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ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL EFECTOINMUNOMODULADOR DEL EXTRACTO
HIDROALCOHÓLICO DE CAPSICUMANNUNM SOBRE LA ARTRITIS INDUCIDA
EN RATAS
MINISTERIO DE SALUDINSTITUTO NACIONAL DE SALUDCENTRO DE INFORMACIÓN Y DOCUMENTACIÓN CIENTÍFICA
2005
Q.F. DIANA VERGARA NÚÑEZ
IVÁN LOZADA-REQUENA
SERIE INFORMES TÉCNICOS Nº36
ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL EFECTO INMUNOMODULADOR DEL EXTRACTO HIDROALCOHÓLICO DECAPSICUM ANNUNM SOBRE LA ARTRITIS INDUCIDA EN RATAS
CÓDIGO OGITT: 2-01-04-02-093
Título en castellano del artículo:
ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL EFECTO INMUNOMODULADOR DEL EXTRACTO
HIDROALCOHÓLICO DE CAPSICUM ANNUNM SOBRE LA ARTRITIS INDUCIDA EN RATAS
Título en inglés del artículo:
EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECT INMUNOMODULADOR OF EXTRACT
HIDROALCOHOLICO OF CAPSICUM ANNUNM ON ARTHRITIS INDUCED IN RATS
Título corto:
EFECTO DEL EXTRACTO HIDROALCOHÓLICO DE CAPSICUM ANNUNM SOBRE LA
ARTRITIS.
INVESTIGADORES:
Diana Vergara Núñez1, Iván Lozada-Requena2,
1 Centro Nacional de Control de Calidad. Instituto Nacional de Salud. Lima, Perú2 Sección Inmunología. Facultad de Ciencias y Filosofía. Universidad Peruana CayetanoHeredia. Lima, PerúQ.F. Diana Mabel Vergara Núñez, Analista de Certificación. - Dirección Ejecutiva deCertificación – Centro Nacional de Control de Calidad – Instituto Nacional de Salud. Lima, Perú.Dirección: Av. Defensores del Morro No. 2268 (ex Huaylas) Chorrillos- Lima 9.Teléfono: (511) 467-6696 Anexo 589Correo electrónico: [email protected]
ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL EFECTO INMUNOMODULADOR DEL EXTRACTO HIDROALCOHÓLICO DECAPSICUM ANNUNM SOBRE LA ARTRITIS INDUCIDA EN RATAS
RESUMEN
Objetivos: El propósito de este trabajo es obtener el extracto hidroalcoholico del Capsicum
annum y comprobar el efecto inmunomodulador en ratas con Artritis rematoidea (AR) inducidas
por colágeno. Material y Métodos: Se realizaron ensayos analíticos de identificación para
detectar la presencia de alcaloides mediante reacción de color, aislamiento y determinación del
principio activo de la capsaicina por cromatografía en capa delgada del extracto
hidroalcoholico, utilizando estándar de capsaicina con pureza de 97% (SIGMA). Se realizó una
prueba piloto utilizando un test de ELISA para la determinación de TNF-αen suero de ratas
Sprague-Dawley y determinar el efecto inmunomodulador. Resultados: A partir del extracto
hidroalcohólico se logró identificar los alcaloides mediante la marcha fotoquímica por reacción
de color, y mediante cromatografía capa delgada (CCD) identificamos el principio activo de
capsaicina. La prueba piloto no evidenció cambios significativos en los niveles de TNF- α
respecto al control positivo. Conclusiones: La purificación e identificación del principio activo
(capsaicina) del extracto hidroalcohólico, debido a que las ratas Sprague-Dawley no
desarrollaron completamente la inducción por colágeno la artritis reumatoidea (AR) es
necesario obtener ratas con cepas susceptibles (AR), ratas específicamente con cepas LEWIS.
Palabra clave: Capsicum annuum L., extracto hidroalcohólico, antiinflamatorio.
