Evaluación de las subfracciones f1, f2 y f3 de la fracción acuosa de cucumis sativus (pepino) y su combinación para el control de la disfunción endotelial

RESUMEN La inflamación y el estrés oxidativo desempeñan un papel importante en la disfunción endotelial y son factores clave en la progresión de las enfermedades cardiovasculares. Cucumis sativus (pepino) es una planta perteneciente a la familia de las Cucurbitaceas, que ha reportado tener propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, hipoglicemiantes y antihipertensivas. El objetivo de este estudio fue evaluar las subfracciones SF1, SF2 y SF3 de la fracción acuosa de C. sativus y su combinación para el control de la disfunción endotelial inducida por angiotensina II, tanto in vitro como in vivo. Para las evaluaciones in vitro, se utilizaron las células endoteliales de microvasculatura humana-1 (HMEC-1). Estas se cultivaron con diferentes concentraciones de Ang II y las subfracciones. La concentración de interleucina 6 (IL-6) como medida de inflamación. Para identificar las combinaciones de SF más efectivas, se cultivaron células HMEC-1 como se describió anteriormente en presencia de cuatro combinaciones (C1, C2, C3 y C4) de SF1 y SF3. Luego, se evaluaron los efectos de la combinación más efectiva (medida por la producción de IL-6) sobre la expresión de moléculas de adhesión, la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la biodisponibilidad del óxido nítrico (NO). Además, se realizó un análisis de espectrometría de masas para identificar los compuestos activos. Finalmente se dio tratamiento con la combinación 4 (C4) a ratones con disfunción endotelial y se evaluó la presión arterial, la concentración de citocinas, histopatología y perfil renal, y remodelado vascular. Los resultados indicaron que ambas subfracciones SF1 y SF3 disminuyeron la producción de IL-6 inducida por Ang II, y C4 (SF1 y SF3, 10 μg / ml cada una) fue la combinación más efectiva para inhibir la producción de IL-6. Además, C4 impidió la expresión de moléculas de adhesión, redujo la producción de ROS y aumentó la biodisponibilidad del NO. La glicina, la arginina, la asparagina, la lisina y el ácido aspártico fueron los componentes principales de ambas subfracciones. En el modelo in vivo, la C4 normalizó la presión arterial sistólica y diastólica, reguló la producción de la citocina proinflamatoria IL-1 y aumentó la de la citocina anti-inflamatoria IL-10 en riñón. Además, revirtió el remodelado vascular en arterias hepáticas y aorta, y disminuyó el daño renal y 5 hepático. Estos resultados demuestran que C4 tiene efectos que controlan el estrés oxidante, la inflamación, el remodelado vascular y el daño tisular asociados a la disfunción endotelial y podría ser candidato para el desarrollo de un fitomedicamento para el tratamiento de esta patología.

ABSTRACT Inflammation and oxidative stress play major roles in endothelial dysfunction and are key factors in the progression of cardiovascular diseases. Cucumis sativus (cucumber) is a plant from the Cucurbitaceae family, which has been reported to have antioxidant, antiinflammatory, hypoglycemic and antihypertensive properties. The aim of this study was to evaluate in vitro the effect of three subfractions (SFs) from the Cucumis sativus aqueous fraction to reduce inflammatory factors and oxidative stress induced by angiotensin II (Ang II) in human microvascular endothelial cells-1 (HMEC-1) cells. The cells were cultured with different concentrations of Ang II and the subfractions. IL-6 (Interleukin 6) concentration was quantified as a measure of inflammation. To identify the most effective SF combinations, HMEC-1 cells were cultured as described above in the presence of four combinations of SF1 and SF3. Then, the effects of the most effective combination on the expression of adhesion molecules, the production of reactive oxygen species (ROS), and the bioavailability of nitric oxide (NO) were evaluated. In addition, a mass spectrometry analysis was performed to identify the active compounds. Both SF1 and SF3 subfractions decreased the induction of IL-6 by Ang II, and C4 (SF1 and SF3, 10 μg/mL each) was the most effective combination to inhibit the production of IL-6. Additionally, C4 prevented the expression of adhesion molecules, reduced the production of ROS, and increased the bioavailability of NO. Glycine, arginine, asparagine, lysine, and aspartic acid were the main components of both subfractions. In vivo, C4 normalized systolic and diastolic blood pressure, decreased the production of the proinflammatory cytokine IL-1β and increased IL-10 in the kidney. Moreover, the C4 reversed vascular remodeling in hepatic and aortic arteries and decreasing renal and hepatic damage. These results demonstrate that C4 has effects that control oxidative stress, inflammation, vascular remodeling and tissue damage associated with endothelial dysfunction and could be potentially useful to the treatment of this pathology.