Autores Invitados

Laboratorio de Ensayos Biológicos

Toxicidad subcrónica del extracto acuoso de las hojas y los brotes florales de Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl. (Verbenaceae)

MSc. Mildred García-González,1 Bach. Teresita Coto-Morales,2 Lic. Sara González-Camacho1 y MSc. Liliana Pazos1

Resumen

Se determinó la toxicidad de las hojas y los brotes florales de la especie botánica medicinal Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl. El material botánico (hojas y brotes florales) fue recolectado en febrero de 1996 por el señor Víctor Rojas del Instituto Nacional de Biodiversidad (número de testigo 400 VR) en Santa Rosa, Guanacaste en las siguientes coordenadas: 10°50´20´´N-85°37´30´´W y una altitud de 290 msnm. Los extractos acuosos, preparados por decocción, de las hojas y los brotes florales de Stachytarpheta jamaicensis, se administraron por vía oral a ratones NGP machos y hembras. El extracto de las hojas se administró durante 90 d y el de los brotes florales durante 60 d. Ambos extractos fueron administrados durante 5 d consecutivos por semana. Los grupos control recibieron 0,5 mL de agua destilada por animal. El extracto acuoso de las hojas causó 40 % de mortalidad tanto en machos como en hembras. Se evidenciaron signos de toxicidad con la administración del extracto de los brotes florales sin producir mortalidad. Todos los signos registrados sugieren un efecto general depresor sobre el sistema nervioso central, por lo que se plantea la necesidad de realizar pruebas biológicas dirigidas a la validación de un posible efecto sedante-tranquilizante de esta planta y la realización de curvas dosis-efecto de la toxicidad de esta especie.

DeCS: PLANTAS MEDICINALES/toxicidad; EXTRACTOS VEGETALES/farmacología; EXTRACTOS VEGETALES/toxicidad.

Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl. pertenece a la familia Verbenaceae. Es una herbácea de hasta 1,2 m, hojas oblongadas a ovales o suborbiculares, de 2-8 cm, obtusa a agudas, aserradas, espigadas de 15-50 cm, bracteolas de 5-8 cm, lanceoladas a oblongo-lanceoladas, acuminadas, calis de 5 mm, dientes triangulares; corola azul de 8-11 mm, fruto hundido en el raquiz.1
Es originaria de América Tropical, posee una distribución geográfica en regiones tropicales2 y subtropicales. Ha sido introducida en África, Asia y Oceanía.3
Tiene once sinónimos de clasificación botánica: Abena jamaicensis (L.) A.S. Hitchc., Stachytarpheta bogoriensis Zoll. & Mor., S. indica Var. jamaicensis (L.) Razi., S. marqinata Vahl., S. mexicana Steud., S. pilosiuscula H.B.K., S.surinamensis Miq. ex Pulle., Valerianodes jamaicense (L) Kuntze., Verbena jamaicensis L., Vermicularia decurrens Moench. y Zapania jamaicensis (L.) Lam.3
Los nombres vernáculos o comunes que la población le ha dado a esta especie son, en Brasil verbena azul, en Cuba y Panamá verbena morada o verbena, cola de millo y simbunugit, en Honduras verbene, en República Dominicana verbena mansa3 y en Costa Rica se le conoce popularmente como rabo de gato.4
En América Central esta especie es utilizada para tratar resfriados, asma, bronquitis, tos, fiebre, enfermedades renales, hepáticas y reumáticas, eczema, vermífuga, antiparasitaria, espasmos y abortiva.3
En las encuestas TRAMIL, se reporta el uso de las hojas en maceración acuosa, decocción o infusión por vía oral para tratar hipertensión, resfriado, parasitosis intestinal, choque emocional, inflamación, diarrea, purgante, vermífugo, fiebre, diurético y calmante y el uso de los brotes florales o de las hojas para nerviosismo. En Costa Rica, el uso atribuido a esta planta es al tallo o la hoja para tratar el asma.2
La planta es rica en ácido cafeico y contiene un heterósido tóxico, la estaquitarfina.2 En la hoja se evidenciaron ácido gamma-amino-butírico (GABA),2,5 trazas de colina, ácido fenólico, ácido clorogénico, flavonas, taninos catéquicos2 y dopamina.5 Existen reportes contradictorios en relación con la presencia6,7 o ausencia7,8 de alcaloides en la planta.
Dado el extenso uso que se le ha otorgado popularmente a esta especie en los diferentes países de esta región, en el presente estudio se evaluó la toxicidad crónica de las hojas y los brotes florales.

