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Efecto bioprotector de Croton lechleri L.
“sangre de grado” frente a la toxicidad del meloxicam
en Allium cepa L. “cebolla”
resumen
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto bioprotector
de Croton lechleri L. “sangre de grado” frente a la toxicidad del
meloxicam en Allium cepa L. “cebolla”. Se desarrollaron raíces
de 2.5 cm en quince bulbos, luego se expusieron durante cuatro
horas a tres tratamientos: T1 (100 ml de agua destilada), T2
(meloxicam 1%), T3 (meloxicam 1% más 20 uL de C. lechleri).
Las raíces tratadas con meloxicam 1% exhibieron aberraciones
cromosómicas del tipo clastogénicas: como puentes (5.3%) y
cromosomas aislados (1.4%), otra aberración del tipo aneugénicas:
como cromosomas helicoidales (2.5%), cromosomas adhesivos
(3.3%) y sin aberraciones (87.5%). Mientras el grupo que recibió
meloxicam + 1% más sangre de grado presentó puentes (2.1%),
cromosomas helicoidales (0.5%), cromosomas adhesivos (0.4%)
y sin aberraciones (97%). El meloxicam presentó una elevada
citotoxicidad (factor mitótico de 4.5 % con trastorno de fases
y paralización de crecimiento de raicillas) y genotoxicidad. Se
concluye que la sangre de grado presente un efecto bioprotector
frente al meloxicam.
Palabras clave: Citotoxicidad, genotoxicidad, meloxicam, Allium
cepa L
absTracT
e objective of this work was to evaluate the bioprotective
eect of Croton lechleri L. “grade blood” against the toxicity of
meloxicam in Allium cepa L. “onion”. 2.5 cm roots were developed
in fteen bulbs, then they were exposed for four hours to three
treatments: T1 (100 ml of distilled water), T2 (meloxicam 1%),
T3 (meloxicam 1% plus 20 uL of C. lechleri). e roots treated
with meloxicam 1% exhibited clastogenic-type chromosomal
aberrations: as bridges (5.3%) and isolated chromosomes (1.4%),
another aneugenic-type aberration: as helical chromosomes (2.5%),
adhesive chromosomes (3.3%) and without aberrations (87.5%).
While the group that received meloxicam 1% more grade blood
presented bridges (2.1%), helical chromosomes (0.5%), adhesive
chromosomes (0.4%) and without aberrations (97%). Meloxicam
showed high cytotoxicity (4.5% mitotic factor with phase disorder
and rootless growth paralysis) and genotoxicity. It is concluded
that grade blood has a bioprotective eect against meloxicam.
Key words: Cytotoxicity, genotoxicity, meloxicam, Allium cepa L
L F G-L
J C-R
1 Facultad de Educación y Ciencias
de las Comunicación, Universidad
Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza
(UNTRM) Chachapoyas-Perú
2 Laboratorio de Cultivos Celulares.
Facultad de Ciencias Biológicas.
Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo-
Perú
Autor para correspondencia jchico@
unitru.edu.pe
e bioprotective eect of Croton lechleri L, “blood grade” against the
toxicity of meloxicam in Allium cepa “onion”
Recibido: febrero 15 de 2020 | Revisado: agosto 12 de 2020 | Aceptado: noviembre 17 de 2020
https://doi.org/10.24265/campus.2021.v26n31.03
| C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | || C | V. XX IV | N. 28 | PP. - | - | |
© Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad
de San Martín de Porres. Este artículo se distribuye en los términos de la Licencia Creative Commons Atribución No-comercial
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Introducción
El proceso de globalización ha
posibilitado a nuestras sociedades
desarrollarse en diversas actividades
aplicando la tecnología y ello
ha permitido, en este lapso, la
contaminación ambiental y por ende la
contaminación humana con el uso de
agentes químicos como complemento
de ciertos productos industrializados
(fármacos, enlatados, insecticidas,
plaguicidas, saborizantes) incrementando
las enfermedades (Alberts et al., 2016;
Cairns, 2016; Del Castillo et al.; 2019,
Stent & Calendar, 2017) al causar
mutaciones puntuales génicas en ciertos
órganos y despertar ciertos oncogenes que
por amplicación o sobredosis de ciertas
enzimas desembocarían en la formación
de tejidos cancerígenos mortales para la
humanidad (Gonzales, 2016; Lodish et
al., 2015, Beltrán & Beltrán, 2016).
