para tratar la obesidad, que abarca cinco mecanismos principales: supresión del apetito, estimulación de la termogénesis y el metabolismo de los lípidos, inhibición de la actividad de la lipasa pancreática, prevención de la patogénesis y promoción de la lipólisis¹³. Además, las hierbas naturales a menudo contienen compuestos bioactivos que actúan como inhibidores de las enzimas digestivas, lo que dificulta la hidrólisis y la absorción de carbohidratos y grasas en la dieta¹⁴.

Papaver somniferum, comúnmente conocida como adormidera o Khashkhash en el subcontinente, es una planta tradicional reconocida mundialmente con una rica historia de uso. A partir del opio¹⁵ se han aislado varios fitoquímicos, incluidos alcaloides como la morfina, la codeína, la noscapina, la papaverina y la tebaína. Si bien la planta de amapola se asocia principalmente con sus propiedades psicoactivas y analgésicas, sus semillas son cada vez más reconocidas por sus posibles beneficios para la salud. Las semillas de amapola son una rica fuente de ácidos grasos poliinsaturados, en particular ácidos grasos omega-3, que se han relacionado con^{el control de} peso. En particular, las semillas de amapola contienen ácido α-linolénico, un ácido graso omega-3 cuyo potencial antiobesidad ha atraído una atención considerable. Los isómeros 10 y 12 del ácido α-linolénico se han implicado específicamente en la pérdida de peso. Numerosos estudios en humanos han demostrado que la suplementación con una combinación de estos isómeros puede disminuir el porcentaje de grasa corporal¹⁷. El objetivo principal de esta investigación fue evaluar los efectos de P. somniferum en la reducción de peso en un modelo animal. Además, el estudio tuvo como objetivo evaluar su impacto sobre el perfil lipídico, los parámetros hematológicos, la función renal y hepática y la histología del tejido adiposo.

Protocolo

Todos los procedimientos se llevaron a cabo después de que el comité de ética de la Universidad de Lahore, Pakistán, los aprobara en la reunión celebrada el 21-04-2021 con Nº de Registro: REG. # EPZOOL02193026

1. Alojamiento de animales

1. Aloja 35 ratas albinas Wistar macho (de 3 semanas de edad) individualmente en jaulas de laboratorio estándar. Proporcione acceso ad libitum a la comida y el agua de los roedores durante todo el experimento.
2. Mantener el ambiente del vivero a una temperatura constante de 22 ± 1 °C y una humedad relativa del 50% ± 10%. Implemente un ciclo de luz-oscuridad de 12 h:12 h utilizando iluminación artificial.

2. Agrupación de animales

1. Al comienzo del experimento, divida a los animales en 2 grupos: obesos y no obesos. Proporcionar al grupo obeso una dieta alta en grasas además de la dieta normal. Alimente al grupo de no obesos con una dieta normal y utilícelo como grupo de control (control negativo) en el experimento.

3. Preparación de una dieta alta en grasas (HFD)

1. Formule una dieta alta en grasas (HFD, por sus siglas en inglés) aumentando la proporción de grasas derivadas de fuentes vegetales y animales. Combine el HFD con el chow estándar para preparar pellets.
2. Establezca el contenido de grasa en el HFD en 4 g por 30 g de alimento. Colocar los pellets en las jaulas de los animales durante 24 h. Pese y registre cualquier pellet restante después de 24 h, luego retírelo. Proporcione gránulos frescos todos los días. Mantenga este régimen de alimentación HFD durante 6 semanas para inducir la obesidad.
3. Monitorizar el peso corporal de los animales y registrar cada semana para comprobar si va en aumento o no. Para medir el peso corporal, coloque el frasco en la máquina de pesas y cúbralo. Agregue la rata dentro del frasco para verificar el peso.
4. Complemente los mismos gránulos con semillas de amapola durante las 4 semanas restantes para investigar sus posibles efectos en la pérdida de peso.

4. Agrupación de animales obesos

1. Después de 6 semanas, dividí a los animales obesos en cuatro grupos: El grupo 1 es el control obeso (control positivo), que continuó alimentándose con HFD pero no se le proporcionó ningún tratamiento. El grupo 2 (estándar) se trata con medicamentos disponibles en el mercado (ver Tabla de materiales) para el control de la obesidad. El grupo 3 (sin lavar) y el grupo 4 (lavados) se alimentan con semillas de amapola lavadas y sin lavar, respectivamente.

5. Preparación de semillas de amapola

1. Obtenga semillas de amapola (P. somniferum) de un proveedor comercial local, ya que es fácil de conseguir en las tiendas. Seca las semillas al sol durante unas horas. Divida las semillas en dos grupos: sin lavar y lavadas.
2. Lave las semillas de amapola del grupo lavado 7 veces con agua destilada, seguido de un secado al sol. Añadir 500 g de semillas de amapola a un vaso de precipitados de 1 L, añadir agua y mezclar con las manos. Luego deseche el agua y repita el procedimiento 7 veces para asegurarse de eliminar todas las impurezas, el polvo y otras partículas de las semillas. Después del lavado, coloque las semillas a la luz del sol para que se sequen.

6. Cálculo de la dosis y preparación de los piensos

1. Determine la dosis en función de la ingesta de alimento del animal, estandarizada en 30 g por individuo. Administrar semillas de adormidera a una concentración de 0,5 g por 30 g de alimento.
2. Incorpore las semillas de amapola al alimento mezclándolas con agua destilada para formar un pellet. Prepare los pellets frescos diariamente durante el período experimental de 4 semanas.