SUMMARY
Objectives: The intention of this work is to obtain the extract hidroalcoholico of the Capsicum
annum and to verify the effect inmunomodulador in rats with Arthritis rematoidea (AR) induced
for colágeno. Material and Methods: Analytical essays of identification were realized to detect
the presence of alkaloids by means of reaction of color [olga Lock], isolation and determination
of the active beginning of the capsaicina for cromatografía in thin layer of the extract
hidroalcoholico, using standard of capsaicina with purity of 97 (SIGMA). A test was realized I
pilot using a test of ELISA for the determination of TNF - αin whey of rats Sprague-Dawley and
to determine the effect inmunomodulador. Results: From the extract hidroalcohólico one
managed to identify the alkaloids by means of the march fitoquímica for reaction of color, and by
means of cromatografía thin layer (CCD) we identify the active beginning of capsaicina. The test
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pilot did not demonstrate significant changes in the levels of TNF - αwith regard. Conclusions:
The purification and identification of the active beginning hidroalcohólico, anti-inflammatory. to
the (capsaicina) of the extract hidroalcohólico, because the rats Sprague-Dawley did not
develop completely the induction for colágeno the arthritis rheumatoid (AR) is necessary to
obtain rats with capable vine-stocks (AR), rats specifically with vine-stocks LEWIS.
Key word: Capsicum annuum L., hidroalcohólico, antiinflammatory extract.
INTRODUCCIÓN
Las plantas con acción medicinal son popularmente utilizadas debido a sus propiedades
tradicionalmente atribuidas, los cuales han mostrado validez científica de alguna de sus
propiedades tradicionales atribuidas.
El ají de trueno (Capsicum Annuum), familia Solanacea, de la Selva de Bagua, su principal
principio activo capsaicina (8-metil-N-vanilil-6-nonenamida; C18H27NO3), sustancia que
pertenece a la familia de los vaniloides, grupo de sustancias con actividad irritante natural
(Wekh J M, Simon S A, Reinhart P H. 2000; 97(25):13889-13894) (Johnston J J, Goldade D A,
Chipman R B 2002; 21:1109-1112.), ocasiona la pungencia y es capaz de irritar cualquier tejido
con el que se ponga en contacto. Se ha encontrado que la capsaicina es capaz de reducir la
"sustancia P", un químico que lleva los mensajes de dolor desde las terminales nerviosas de la
piel al sistema nervioso central. Las investigaciones clínicas han demostrado que el 75 % de
los pacientes a los que se ha aplicado crema de capsaicina en sus zonas enfermas
experimentaron una disminución sustancial del dolor, con solo una ocasional sensación de
quemadura. Por esta propiedad está siendo investigado el uso de la capsaicina en otros
problemas de la piel que ocasionan dolor, (Keville, 1992: 57-58).
En el Perú se aconseja el consumo en las comidas por sus efectos digestivos, colagogos y
carminativos. Para aprovechar las propiedades analgésicas y rubefacientes, el fruto y las
semillas deben ser macerados en alcohol de 70%, y el líquido resultante se debe aplicar como
linimento en las zonas del cuerpo afectadas (Palacios Vaccaro 1992: 4).
Externamente se usa como revulsivo en pomadas y linimentos contra los dolores reumáticos y
las neuralgias.