Los antiinamatorios no esteroideos
(AINE) es uno de los grupos de fármacos
más consumidos, y su prescripción se
incrementa debido a la prevalencia de
enfermedades reumáticas. Sus propiedades
antiinamatorias, antipiréticas y
analgésicas están ampliamente aceptadas.
Sin embargo, su uso no es inocuo y está
asociado a un amplio espectro de efectos
adversos, siendo las complicaciones
gastrointestinales (GI) y cardiovasculares
(CV) las más importantes (Marcen et
al., 2015). Meloxicam es un AINE del
grupo de los oxicamos con una actividad
inhibitoria preferencial (aunque no
selectiva) COX2 (ciclooxigenasa) que ha
sido aprobada en más de 80 países para
el tratamiento de osteoartritis, artritis
reumatoide y espondilitis anquilosante.
Su perl farmacocinético sugiere una
buena biodisponibilidad con una vida
media de eliminación de 20 horas y se
une extensamente a proteínas séricas
(99%) y es metabolizado en el hígado
(Marcent et al., 2015; Velázquez de
Campos, 2017, Velázquez de Campo,
2019). Está demostrado que los AINE
(tradicionales y coxibs) pueden lesionar
todo el tracto digestivo. El espectro de la
gastroenteropatía inducida por AINE es
amplio (Lanza et al., 2009; Sostres et al.,
2009) tanto en el tipo de lesiones como en
su distribución dentro de tracto digestivo,
pudiendo variar desde petequias, pasando
por úlceras, hasta complicaciones graves
como la hemorragia, la perforación e
incluso la muerte (Marcen et al., 2015;
Cardona et al., 2009). Los estudios de
citotoxicidad y genotoxicidad constituyen
un paso importante en la evaluación
toxicológica de los medicamentos que son
mezclas complejas con una o más acciones
terapéuticas en las que también pueden
estar presentes compuestos mutagénicos
relacionados con el desarrollo de procesos
carcinogénicos y teratogénicos (Nunes et
al., 2012). Los test ensayados con animales
para probar una potencial capacidad
genotóxica y citotóxica requieren tiempo
y mucho dinero. Hay una opción a estos
clásicos experimentos y son los tejidos
embrionarios de vegetales que como
organismos vivos de ensayo pueden durar
solo horas o días y es muy económica su
utilización (Fradkin & Budnik, 2016).
La importancia del A. cepa radica en
que es un excelente modelo de ensayo
in vivo, donde es posible evaluar el daño
producido por una sustancia o solución
de interés sobre el crecimiento de las
raíces y sobre el ADN vegetal (López et
al., 2016). Su aplicación en el análisis
genotóxico de compuestos químicos
y mezclas complejas es ampliamente
utilizada desde su implementación
desarrollada por Levan en 1938.
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El género Croton es una Euforbiaceae,
que está formada por hierbas, arbustos,
árboles y, aunque menos comunes,
algunos se presentan como lianas
(Caruzo et al., 2011). Se ha reportado
aproximadamente 1300 especies
diseminadas en las regiones cálidas del
planeta, especialmente en América del Sur
y África. Los estudios toquímicos han
conducido al aislamiento de esteroides,
alcaloides, avonoides, cumarinas, y una
gran variedad de diterpenos con esqueleto
carbonado. Muchas especies son ricas en
mono y sesquiterpenos (Junior et al.,
2006), y en péptidos cíclicos (Quintyne-
Walcott et al., 2007; Mehmood y Malik,
2010). Varias especies de Croton contienen
un látex rojo viscoso el cual es utilizado
ampliamente en la medicina tradicional
de Sudamérica para el tratamiento de
heridas, inamación, infecciones, diarreas
y cáncer, como por ejemplo C. lechleri
(Cai et al., 1993). Por lo expuesto, el
trabajo tuvo como objetivo evaluar el
efecto bioprotector de Croton lechleri L.
