Abstract

Tratamentul pacienților hipertensivi ischemici cu hidroclorotiazidă poate precipita aritmiile cardiace. Prezentul studiu a fost întreprins pentru a evalua potențialul diuretic al ceaiului verde singur și efectele acestuia asupra hidroclorotiazidei în grupuri interactive. Șobolanii au fost tratați cu doze mari (500 mg/kg, p.o.) și mici (100 mg/kg, p.o.) de extract de ceai verde în grupuri singure și interactive timp de 30 de zile. Grupurile interactive cu doză standard, mare și mică au primit hidroclorotiazidă (10 mg/kg, p.o.) în ziua experimentului. Efectul diferitelor tratamente a fost cel evaluat prin evaluarea acțiunii diuretice, a activității diuretice, a procentului de excreție a încărcăturii saline și a nivelurilor de sodiu și potasiu din urină. Ceaiul verde, atât în doze mari, cât și în doze mici, a arătat un potențial diuretic semnificativ, iar atunci când este combinat cu hidroclorotiazidă a dus la o îmbunătățire semnificativă a activității în comparație cu grupul tratat doar cu hidroclorotiazidă. Se poate concluziona că extractul de ceai verde, atunci când este combinat cu hidroclorotiazidă, a prezentat o creștere semnificativă a activității diuretice. Cea mai importantă observație a prezentului studiu este că, deși combinația crește potențialul diuretic, este responsabilă de scăderea pierderilor urinare de potasiu.

1. Introducere

Compușii diuretici care stimulează excreția de apă sunt potențial utili în majoritatea afecțiunilor, inclusiv în cele care prezintă edeme, cum ar fi insuficiența cardiacă congestivă, nefrita, toxemia de sarcină, tensiunea premenstruală și hipertensiunea arterială. Diureticele disponibile în prezent, cum ar fi tiazidele și diureticele cu anse, prezintă diverse efecte adverse, cum ar fi dezechilibrul electrolitic și alterările metabolice. Unele dintre diuretice sunt derivate din plante medicinale și un număr mare de plante medicinale menționate în sistemul ayurvedic de medicină sunt cunoscute ca având proprietăți diuretice, cum ar fi Abelmoschus esculentus, Bacopa monnieri, Barbara vulgaris și Cissampelos pareira .

Diureticele, în special hidroclorotiazida (HCTZ), sunt urmărite îndeaproape în gestionarea hipertensiunii la pacienții cu boli cardiace ischemice. Tiazidele sunt responsabile de apariția hipokaliemiei prin creșterea pierderilor urinare de potasiu . A fost documentat faptul că chiar și hipokaliemia ușoară sau moderată crește riscurile de morbiditate și mortalitate la pacienții cu boli cardiovasculare . Mai multe studii au demonstrat acum că o incidență semnificativă a activității ectopice ventriculare cu hipopotasemie indusă de diuretice este responsabilă de moartea subită . În afară de nivelurile plasmatice de potasiu asociate cu tiazidele, activarea sistemului renină-angiotensină-aldosteron și, în special, stimularea receptorilor mineralocorticoizi sunt factori determinanți în procesul inflamator și în progresia bolilor cardiovasculare .

Ceaiul verde este una dintre cele mai consumate băuturi din lume. Este obținut din frunzele nefermentate de Camellia sinensis aparținând familiei Theaceae, care conține mai multe catechine decât ceaiul negru sau ceaiul oolong. Datorită prezenței unor niveluri ridicate de catechine, anumite minerale și vitamine cresc potențialul antioxidant al acestui tip de ceai. Încă din cele mai vechi timpuri, ceaiul verde a fost considerat ca fiind o băutură sănătoasă de către medicina tradițională chineză. Studii recente au raportat că ceaiul verde poate contribui la reducerea riscului de boli cardiovasculare și a unor forme de cancer, precum și la promovarea sănătății orale. Acesta are proprietăți antibacteriene, antivirale, neuroprotectoare și antifibrotice. S-a raportat că ceaiul verde oferă protecție împotriva razelor ultraviolete solare și crește densitatea minerală osoasă .

Până în prezent nu a fost realizat niciun studiu care să demonstreze efectul diuretic al ceaiului verde. Infuzia de apă fierbinte de ceai negru din Sri Lanka a fost raportată ca având o potențială activitate diuretică și prezența cofeinei a fost declarată ca fiind principala componentă cheie pentru această activitate .

Așa că studiul de față a fost conceput pentru a evalua efectul ceaiului verde singur și în combinație cu hidroclorotiazidă asupra activității diuretice.