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La capsaicina es un alcaloide natural derivado de la guindilla, que cuando se aplica de forma
tópica actúa deplecionando el contenido de sustancia P en las terminaciones nerviosas
periféricas responsables de la transmisión del impulso nervioso. La sensación álgica se
transmite a través de impulsos dolorosos donde la sustancia P y otros neurotransmisores
tienen un papel determinante. La interrupción en la transmisión del impulso doloroso se
conseguiría con una disminución en el contenido de estos neurotransmisores. En esta acción
actúan diversos mecanismos: bloqueo de los canales del calcio, inhibición del receptor
específico de membrana, acumulación intracelular de iones que producen cambios osmóticos y
activación de procesos enzimáticos proteolíticos. El dolor crónico tiene como base una
hiperexcitabilidad de impulsos sobre las fibras C. La capsaicina reduce esta actividad por lo
que actuaría impidiendo la perpetuación del estado doloroso. La aplicación tópica de
capsaicina a concentración de 0,025% provoca una vasodilatación cutánea en el lugar de la
aplicación que se traduce en dolor ardiente, sensación que disminuye después de la aplicación
repetida. No debe utilizarse sobre la piel lesionada, ni sobre áreas inflamadas (herpes zóster en
fase aguda) ni en conjuntivas ni mucosas. Debe observarse una limpieza cuidadosa de las
manos después de cada aplicación. Debe aplicarse tres o cuatro veces al día ya que su efecto
es de corta duración, obteniéndose un alivio del dolor entre las dos y cuatro semanas, con una
respuesta máxima entre las cuatro y seis semanas. Se ha comprobado que cuando cesa la
aplicación de capsaicina los niveles de sustancia P se normalizan, lo que justifica que su efecto
analgésico sea reversible.(CAPÍTULO XIII Tratamiento Farmacológico del Dolor: 149)
Es en este contexto TNF- α se convierte en una citokina “pívot” durante el desarrollo de la AR,
la producción de moléculas bloqueadoras de TNF- α, como el caso de los anticuerpos
monoclonales anti-TNF- α, como Infliximab y Adalimumab o los receptores solubles de TNF- α,
como Etanercept (Berg L, Lampa J, Rogberg S, van Vollenhoven R and Klareskog L. 2001:60
133-139) (Gotlieb D. 2001.) Consecuentemente, los agentes terapéuticos que se dirijan a
actuar sobre la expresión del gen que codifica el TNF- αel mismo TNF- αo sobre el NF-kB
tienen una gran probabilidad de combatir la artritis (Aguilar J, Rojas P, Marcelo A, Plaza A,
Bauer R, Reininger E, Cristoph A K and Merfort I. 2002.)
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OBJETIVOS
Objetivos Generales:
Identificar y aislar del extracto hidroalcohólico de Capsicum annum.
Determinar el efecto inmunomodulador de un extracto hidroalcohólico de Capsicum
annum en la artritis inducida por colágeno en ratas.
Objetivos específicos:
Presentar evidencias para considerar la evaluación del uso de esta planta medicinal
Capsicum annum (Ají de trueno) como tratamiento alternativo en la AR en humanos.
Medir los niveles de Factor de Necrosis Tumoral tipo alfa como indicador del efecto
inhibidor de la respuesta inflamatoria inducida por el extracto hidroalcohólico de
Capsicum annum
MATERIAL Y MÉTODOS
Preparación de la muestra y extracto hidroalcoholico
La muestra de Capsicum Annuum (ají de trueno) se recolecto en la zona de Bagua Chica, se
transporto la planta completa a la ciudad de Lima, la cual fue llevada al Museo de la Historia
Natural de UNMSM, para ser identificada taxonómicamente, mediante la Constancia Nº 079-
USM-02 DE LA Universidad Nacional Mayor de San Marcos, MUSEO DE HISTORIA
NATURAL. (anexo 1)
Así mismo se colecto frutos de la planta las cuales fueron desinfectadas, secadas y preparadas
para la obtención del extracto hidroalcoholico.
Se pulverizo la muestra y luego se peso 50 g agregando 500 mL de Etanol durante 24 horas en
agitación constante.