“sangre de grado” frente a la toxicidad del
meloxicam en Allium cepa L. “cebolla”.
Método
Se trabajó con 15 bulbos de “cebolla”
que fueron suspendidos en un recipiente
con agua para inducir la formación de
raíces. Además, se acondicionó los bulbos
con permanente aireación, oscuridad
completa y a temperatura de 20ºC.
Después de tres días se seleccionaron
raicillas con longitudes promedio de
2.5 cm a n de asegurarnos muestras
con cinética de mitosis constante. Se
consideró como “hora cero” la exposición
de las raicillas a cafeína 0,1 % para todos
los tratamientos, durante una hora, con
la nalidad de obtener una subpoblación
de células binucleadas.
Se realizó un trabajo piloto donde se
determinó la dosis efectiva cincuenta
(DE
50
) del extracto de C. lechleri L.
“sangre de grado”. El trabajo piloto se
realizó con el 10% del número total de
los bulbos (cinco en total), a los cuales se
les administró diferentes concentraciones
del extracto donde se obtuvo la (DE50)
de extracto de sangre de grado. La
muestra de sangre de grado fue extraída
de la corteza del tallo de la planta, y esta
procedió de la ciudad de Iquitos, Perú. La
extracción y concentración de principios
activos se realizó disolviendo 20 uL de la
savia pura en 100 mL de agua destilada,
acidulada con ácido clorhídrico al 5 %.
Se decantó separando los residuos y luego
ltró. Se dejó reposar a temperatura
ambiente y en oscuridad por dos semanas
hasta que se consiguió la formación de un
extracto puro y moderadamente diluido.
Se lavó con acetato de etilo para eliminar
las impurezas y calentó lentamente a una
temperatura no mayor de 35 ºC hasta
que se logró un extracto uido adecuado.
Se utilizó 20 uL (2 gotas) de extracto de
sangre de grado para cada tratamiento.
Posteriormente, las raicillas se sometieron
a la acción del extracto antes mencionado
utilizándose un diseño experimental para
tal nalidad.
Se formaron tres tratamientos e hizo
la medición de las raíces antes y después
de aplicado el tratamiento. En el grupo
testigo se sometió las raicillas por 13
horas al agua pura; en el grupo control,
las raicillas fueron sometidas a partir de
la cuarta hora hasta la octava hora con
el meloxicam 1% (comprendiendo el
periodo temprano y terminal del período
replicativo “S”). A partir de la novena
hora hasta la onceava se mantuvieron
en agua pura para su recuperación.
En el grupo experimental, las raicillas
E Croton leChleri L.
“ ” Allium CepA L. “”
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estuvieron sometidas a partir de la cuarta
hora hasta la octava en una combinación
de meloxicam 1% y savia de C. lechleri
L, luego a partir de la novena hora hasta
la onceava estuvieron en agua pura para
su recuperación. Finalizada la onceava
hora y hasta la decimotercera hora,
todos los grupos fueron sometidos en
agua pura.
El efecto citotóxico del meloxicam
se midió calculando el factor mitótico
(FM) y el promedio de longitud de
raicillas afectadas, mientras que el efecto
genotóxico se evaluó por la clase y los
porcentajes de lesiones cromosómicas.
Luego se comparó con el grupo testigo
y el grupo experimental, que recibió
meloxicam y savia de C. lechleri L.
“sangre de grado”.