2. Materiale și metode

2.1. Substanțe chimice

Toate substanțele chimice utilizate au fost de calitate analitică și au fost achiziționate de la companii standard. Proba pură de hidroclorotiazidă a fost dăruită de Bangalore Test House (Bangalore, India). Kiturile biochimice au fost achiziționate de la Crest Biosystems (Goa, India).

2.2. Animale experimentale

Șobolani adulți sănătoși Wistar albino de ambele sexe, cântărind 175-250 g, în vârstă de patru săptămâni, au fost achiziționați de la Animal House, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore. Șobolanii au fost adăpostiți în cuști de polipropilenă și menținuți în condiții standardizate (cicluri de 12 h L: D, 25° ± 5°C) cu așternut din coji de orez la Casa centrală de animale, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore. Animalele au primit hrană standard sub formă de pelete și au avut acces liber la apă potabilă purificată. Au fost respectate liniile directoare ale Comitetului pentru scopul controlului și supravegherii experimentelor pe animale (CPCSEA), Ministerul Justiției Sociale și Împuternicirii, Guvernul Indiei, și a fost solicitată permisiunea prealabilă a Comitetului instituțional de etică pentru animale pentru realizarea studiului (SDCP/IAEC-19/2012-13).

2.3. Materiale vegetale

Frunzele de ceai verde (Camellia sinensis) au fost achiziționate în luna iunie 2013, de pe piața locală din Mangalore, purtând marca GREEN TEA (produsă de New hilltop traders, Vandiperiyar, Kerala). Autentificarea a fost realizată de Dr. Neoline J. Pinto, H.O.D., Departamentul de Botanică, Colegiul St. Agnes, Mangalore (SAC/MNG/SMP/Drug/2013-06/52). Frunzele au fost măcinate cu o moară cu ciocane și trecute printr-un filtru cu ochiuri de 1 mm. O sută de grame de frunze au fost fierte cu 1 litru de apă distilată timp de 10 minute la 70°C. Soluția încălzită a fost filtrată, evaporată în vid și liofilizată pentru a obține o masă gumoasă groasă . S-a constatat că randamentul a fost de 24,76% (W/W).

2.4. Estimări fitochimice ale extractului

Extractul apos de ceai verde a fost supus analizei calitative pentru următorii constituenți organici ai plantei: alcaloizi, proteine aminoacizi, antrachinone, flavonoide, carbohidrați, saponine, taninuri, steroizi, triterpenoide și glicozide cardiace (tabelul 1).

2.5. Studiul de toxicitate acută

Studiul de toxicitate acută a fost efectuat în conformitate cu orientările OPPTS (Office of Prevention, Pesticide and Toxic Substance), urmând procedura de testare limită .

Șoarecii au fost ținuți la post peste noapte înainte de studii și apoi au fost împărțiți în două grupuri de câte trei. Doza de testare de 2 g/kg greutate corporală și 5 g/kg greutate corporală a fost administrată pe cale orală la oricare dintre grupurile de șoareci și apoi a fost observată timp de 72 de ore pentru mortalitate. 1/10 și 1/50 din doza maximă de siguranță corespunzătoare la 500 și 100 mg/kg pe cale orală au fost selectate ca doze mari și, respectiv, mici.

2.6. Protocol experimental

Șobolanii au fost împărțiți în următoarele șase grupe formate din opt animale fiecare: Grupul I: vehicul (1 ml/kg, p.o. timp de 30 de zile), Grupul II: hidroclorotiazidă (HCTZ) 10 mg/kg în ziua experimentului, p.o., Grupul III: extract de ceai verde (GTE) 100 mg/kg timp de 30 de zile, p.o., Grupul IV: extract de ceai verde (GTE) 500 mg/kg timp de 30 de zile, p.o., Grupa V: extract de ceai verde (GTE) 100 mg/kg timp de 30 de zile + HCTZ, Grupa VI: extract de ceai verde (GTE) 500 mg/kg timp de 30 de zile + HCTZ.