Para la comprobación de la presencia de alcaloides se ha desarrollado ensayos de coloración y
de precipitación; con la reacción a los reactivos de Dragendorf, Mayer, Warner. (Olga lock
Ugaz 1994:5-7)
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Marcha fotoquímica preliminar
Muestra seca molida2-3 g
+ 20 mL etanolcalentar de 5-10 minutos a ebulliciónfiltrar
Extracto
+ 1 gota de HCl
AlcaloidesPositivo al reactivo de DragendorfPositivo al reactivo de MayerPositivo al reactivo de Wagner
TRATAMIENTO DEL ESTANDAR DE CAPSAICINA
La capsaicina fue obtenida de SIGMA-ALDRICH St. Louis Mo, USA, M-2028; con un grado de
pureza mínima de 97%. Se preparó una solución stock (0,1 mg/mL) usando como diluyente
etanol.
AISLAMIENTO DE CAPSAICINA
100 g de semillas pulverizadas son agitadas con 200ml de éter de petróleo a temperatura
ambiente por 24 horas. Se filtra y el sólido es lavado con 25 ml de éter de petróleo.
Se obtiene una solución de color rojo el cual es diluido con el triple de volumen de éter.
Posteriormente se adiciona 100 ml hidróxido de potasio al 30% en metanol la mezcla es
agitada por 8 horas. Las phytoxantinas libres son disueltas en éter: La fase etérea es lavada
después con agua y secada con sulfato de sodio anhidro y concentrada a un volumen de 20 ml
bajo presión reducida a 45 ºC en un rotavapor.
El residuo etéreo es diluido con 60 ml de éter de petróleo y dejado en refrigeración por 24 h. La
capsaicina es filtrada y recristalizada con pequeñas cantidades de metanol.
La purificación de capsaicina que a menudo se obtiene acompañada de otros componentes
(Zeaxantina, capsorubina etc)
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MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE LOS COMPONENTES DE MATERIA PRIMA DE
CAPSAICINA
Cromatografía en columna rápida (CCR):
A partir del extracto obtenido por maceración metabólica de los frutos del ají de trueno, fue
controlada por cromatografía en capa fina analítica, detectándose la presencia de alcaloides.
Se fracciono por cromatografía en columna rápida:
Fase fija: Silicagel 40 para cromatografía en columna.
Fase móvil o eluyente: n-hexano, diclorometano, metanol y agua destilada.
Procedimiento: Se realizo una papilla del extracto de silicagel para columna para dispensarlo
homogéneamente y poder sembrarlo en una superficie de la silicagel de columna usada para
fraccionamiento, luego se eluyen con los solventes indicados en forma sucesiva, se evapora los
solventes obteniéndose los cuatro extractos de las fracciones correspondientes, que luego
fueron controladas en capa fina.
Fase fija: Cromatoplaca silicagel 60 F 254 20 x 10 cm
Sistema solvente: eter dietilico: Etanol 39,2 : 2,2 obteniéndose alcaloides mayoritariamente
Reveladores: Solución de 2,6-dibromoquinone-chlorimide in metanol al 0,5 % y camara con
vapores de amoniaco.
Obtención de extractos oxindólicos:
En un matraz erlenmeyer con tapa esmerilada colocar 1 g de la muestra pulverizada
agregar amoniaco al 10% para humedecer durante una hora y lograr la liberación de los
componentes químicos, dejar que el amoniaco se volatilice y luego agregar 20 mL de agua
destilada, mezclar bien y pasar por un embudo de separación, realizar tres extracciones
con 30 mL de diclorometano, separar por filtración la fase diclorometanica sobre un papel
de filtro que contiene 1 g de sulfato de sodio anhidro, para desecar la solución
diclorometanica que se esta filtrando, se recibe en un beacker, se evapora el solvente
diclometano y se obtiene el extracto diclorometanico que contiene los alcaloides
oxindólicos y otros metabolitos secundarios, fueron controladas en capa fina en la misma
forma que los extractos obtenidos por Cromatografía en columna rápida (CCR).
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ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN
Ratas hembras Sprague-Dawley de 3 meses de edad, con peso entre 150 – 200 g se
obtuvieron del bioterio de la Universidad Peruana Cayetano Heredia. El bioterio mantiene
líneas de ratas con parámetros estándar en cuanto a su reproducción y características
adecuadas de mantenimiento de la línea. Los animales fueron alimentados con alimento
balanceado y agua ad libitum.
