Estudio sobre el efecto hipoglucemiante y el mecanismo de los alcaloides totales de Sophora alopecuroides
La diabetes es un grupo de enfermedades metabólicas caracterizadas por hiperglucemia y diabetes final causada por defectos en la secreción de insulina o en la función de la insulina. Según los datos de la investigación, el número de pacientes con diabetes en todo el mundo en 2017 fue de 851 millones, y más de 90% de ellos eran diabetes tipo 2 (DMT2). La DMT2 es un trastorno metabólico complejo caracterizado por hiperglucemia crónica y diversos grados de resistencia a la insulina (IR). Una de las razones de la IR es la desregulación de la expresión y función de la proteína transportadora de glucosa 4 (GLUT4). La insulina puede estimular la captación de glucosa en el músculo esquelético, principalmente induciendo el desplazamiento de GLUT4 desde el lugar de almacenamiento intracelular a la membrana plasmática. El defecto de transporte de GLUT4 a la superficie celular es una característica clave de la resistencia a la insulina en la diabetes tipo 2. Por lo tanto, comprender el mecanismo de translocación y expresión de GLUT4 es extremadamente importante para la prevención y el tratamiento de la diabetes, lo que también indica que es una potencial diana farmacológica para el tratamiento de la diabetes.

Sophora alopecuroides L., como planta herbácea perenne del género Sophora de la familia de las leguminosas, está ampliamente distribuida en varias provincias del noroeste de China y países de Asia Central. Tiene los efectos de eliminar el calor, desintoxicar, disipar el viento y calmar la sed, y se ha convertido en una medicina étnica de uso común en la región noroccidental. Los alcaloides son uno de los principales componentes químicos de la Sophora alopecuroides, y la mayoría de los estudios químicos y farmacológicos giran en torno a sus componentes alcaloides. La mayoría de los alcaloides de la Sophora alopecuroides pertenecen a los alcaloides quinazolidina, que son derivados de la piperidina o la piridina. Tienen importantes actividades farmacológicas y perspectivas de aplicación en los campos antiinflamatorio, antiarrítmico, antitumoral y de regulación inmunitaria. En los últimos años, los estudios han demostrado que los alcaloides totales extraídos de Sophora alopecuroides pueden tener un efecto protector en ratones con colitis inducida por DSS, aliviar el daño del colon, prevenir el desequilibrio de la microbiota intestinal y regular el metabolismo de los ácidos biliares. Existen pocos estudios sobre los alcaloides totales de Sophora alopecuroides en la diabetes. Por lo tanto, este experimento estudia su efecto hipoglucémico y las vías de acción relacionadas mediante la extracción de los alcaloides totales de Sophora alopecuroides, con vistas a aprovechar al máximo el valor de recurso medicinal de Sophora alopecuroides, y proporcionar una nueva forma de pensar para la investigación de fármacos contra la diabetes.

La diabetes de tipo 2 (DMT2) es un trastorno crónico complejo del metabolismo de la glucosa, y su tasa de incidencia ha ido en aumento. En la actualidad, los fármacos tradicionales para el tratamiento de la diabetes de tipo 2 son principalmente la metformina, la insulina, las sulfonilureas y otros fármacos hipoglucemiantes orales, mientras que los nuevos fármacos hipoglucemiantes incluyen principalmente el agonista del receptor del péptido similar al glucagón 1 (GLP-1), el inhibidor de la dipeptidil peptidasa 4 (DPP-4i), etc. Estos fármacos tienen más o menos efectos secundarios. La medicina tradicional extraída de plantas naturales ha demostrado ser más económica que la medicina moderna, con una buena eficacia clínica y relativamente pocos efectos secundarios. Por lo tanto, cada vez es más importante buscar plantas medicinales relativamente seguras para el tratamiento de la diabetes.
Según la estructura química, los principales componentes de la medicina tradicional china en el tratamiento de la diabetes pueden dividirse en alcaloides, polisacáridos, saponinas, flavonoides y otras categorías. Los estudios han demostrado que la berberina, un alcaloide natural con una importante actividad hipoglucemiante, puede potenciar la captación de glucosa inducida por la insulina y la translocación de GLUT4, mejorando la resistencia a la insulina. Los alcaloides de piperidina, como los alcaloides de piperina, activan la vía ascendente de la AMPK en células L6, fosforilando así la AMPK e induciendo la translocación de GLUT4 a la membrana plasmática. Los alcaloides totales de Sophora alopecuroides son alcaloides extraídos de la planta medicinal Sophora alopecuroides, que es el nombre general de una variedad de alcaloides que incluyen sophocarpina, sophoridina, matrina, etc. Las investigaciones existentes demuestran que los alcaloides totales de Sophora alopecuroides desempeñan un cierto papel farmacológico antitumoral, antimicrobiano, reductor de la presión arterial, etc., pero hay pocos informes sobre el estudio de la diabetes. Por lo tanto, en este experimento se extrajeron alcaloides totales de las partes aéreas de Sophora alopecuroides para estudiar su efecto hipoglucémico.
La translocación de la membrana de las células GLUT4 en el organismo está influida por múltiples vías de señalización, y una vía importante que afecta a la translocación de GLUT4 es la vía del efecto de señalización mediado por la insulina. La insulina puede unirse al receptor de insulina (RI) y regular la síntesis de glucógeno, la captación de glucosa y la degradación a través de la vía fosfatidilinositol-3-quinasa/proteína quinasa B (PI3K/AKT), ejerciendo así un efecto regulador sobre la glucosa en sangre. Este experimento se centró en las células L6 y no encontró cambios significativos en los niveles de fosforilación de AKT tras el tratamiento con TASA, lo que indica que el efecto hipoglucemiante de TASA no afecta a la vía de AKT. La captación de glucosa por el músculo esquelético también puede activarse y utilizarse a través de la vía AMPK independiente de la insulina. El mecanismo es que la activación de AMPK provoca la fosforilación de TBC1D1, que a su vez regula al alza la expresión de la molécula de señalización descendente GLUT4 y promueve su transporte desde la célula a la membrana celular, aumentando la absorción y utilización de glucosa por la célula. PKC se puede dividir en varios subtipos de quinasa, incluyendo PKC típica (PKC - α PKC-β、PKC-γ) ， Los resultados de la investigación de la nueva PKC (PKC - ε, PKC - η, PKC - θ) y PKC atípica (PKC - Zeta, PKC - λ) muestran que el uso de inhibidores de PKC - Zeta inhibe el transporte de glucosa bajo estimulación de insulina, mientras que la activación de PKC - Zeta puede aumentar el transporte de glucosa. Este experimento investigó los efectos de TASA en las vías AMPK y PKC en las células y encontró que los niveles de fosforilación de AMPK y PKC fueron elevados, lo que sugiere que TASA puede aumentar aún más la expresión de GLUT4 mediante la activación de las vías AMPK y PKC.
En resumen, basándose en GLUT4 como objetivo, este experimento se centró en la expresión y translocación de GLUT4 por TASA. Los resultados mostraron que TASA podría aumentar efectivamente la captación de glucosa y la translocación y expresión de GLUT4 en las células del músculo esquelético L6. Otros estudios del mecanismo revelaron que TASA promueve la expresión de la proteína GLUT4 a través de dos vías de señalización, AMPK y PKC. Estos resultados revelan el potencial de TASA en el tratamiento de la diabetes. Sin embargo, este estudio aún carece de los experimentos pertinentes de TASA a nivel vivo. En estudios posteriores se observará el efecto de TASA en la glucemia y los indicadores relacionados del modelo vivo a través de su acción en el modelo de ratón de diabetes tipo 2.