Tabla 2
Longitud de raicillas, en cm, de A. cepa L. entre los grupos ensayados
Grupo T1 T2 T3 T4 T5
Testigo 0.79 0.79 0.71 0.83 0.89
Control 0.04 0.06 0.04 0.15 0.13
Experimental 0.74 0.67 0.73 0.73 0.78
Se trabajó con cinco bulbos de cebolla
para cada uno de los tratamientos. Se
obtuvo información de 1000 campos
microscópicos, los cuales fueron
promediados y luego analizados por
estadísticos de dispersión (varianza y
desviación estándar) para nalmente
aplicar la prueba de ANVA. Se utilizó el
programa estadístico SSPS versión 21,0. Los
datos fueron previamente transformados a
arco seno de los porcentajes originales.
Resultados
En la Tabla 1 observamos un FI alto
en el grupo control (95.9%) lo cual
se repite en FP (85.1%). Para el grupo
experimental presenta elevado su FT
(6.2%). También se observan valores altos
en FM, FMe, Fa para el grupo testigo.
Tabla 1
Grados de citotoxicidad del meloxicam probados con el promedio de los factores interfásicos (F.I),
mitóticos y factores de fases de A. cepa L. “cebolla”
Grupo FI FM FP F Me FA FT
Testigo 91.1 8.8±0.29 * 80.2 7.9 6.4 5.5
Control 95.9 4.1±0.29* 85.1 6.3 4.1 4.5
Experimental 92.3 7.7±0.29* 81.6 6.9 5.3 6.2
*P<0.05 respecto al testigo
FI= factores interfásico
FM=factor mitótico
FP = factor profásico
FMe = factor metafásico
La Tabla 2 muestra las diferencias en
el promedio de longitud de las raicillas
de A. cepa L. de los grupos tratados,
manifestando que en el grupo control
hubo detenimiento del ciclo celular
(raicillas no crecieron) por efecto del
meloxicam mientras que en el grupo
experimental siguió su ruta (continuidad
del ciclo celular) de desarrollo normal.
FA = factor anafásico
FT = factor telofásico
Los factores se expresan en porcentajes.
Se tabularon 1000 células en cada tratamiento.
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J C. R -
L A -
M C
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En la Tabla 3 observamos
los porcentajes de aberraciones
cromosómicas tipo clastogénicas
como puentes cromosómicos (5.3%),
cromosoma aislado (1.4%); tipo
aneugénicas como cromosoma helicoidal
(2.5%) y cromosoma adhesivo (3.3%).
Sin aberraciones cromosómicas (87.5%)
halladas en el ciclo celular de A. cepa
correspondientes al grupo control.
Tabla 3
Porcentajes de aberraciones cromosómicas inducidas por meloxicam 1% en raicillas de A. cepa L.
Aberraciones cromosómicas
SA Clastogénicas Aneugénicas
PC CA CH CA
Células anafásicas *5.3 *1.4 *2.5 *3.3 87.5
Varianza 0.01 0.4 1.2 0.4 0.5
Error estandard 0.05 0.03 0.21 0.3 0.2
PC= puente cromosómico
C = cromosoma aislado
CE = cromosoma helicoidal
En la Tabla 4 se presentan los
porcentajes de aberraciones cromosómicas
tipo clastogénicas como los puentes
cromosómicos (2.1 %) y cromosomas
aislados (0%); también se observan
tipos aneugénicas como cromosomas
helicoidales (0.5 %), y cromosomas
adhesivos (0.4 %). Sin aberraciones
cromosómicas (97.0 %); todos ellos
correspondientes al grupo experimental.
CA = cromosoma adhesivo
SA = sin aberraciones
Se tabularon 1000 células por tratamiento
Figura 1. Efecto de meloxican 1% en células meristemáticas A. cepa. a.células en interfase.
b. puentes cromosómicos (aberración clastogénica) c. cromosomas adhesivo (aberración
aneugénica) (1000X).
a
b
c
E Croton leChleri L.
“ ” Allium CepA L. “”
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Tabla 4
Porcentajes de aberraciones cromosómicas inducidas por meloxicam 1% más C. lechleri L. en raíces
de A. cepa L.