Animalele tratate profilactic au fost ținute la post peste noapte cu apă permisă ad libitum. A doua zi dimineața, șobolanilor li s-au administrat pe cale orală 25 ml/kg de soluție salină normală și, imediat după administrarea soluției saline normale, șobolanii au fost plasați individual într-o pâlnie modificată având o plasă de sârmă și prevăzută cu o eprubetă gradată. În grupurile cu HCTZ încorporat, HCTZ a fost administrat pe cale orală sub formă de suspensie fin omogenizată într-un volum de 25 ml/kg de soluție salină normală. Urina excretată în următoarele 5 ore a fost colectată și volumul total de urină pentru fiecare șobolan a fost comparat cu volumul de urină produs după administrarea de soluție salină normală. Volumul de urină excretat pe parcursul a 5 h pentru fiecare animal din grup este exprimat ca procent din lichidul (soluție salină normală) administrat. Acest procent oferă o măsură a excreției urinare independentă de greutatea animalului. Raportul dintre excreția urinară în grupul de testare și excreția urinară în grupul de control este utilizat ca măsură a acțiunii diuretice pentru o anumită doză de medicament. Deoarece acțiunea diuretică este predispusă la variabilitate, s-a calculat în schimb un parametru cunoscut sub numele de activitate diuretică. Pentru a obține activitatea diuretică, acțiunea diuretică a grupurilor de testare (extract de ceai verde) a fost comparată cu cea a etalonului (HCTZ).

Porcentajul de încărcătură salină excretată = volum de urină/volum de încărcătură salină × 100.

Excreție urinară = debit urinar total/lichid total administrat × 100.

Acțiunea diuretică = excreția urinară a grupului tratat/excreția urinară a grupului martor.

Activitatea diuretică = acțiunea diuretică a medicamentului testat/acțiunea diuretică a medicamentului etalon.

Conținuturile urinare de Na+ și K+ au fost analizate cu autoanalizatorul .

2.7. Analiză statistică

Rezultatele sunt exprimate ca medie +/- SEM. Semnificația statistică a fost evaluată folosind analiza varianței (ANOVA) cu o singură cale, urmată de teste de comparație multiplă Tukey-Kramer. a fost considerată semnificativă.

3. Rezultate

3.1. Investigație fitochimică preliminară

Investigația fitochimică preliminară a extractului apos de ceai verde a evidențiat prezența alcaloizilor, flavonoizilor, steroizilor, taninurilor, proteinelor, aminoacizilor, carbohidraților, zahărului reducător și deoxisugarilor și a indicat absența terpenoizilor, saponinelor, glicozidelor și antrachinonelor. S-a constatat că randamentul procentual al GTE a fost de 24,76%.

3.2. Efectul asupra excreției de electroliți în urină

3.2.1. Efectul asupra concentrației de ioni de sodiu în urină

Creșterea semnificativă a excreției de ioni Na+ în urină comparativ cu martorul normal a fost obținută în toate tratamentele, HCTZ inducând excreția maximă fie singur (, ), fie în asociere cu GTE ( și , , pentru GTE100 + HCTZ și GTE-500 + HCTZ, respectiv.).

GTE-100 + HCTZ a prezentat o creștere semnificativă (), dar în cazul GTE-500 + HCTZ a existat o creștere semnificativă () a concentrației ionului Na+ în comparație cu grupul tratat cu HCTZ singur (tabelul 2) (figura 1).

Figura 1

Efectul asupra excreției de electroliți în urină. Toate valorile sunt media ± SEM, , , , în comparație cu martorul normal; , în comparație cu hidroclorotiazida. GTE-100 (extract de ceai verde, 100 mg/kg), GTE-500 (extract de ceai verde, 500 mg/kg) și HCTZ (hidroclorotiazidă, 10 mg/kg).

3.2.2. Efectul asupra concentrației de ioni de potasiu în urină

Grupul tratat cu HCTZ a prezentat o creștere semnificativă () a concentrației de K+ în urină în comparație cu martorul normal.

GTE-100 + HCTZ a prezentat o creștere semnificativă () în timp ce în cazul GTE-500 + HCTZ s-a observat o scădere semnificativă () a concentrației de K+ în urină în comparație cu grupul HCTZ (Tabelul 2) (Figura 1).

3.2.3. Efectul asupra procentului de excreție a încărcăturii saline și a acțiunii diuretice

Toate tratamentele au arătat creșteri semnificative ale procentului de excreție a încărcăturii saline în comparație cu martorul normal.

GTE-500 + HCTZ grupul tratat este responsabil de creșterea semnificativă () a procentului de excreție a încărcăturii saline și a acțiunii diuretice în comparație cu grupul tratat cu HCTZ singur (tabelul 3).

3.2.4. Efectul asupra activității diuretice

Activitatea diuretică pentru GTE-100 și GTE-500 a fost de 0,60 și, respectiv, 0,75, în timp ce pentru GTE-100 + HCTZ și GTE-500 + HCTZ s-a constatat că a fost de 1,08 și 1.28, respectiv (tabelul 2).

