Riassunto analitico
Il diabete mellito (DM) è una grave condizione caratterizzata da alti livelli di glucosio nel sangue, a causa dell'incapacità dell'organismo di produrre abbastanza insulina o di utilizzarla efficacemente. Più di mezzo miliardo di persone sono affette da DM in tutto il mondo e si stima che nel 2021 sarà responsabile del 12,2% dei decessi globali per tutte le cause nell'età compresa tra i 20 e i 79 anni. Il diabete mellito di tipo 2 (T2DM), il tipo più comune, è caratterizzato da insulino-resistenza, una condizione in cui le cellule del corpo non sono in grado di rispondere all'insulina. Se non trattato, il T2DM può causare complicazioni a lungo termine, con danno al cuore, vasi sanguigni, occhi, reni e nervi e aumentando il rischio di malattie cardiache e ictus. Questi danni possono provocare una riduzione del flusso sanguigno e, insieme alla neuropatia, possono portare a problemi agli arti inferiori fino all'amputazione. Le cause del diabete non sono ancora state chiarite, ma negli ultimi anni sono emerse forti evidenze sul ruolo dell'infiammazione nel T2DM. L'infiammazione cronica di basso grado descritta in condizioni di iperglicemia può innescare un aumento dello stress ossidativo e l'attivazione di diversi meccanismi patogenetici, causando danni in diversi tessuti. Nonostante non esista una cura per il diabete, una dieta sana e uno stile di vita attivo possono prevenire il diabete e le sue complicanze a lungo termine. Per trattare il diabete e controllare i livelli di glicemia sono disponibili farmaci orali come la metformina e, se necessario, la somministrazione di insulina. A livello mondiale l'alta prevalenza del diabete si riscontra nei Paesi ad alto e medio reddito, ma nei prossimi anni si stima che la maggior parte dei nuovi casi si verificherà nei Paesi a medio e basso reddito. Ciò rappresenta una grande sfida, poiché l'insulina e gli ipoglicemizzanti orali sono generalmente disponibili solo in una minoranza di Paesi a basso reddito e gli operatori sanitari non hanno accesso alle tecnologie di base necessarie per assistere le persone con diabete. Per fornire assistenza ai cittadini che vivono in aree lontane dalla vita urbana, i Paesi a basso reddito stanno attuando politiche e strategie per promuovere l'inclusione della medicina tradizionale nei sistemi sanitari nazionali. Piliostigma Thonningii (Schum.) Milne-Redh. è una pianta della famiglia delle Fabaceae utilizzata nella medicina tradizionale dei Paesi subsahariani, in cui le foglie e le cortecce del fusto sono impiegate per un'ampia varietà di disturbi, tra cui il diabete. Diversi studi hanno riportato la presenza di diversi metaboliti secondari come i flavonoidi, ma l'attività antidiabetica della pianta rimane poco studiata. Pertanto, lo scopo principale del presente lavoro è stato quello di stabilire possibili relazioni tra la composizione chimica e l'attività biologica dell'estratto acquoso di foglie e corteccia di fusto di Piliostigma Thonningii. In entrambi gli estratti erano presenti composti fenolici e sono stati identificati glicosidi di quercetina, tra cui la quercetina-3-O-rutinoside e la quercetina-3-O-rhamnoside. Gli estratti vegetali hanno mostrato attività contro l'aldosio reduttasi, l'α-glucosidasi e la 5-LOX, e hanno ridotto la concentrazione di ossido nitrico e superossido in sistemi non cellulari. Infine, gli estratti non hanno compromesso la vitalità cellulare e hanno prevenuto i danni derivanti dalla sovrapproduzione di ossido nitrico.
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Abstract
Diabetes mellitus (DM) is a serious condition of high blood levels of glucose, caused by the inability of the body to produce enough insulin or to use it effectively. More than half a billion people are affected worldwide by DM and it is estimated to be responsible for 12.2% of global deaths from all causes in the age of 20-79 in 2021. Type 2 diabetes mellitus (T2DM), the most common type, is characterized by insulin resistance, a condition in which the body cells are not able to respond to insulin. If left untreated, T2DM can cause long-term complications, damaging the heart, blood vessels, eyes, kidneys and nerves, and increasing the risk of heart disease and stroke. Such damage can result in reduced blood flow and combined with neuropathy can lead to lower limb problems up to amputation. The causes of diabetes are yet to be unravelled, but in recent years strong evidence emerged about the role of inflammation in T2DM. Chronic low-grade inflammation has been described in conditions of hyperglycaemia, which can trigger an increase of oxidative stress and activation of several pathogenetic mechanisms, causing damage in different tissues. Despite there is no cure for diabetes, a healthy diet and active lifestyle may prevent diabetes and its long-term complications. Oral drugs like metformin are available to treat diabetes and manage the levels of glycaemia, as well as the administration of insulin if necessary. Worldwide high prevalence of diabetes is found in high- and middle-income countries but in the next years it is estimated that most of the new cases will be in middle- and low-income countries. This poses a big challenge, as insulin and oral hypoglycaemic agents are generally available in only a minority of low-income countries and primary healthcare practitioners do not have access to the basic technologies needed to help people with diabetes. In order to provide assistance to citizens that live in areas far away from urban life, low-income countries are implementing policies and strategies to promote the inclusion of traditional medicine in the national healthcare systems. Piliostigma Thonningii (Schum.) Milne-Redh. is a plant of the Fabaceae family used in traditional medicine in Sub-Saharan countries, where leaves and stem bark are employed for a broad variety of ailments including diabetes. Studies reported the presence of different secondary metabolites such as flavonoids, but the antidiabetic activity of the plant remains poorly studied. Thus, the main purpose of the present work was to establish possible relationships between the chemical composition and biological activity of the aqueous extract of leaves and stem bark of Piliostigma Thonningii. In both extracts phenolic compounds were present and quercetin glycosides have been identified, among which quercetin-3-O-rutinoside and quercetin-3-O-rhamnoside. The vegetal extracts showed activity against aldose reductase, α-glucosidase and 5-LOX, and they reduced the concentration of nitric oxide and superoxide in non-cellular systems. Finally, the extracts did not compromise cell viability and prevented damage from the overproduction of nitric oxide.
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