Aberraciones cromosómicas
SA Clastogénicas Aneugénicas
PC CA CH CA
Células anafásicas *2.1 - *0.5 *0.4 97
Varianza 0.03 - 1.1 0.6 0.3
Error estandard 0.04 - 0.13 0.5 0.1
PC= puente cromosómico
C = cromosoma aislado
CE = cromosoma helicoidal
CA = cromosoma adhesivo
SA = sin aberraciones
Se tabularon 1000 células por tratamiento
Discusión
El factor mitótico (FM) de A. cepa
L. del grupo testigo es 8.9% (Tabla 1),
lo cual indica que por cada 100 células
nueve ingresan a división (Beltrán
& Gonza, 2016). Por tanto, cálculos
menores indican un alto grado de
citotoxicidad del meloxicam, pues daña
el número de células que ingresan a una
próxima división. Valores superiores
indican un efecto adverso de inducción
de la reproducción celular llevando a un
incremento celular descontrolado (De
Robertis, 2017). Si confrontamos este
resultado del factor mitótico (8.9%)
del grupo testigo con el grupo control
(4.1%), contemplamos que el meloxicam
diculta en un 54% la entrada de
células a división, lo cual evidencia
una alta citotoxicidad del fármaco. La
disminución del FM se debe a que las
raicillas toleran un efecto tóxico del
meloxicam, fenómeno que se comprueba
en la interrupción del crecimiento
longitudinal de dichas raicillas analizado
en el grupo control (Tabla 2) (Figura
1). El FM del grupo experimental nos
muestra que las células se recuperaron y
retomaron la continuidad de la división
celular al ser estimulados posiblemente
por los toconstituyentes que posee C.
lechleri L. en un 81.6% con respecto al
factor mitótico del grupo control, los que
nos hace suponer que los diversos factores
que controlan el ciclo celular fueron
activados porque estuvieron paralizados
supuestamente por la citotoxicidad del
meloxicam (Menone et al., 2015).
En lo referente a los factores de fases
(Tabla 1), todos los porcentajes están
trastocados, donde solamente el factor
profásico (FP) presenta estimaciones
mayores referente al testigo y al
experimental. La causa es por el efecto
inhibitorio producido por el meloxicam.
Este fármaco causa una alta estimación del
FP (85.1%), demostrando que una alta
proliferación celular, en contraposición al
testigo de 80.2%, se encuentran inmóviles
en la profase. Esto sugiere que el fármaco
actúa eludiendo la desintegración de
la carioteca (fosforilación), eventos
moleculares primordiales en el tránsito
de la profase hacia la metafase (Lozano,
2016; Karp, 2018).
Los resultados de las longitudes de
las raicillas (Tabla 2) fueron tratados
con meloxicam (después de las 14 horas
que duró el ciclo celular de A. cepa L.)
L F G-L -
J C. R -
L A -
M C
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demuestran el efecto inhibidor y/o
citostático del meloxicam, al observar
macroscópicamente la inhibición del
crecimiento en longitud de las raicillas
en comparación con el grupo testigo y el
grupo experimental (que recibió una dosis
de meloxicam más sangre de grado) que
crecieron casi normalmente. Las células
embrionarias en crecimiento habrían
detenido su proliferación por efecto del
meloxicam. Posiblemente, ingresaron en
un periodo de letargo celular (interfase
u otra fase) al encontrar dichas células
un medio ambiente desfavorable para
continuar con su crecimiento (Fig. 1 b y
c) (Gonzales, 2016; Guevara 2015).
En la Figura 1b observamos un caso
típico de aberración cromosómica
clastogénica: el puente cromosómico;
en este caso, el material cromosómico
ha experimentado una quebradura de su
doble hélice (Karp, 2018) o ha sufrido
trastornos en su proceso replicativo o
reparativo por la sustancia química en
prueba. La otra respuesta a la aparición
de estas anomalías genéticas sería que el
meloxicam actuaría como un factor de
trastorno molecular rápido con un alto
poder citotóxico-mutagénico (Vicent y
Wordeman, 2015). Coincidimos con
Beltrán & Gonza (2016) quienes usando
Vicia faba L. como material biosensor
y exponiéndolo a diferentes tipos de
agua contaminada de la cuenca del
río Moche (La Libertad) encontraron
diferentes aberraciones cromosómicas
tanto clastogénicas como aneugénicas
(Ramírez & Blas, 2017) producto de la
interacción del biosensor con la presencia
de metales pesados (Taylor et al., 2016).