4. Discuții

Scopul prezentului studiu a fost de a investiga efectul ceaiului verde singur și în combinație cu hidroclorotiazida (HCTZ) asupra activității diuretice. Rezultatele observate au sugerat că GTE (100 și 500 mg/kg, p.o.) în ambele doze a prezentat o activitate diuretică semnificativă. Alte rezultate au sugerat că ceaiul verde, atunci când a fost combinat cu HCTZ, a prezentat o creștere semnificativă a potențialului diuretic, dar pierderea urinară a nivelului de K+ a fost redusă semnificativ în comparație cu grupul tratat doar cu HCTZ.

Acțiunea diuretică a HCTZ este asociată cu inhibarea sistemului de simportor Na+/Cl- (cotransportator) în tubulii convoluți distali, prin competiția pentru situsurile de legare a Cl-, și creșterea excreției de Na+ prin inhibarea reabsorbției de Na+, crescând astfel producția urinară. Indirect, acțiunea diuretică a HCTZ reduce volumul plasmatic, cu o creștere consecutivă a pierderilor urinare de potasiu, a activității reninei plasmatice și a secreției de aldosteron și scăderea potasiului seric.

În acest studiu de față, HCTZ a demonstrat o creștere semnificativă a nivelurilor urinare de Na+ și K+. HCTZ a demonstrat, de asemenea, o creștere semnificativă a acțiunii diuretice în comparație cu martorul normal.

GTE (100 și 500 mg/kg, p.o.), atât în doze mari cât și mici, a demonstrat, de asemenea, o creștere semnificativă a Na+ urinar și a activității diuretice în comparație cu martorul, fără pierderi semnificative de K+ urinar.

Principalii flavanoli și alcaloizi purinici prezenți în ceaiul verde sunt responsabili de inhibarea activității enzimei de conversie a angiotensinei (ACE). Ceaiul verde inhibă activitatea ACE prin mecanism inhibitor mixt . Inhibarea ACE poate fi unul dintre motivele principale pentru a demonstra activitatea diuretică și creșterea nivelului de Na+ urinar . În afară de aceasta, ceaiul verde este, de asemenea, responsabil de inhibarea activității anhidrazei carbonice. Ceaiul verde determină creșterea ratei de filtrare glomerulară prin creșterea fluxului sanguin renal și a debitului cardiac, ceea ce poate contribui la activitatea diuretică. Constatările din prezentul studiu stabilesc aceste fapte prin creșterea semnificativă a activității diuretice a GTE în funcție de doză. GTE, atunci când este combinat cu HCTZ, este capabil să prezinte o potență diuretică incrementală în comparație cu grupul tratat doar cu HCTZ.

Inhibiția ACE asociată cu GTE determină scăderea activității aldosteronului și creșterea retenției de potasiu . În concordanță cu aceasta, rezultatele nu au arătat o pierdere semnificativă de potasiu cu tratamentul cu GTE. În grupurile combinate, de asemenea, GTE a redus semnificativ pierderea de potasiu în comparație cu grupul tratat cu HCTZ singur. Proprietatea antiinflamatoare a GTE poate fi, de asemenea, un factor care contribuie la demonstrarea activității diuretice .

Grupurile tratate cu doze mici și mari de GTE împreună cu HCTZ au arătat o creștere semnificativă a potențialului diuretic prin creșterea excreției ionului Na+, a procentului de sarcină salină excretată, a acțiunii diuretice și a parametrilor activității diuretice. În mod interesant, pierderea de K+ în grupurile combinate a fost redusă semnificativ în comparație cu grupul tratat cu HCTZ singur. Această observație este foarte importantă, deoarece ceaiul verde este capabil să reducă hipokaliemia indusă de HCTZ. Mai mult, în grupurile de asociere, GTE determină creșterea eficacității HCTZ într-o manieră dependentă de doză.

5. Concluzie

Din acest studiu de față se poate concluziona că GTE, atunci când este combinat cu HCTZ, a prezentat o creștere semnificativă a activității diuretice. Cea mai importantă observație a prezentului studiu este că, deși combinația crește potențialul diuretic, aceasta este responsabilă de scăderea pierderii urinare de potasiu, ceea ce scade șansele de hipokaliemie. Acest studiu se poate dovedi benefic pentru pacienții hipertensivi ischemici la care doza de HCTZ poate fi redusă și este posibilă minimizarea efectelor secundare asociate în prezența GTE.

Conflict de interese

Autorii declară că nu există niciun conflict de interese în ceea ce privește publicarea acestei lucrări.

.