TOMA DE MUESTRA
Se realizó la toma de muestra a dos ratas para lo cual se tuvo que anestesiarlas.
La toma de muestra se realizó por punción intra-orbital.
Se obtuvo muestras de suero de ambas ratas.
Realización del ensayo de ELISA
Se utilizó el kit Rat TNF-αELISA de BD Biosciences, el cual se basa en el inmunoensayo
asociado a una encima de tipo “sándwich”que determina la presencia de la citokina TNF- α.
El ensayo se realizó siguiendo las instrucciones del fabricante y todo el ensayo duro
aproximadamente 6 horas.
Las lecturas se realizaron con equipo de la Sección Inmunología –UPCH.
RESULTADOS
Preparación del extracto hidroalcoholico:
El extracto de Capsicum obtenida tenia el aspecto de un liquido transparente de color
anaranjado rojizo de olor fuerte característico, sabor picante ardiente.
Por cromatografía de capa delgada se obtuvo el perfil del extracto comparándolo con el
estándar, el color azul y el valor del Rf de la mancha principal obtenida a partir de la solución de
prueba corresponde a la propiedad de la mancha principal obtenida a partir de la solucion
estándar. (USP 28 2005:336)
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En la tabla 1 se muestran los resultados de las corridas de la cromatografícas en los diferentes
extractos estudiados en relación con el estándar.
Tabla 1. Índices medidos a los diferentes extractos de extractos de C. annuum
Nª demuestra
Extractos Rf Mancha azul
La intensidad y el valor Rf de la
mancha principal obtenida de la
solución prueba corresponden a
los obtenidos en la solución
estándar (USP 28 2005:336)
1 Estándar 0,73 + Corresponde
2 Alcaloides oxindólicos 0,74 + Corresponde
3 Capsaicina aislada 0,73 + Corresponde
4 n-hexano --- - No se evidencia
5 Diclorometano 0,73 + Corresponde
6 Metanol 0,73 + Corresponde
7 Agua destilada --- - No se evidencia
En las fig. 1 se presentan los perfiles cromatográficos obtenidos en las diferentes condiciones y se relacionan los intervalos devalores de Rf y el color para cada una de las bandas detectadas como a continuación se describe detallan.
Estándar Diclorometano Metanol Alcaloides Purificada
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Datos y Resultados del ensayo de ELISA
Disposición de estándares y muestras:
1 2 3A Blanco ST1 (2000 pg/ml) RT1*B ST1 (2000 pg/ml) ST2 (1000 pg/ml) RT2*C ST2 (1000 pg/ml) ST3 ( 500 pg/ml) RT2*D ST3 ( 500 pg/ml) ST4 ( 250 pg/ml) RT1E ST4 ( 250 pg/ml) ST5 ( 125 pg/ml) RT1F ST5 ( 125 pg/ml) ST6 ( 62,5 pg/ml) RT2G ST6 ( 62,5 pg/ml) ST7 ( 31,3 pg/ml) RT2H ST7 ( 31,3 pg/ml) RT1* RT1
Donde: ST1-7 : Estándares (Concentración TNF-)RT1 : Rata con Artritis Inducida por ColágenoRT2 : Rata con Artritis Inducida por Adyuvante Completo de Freund* : Sueros que presentaron hemólisis
Lecturas a 450 nm en unidades de Densidad Óptica (DO):
1 2 3A 0,227 1,710 0,218B 1,875 1,011 0,225C 0,995 0,648 0,271D 0,105 0,433 0,234E 0,485 0,357 0,226F 0,360 0,326 0,187G 0,309 0,284 0,201H 0,235 0,197 0,216
Lecturas Corregidas con el Blanco:
1 2 3A 0 1,483 -0,009*B 1,648 0,784 -0,002*C 0,768 0,421 0,044D -0,122* 0,206 0,007E 0,258 0,130 -0,001*F 0,133 0,099 -0,040G 0,082 0,057 -0,026H 0,008* -0,030 -0,011*
* Estos valores no se tomaron en cuenta por presentar error o contaminación.