7. Disección de ratas y extracción de sangre

1. Ayuna las ratas durante 24 h. Sacrifique al animal usando cloroformo y recoja las muestras de sangre y órganos para procedimientos posteriores como se describe a continuación.
2. Anestesia a las ratas con cloroformo. Administre cloroformo por un técnico de laboratorio capacitado a una tasa de cloroformo inhalado del 1% (0,05 mL/L) y asegúrese de que la rata esté correctamente anestesiada pellizcando la pata de la rata.
3. Realice la disección utilizando instrumentos de caja de disección estándar. Desinfecte un cuchillo afilado, tijeras y fórceps antes de comenzar la disección. Durante la disección, extraiga muestras de riñón, hígado y tejido adiposo. Conserve las muestras extirpadas en tubos de centrífuga rellenos de formalina.
4. Recoja muestras de sangre en viales recubiertos con EDTA. Extraiga 12 ml de sangre de cada animal y luego divida 3 ml cada uno para evaluar la función renal, la prueba de funcionamiento hepático y el perfil de lípidos.
5. Centrifugar las muestras de sangre recogidas a 1.957 x g durante 5 min. Separe el suero sanguíneo del resto como un líquido transparente o amarillento. Separe el suero y alículo en tubos de microcentrífuga para realizar análisis bioquímicos adicionales.

8. Análisis de la muestra

1. Determinar el perfil lipídico total, incluyendo colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL, triglicéridos y VLDL, utilizando métodos colorimétricos enzimáticos estándar¹⁸. Basar la determinación del colesterol HDL en un procedimiento de precipitación que requiere mucho tiempo¹⁸.
2. Controle los niveles de glucosa en ratas con regularidad durante todo el experimento utilizando un monitor de glucosa en sangre GL-110¹⁹.

9. Evaluación de la toxicidad

1. Evaluar el impacto toxicológico de Papaver somniferum sobre los parámetros ALT, AST, ALP, TP y bilirrubina mediante pruebas de función hepática²⁰. Medir los niveles de creatinina sérica siguiendo la metodología descrita en ²¹.
2. Determine los parámetros hematológicos, incluidos los recuentos de glóbulos rojos (RBC) y glóbulos blancos (WBC), utilizando un hemocitómetro de Neubauer. Evaluar la concentración de hemoglobina utilizando el método de la cianmehemoglobina.
3. Realizar un examen histopatológico de las muestras de tejido recogidas. Teñir secciones con hematoxilina y eosina (H&E) para evaluación microscópica.

10. Análisis estadístico

1. Utilice el software SPSS versión 16 para el análisis estadístico. Aplique una prueba t independiente a los datos del primer mes para el ensayo de inducción de la obesidad.
2. Utilice ANOVA de medidas repetidas con prueba post-hoc de LSD para la segunda fase. Emplee ANOVA de un factor con LSD para analizar los parámetros sanguíneos para la evaluación de la toxicidad
3. Defina la significación estadística como p ≤ 0,05, donde p ≤ 0,001 se considera altamente significativa.

Resultados

Se seleccionaron ratas con un peso corporal inicial de 40-45 g (etapa de destete) para el experimento de 70 días, que se dividió en dos fases. La primera fase, que duró 6 semanas, consistió en inducir obesidad en el grupo experimental mediante la suplementación de su comida estándar con una dieta alta en grasas (HFD; Figura 1). En la fase posterior de 4 semanas, a las ratas obesas se les administró Papaver somniferum. Se midi...

Discusión

El protocolo tiene los siguientes pasos críticos que se deben cuidar. El primer paso crítico fue inducir la obesidad en los animales mediante el uso de una dieta alta en grasas. El segundo paso fue monitorear a los animales que están en una dieta alta en grasas para que no desarrollen diabetes o cualquier otra enfermedad debido a la HFD.

El protocolo también tiene las siguientes limitaciones. Debido a las restricciones académicas, el tiempo experimental p...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Blood glucose monitor GL-110	Certeza	GL-110	A portable device used to measure blood glucose levels.
Centrifuge	Eppendorf	22620005	A laboratory equipment that spins samples at high speeds to separate components based on density.
EDTA-coated vials	BD Vacutainer	367861	Tubes used for collecting blood samples, preventing clotting by binding calcium ions.
Eppendorf tubes	Eppendorf	0030 120.094	Small plastic tubes used for storing and handling small volumes of liquid.
Falcon tubes	Corning	352059	Conical tubes used for centrifugation and various laboratory applications.
Microscope	Olympus	CX23RF100	An optical instrument used for viewing small objects, typically magnified through lenses.
Neubauer hemocytometer	Hawksley	H.H1	A specialized slide used for counting cells under a microscope.
Orlistat120 mg	Windlas Biotech Ltd
Pipette tips	Eppendorf	0030 073.435	Disposable tips used with pipettes for transferring liquids accurately.
Serological pipettes	Falcon	357551	Graduated pipettes used for transferring liquids in larger volumes.
SPSS software version 16	IBM	N/A (software, not a physical product)	A statistical software package used for data analysis.
Standard laboratory cage (Super Mouse 750)	Lab Products, Inc.	10021	A cage designed to house laboratory mice, providing a controlled environment.