En la Tabla 3 observamos que los
puentes cromosómicos fueron inducidos
en un 5.3 % de células anafásicas;
mostrando el alto poder mutagénico del
meloxicam. Si comparamos este resultado
encontrado con lo hallado por Gonzales
(2015) usando ácido acetilsalicílico
“aspirina” 1% y S. tuberosum y C.
lechleri que fue de 15.8% de puentes
cromosómicos podemos armar que
solamente la sangre de grado tiene el
efecto bioprotector eciente y adecuado
por el reducido porcentaje encontrado
según la Tabla 4 (2.1%) de daño
cromosómico en la forma de puente.
No se halló cromosomas aislados (Tabla
4) en el tratamiento con meloxicam y
sangre de grado, evidenciándose que la
sangre de grado tiene la capacidad de
inducir los mecanismos de reparación
celular (Kirp et al., 2016; Lezaeta, 2018)
para poder enfrentar y corregir los errores
cromosómicos que hubiese causado la
sustancia en ensayo. Nuestros resultados
coinciden con los hallados por Beltrán
& Gonza (2016) que respecto a las
aberraciones clastogénicas como puentes
(6.0 %) y cromosomas aislados (2.0 %)
son similares a lo obtenido en este ensayo.
Según la Tabla 3, las aberraciones
cromosómicas aneugénicas de tipo
cromosoma helicoidal y cromosoma
adhesivo, el grupo control que recibió
meloxicam 1% muestra los porcentajes
de 2.5% y 3.3% y mostrado en la Figura
1c; mientras en el grupo experimental
que recibió meloxicam 1% y sangre de
grado se presentan reducidos porcentajes
de 0.5% para cromosomas helicoidales
y 0.4% para el cromosoma adhesivo.
Se comprobó que la sangre de grado
pudo amortiguar el daño cromosómico
(Katzung & Trevor, 2016; Weimberg,
2015) de esta clase, esto puede
explicarse debido a la efectividad de sus
toconstituyentes (ácidos orgánicos) que
puso en activación los factores bioquímicos
E Croton leChleri L.
“ ” Allium CepA L. “”
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del ciclo celular y también estimuló la
reparación celular vericándose esto con
la reducción del daño ocasionado por el
meloxicam (Tabla 4). En este hallazgo de
aberraciones aneugénicas concordamos
con Beltrán & Gonza (2016) quien
encontró porcentajes similares en su
estudio del efecto de metales pesados
contaminantes en el río Moche.
Los resultados encontrados
comprueban el alto nivel citotóxico del
meloxicam, por lo cual es importante la
aplicación de un plan de prevención en
el consumo de este fármaco ya que es
prescrito frecuentemente por los médicos
a sus pacientes. Además, este resultado
nos permite proponer su ensayo en
animales de experimentación y así poseer
información able de lo que podría
estar pasando en tejidos humanos y por
consiguiente adecuar su consumo para
evitar problemas de toxicidad.
Conclusiones
El grupo experimental que recibió
meloxicam 1% más C. lechleri L. “sangre
de grado” demostró escaso efecto
citotóxico y genotóxico respectivamente.
El meloxicam 1% del grupo control
ocasionó un mayor efecto citotóxico
y genotóxico por la paralización del
crecimiento en longitud de las raicillas de
“cebolla” y la existencia de aberraciones
cromosómicas. El meloxicam 1 %
presentó un elevado efecto citotóxico en
cebolla al inducir un factor mitótico de
4.1 %, un incremento del factor profásico
de 85,1% y disminución de los factores
metafásicos (6.3 %), anafásico (4.1 %) y
telofásico (4.5 %).
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