Curva estándar
Elaborada a partir del promedio de las lecturas de los 7 estándares. Gráfica de regresión linear utilizando logaritmos.
Concentración Estándar(pg/ml)
D.O. a 450 nm
2000 1,5661000 0,776500 0,421250 0,232125 0,13262,5 0,09131,3 0,057
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Ecuación de la curva: DO = -2,486 + 0,793(Conc. TNF-en pg/ml)
Muestra D.O. (450 nm) Conc. TNF- α(pg/ml)RT1* -0,030 3,91RT2* 0,044 3.19RT1 0,007 3,14RT2 -0,040 3,08
INMUNIZACION DE RATA (CEPA SPRAGUE-DAWLEY) CON COLAGENO TIPO II DE POLLO
30 40 6 0 8 0 1 00 1 5 0 20 0 3 00 4 0 0 60 0 8 0 01 0 00 1 50 0 2 00 0
0 .0 6
0 .0 8
0 .1 0
0 .1 5
0 .2 0
0 .3 0
0 .4 0
0 .6 0
0 .8 01 .0 0
1 .5 0
X (T NF pg/ml
Y(D
O45
0nm
W = Logt en(Y), Z = Lo gten(X)W = -2. 48589 + 0. 792977 Z
R -S q = 99. 1 %
ELISA para T NF -al fa en s uero d e Ratas
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MEDICION DEL ESPESOR DE LA PATA DE LA RATA
CONCLUSIONES
1. Los kits para la determinación de TNF en ratas indican que los niveles de dicha citokina son
muy bajos estando por debajo de la mínima concentración de estándar.
2. Debido a que los sueros presentaron hemólisis es muy probable que esta haya contribuido al
poco nivel encontrado de la citokina TNF-αen las muestras.
3. Se deben tener en cuenta los errores de pipeteo y de material incorrectamente esterilizado.
4. En el caso de las ratas con Artritis Inducida por Colágeno, estas todavía no han concluido su
proceso de inducción por lo que también es probable que esta sea la causa del bajo nivel de
TNF-α.
5. Se volverá a repetir el ensayo en aproximadamente 10 –15 días para dar tiempo a que los
animales se recuperen del traumatizante proceso de toma de muestra.
6. Se utilizará la vía por punción cardiaca en vez de la ocular, ya que esta presenta problemas
de coagulación y no permite obtener el volumen adecuado de la muestra.
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RECOMENDACIONES
Ante la dificultad de la adquisición de las ratas cepas lewis, y para cumplir con el objetivo
solicitamos una adenda, donde planteamos el uso de un modelo in vitro en el que se usaran
Células Mononucleares de Sangre Periférica (CMSP) humanas para que sean cultivadas,
tratadas con el mismo principio activo del Capsicum annum, capsaicina y luego estimuladas
con Liposacaridos (LPS), el cual es un potente inductor de producción TNF-alfa para luego
evaluar cual fue el efecto inmunomodulador de capsaicina sobre los niveles de citokinas, con
su respectivo presupuesto (excluyendo la compra de las ratas), dicha Adenda fue aprobada
mediante MEMORANDO Nº 675-2004-DG-OGITT-OPD/INS (09-12-2004), pero a la fecha no
se han comprado los materiales solicitados.
Para el cumplimiento de dicho trabajo es necesario contar con el material solicitado.
ANEXO 1
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Trueta” Dra. M.ª V. Ribera Canudas Servicio de Anestesiología. Unidad de Dolor. Hospital
Universitario Vall d’Hebron. Barcelona Pág 149,
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