Métodos

Recolección del material botánico: el material botánico (hojas y brotes florales) fue recolectado en febrero de 1996 por el Instituto Nacional de Biodiversidad (número de testigo 400 VR) en las siguientes coordenadas: 10°50´20´´N-85°37´30´W y una altitud de 290 m, Santa Rosa, Guanacaste.
Preparación del extracto: Se recibieron 0,585 kg de hojas frescas y 0,350 kg de brotes florales en estado congelado. De ambas partes de material vegetal descongelado, se preparon extractos acuosos por decocción, licuando en 1 000 mL de agua desionizada las hojas y en 1 300 mL de agua desionizada los brotes florales; las preparaciones se llevaron a 80 °C por espacio de 30 min; los productos fueron filtrados a través de gaza y luego sometidos al proceso de liofilización, obteniéndose 45,94 g del liofilizado de hojas y 22,47 g del liofilizado de brotes florales.
Animales utilizados y vía de administración: el liofilizado del extracto acuoso de las hojas se administró durante 90 d en dosis de 2 000 mg/kg, a un grupo de 10 ratones hembras con peso promedio inicial de 20,58 ± 0,26 g y a 10 ratones machos con peso promedio inicial de 21,05 ± 0,11 g; además fueron utilizados 10 ratones hembras con peso promedio inicial de 20,96 ± 0,24 y 10 ratones machos con peso promedio inicial de 21,62 ± 0,03 g como grupos control, a los cuales se les administró diariamente 0,5 mL de agua destilada por vía oral.
El liofilizado del extracto acuoso de los brotes florales, se administró por un período de 60 d en dosis de 1 000 mg/kg a un grupo de 10 ratones hembras con un peso promedio inicial de 20,51 ± 0,07 g y a un grupo control con peso inicial de 21,41 ± 0,06 g.
Todos los tratamientos y control fueron administrados por vía oral, una vez al día durante 5 d consecutivos por semana.
Prueba de toxicidad subcrónica por vía oral: las observaciones de los parámetros utilizados fueron realizadas diariamente, utilizando para ello el esquema polidimensional de Irwin.9 Semanalmente se controló el peso corporal de todos los animales y se realizó una prueba de glicemia y hematócrito antes de iniciar el tratamiento y al finalizar este. Una vez concluido el tratamiento también se efectuó la prueba de tolerancia a la glucosa y de sensibilidad a la insulina.
Para la obtención de las muestras sanguíneas se utilizó la técnica del sangrado retroorbital, extrayéndose 2 capilares heparinizados por cada animal. La medición de la glucosa sanguínea se realizó con el método de la glucosa oxidasa, método de Trinder modificado por Schosinsky y la medición del hematócrito se hizo con ayuda de un lector de hematócrito.
Prueba de tolerancia a la glucosa: se administró una dosis de 2 000 mg/kg de glucosa vía intraperitonial y se valoró la glicemia sanguínea 2 h después de haber administrado la sobrecarga de glucosa en ambos grupos (animales tratados y control).
Prueba de sensibilidad a la insulina: se administró una dosis de 30 UI de insulina patrón vía subcutánea (tratamientos controles) y al cabo de 40 min se midieron los valores de glicemia sanguínea, comparándose los valores entre los 2 grupos (tratados y control).

Resultados

Prueba de toxicidad subcrónica por vía oral: la administración del extracto acuoso de las hojas de S. jamaicensis provocó el 40 % de mortalidad en hembras como en machos. En la tabla se detalla el día en que cada animal murió.

Tabla. Resultado del ensayo de toxicidad subcrónica del extracto acuoso por decocción, de las hojas de Stachytarpheta jamaicensis, administrado por vía oral a ratones NGP

¡Error! Marcador no definido. Día de tratamiento	No.ratones machos muertos	No.ratones hembras muertas	% de mortalidad acumulada
5	-	1	5
7	1	-	10
10	1	-	15
12	-	1	20
13	2	-	30
32	-	1	35
53	-	1	40

En las primeras 72 h del tratamiento, todos los animales mostraron una disminución del reflejo de enderezamiento. A partir del sexto día manifestaron disminución de la actividad prensil posterior, disminución en la reacción de alarma, erección pilomotora y mantuvieron la disminución del reflejo de enderezamiento. Al noveno día de tratamiento, además, de los anteriores síntomas manifestaron disminución de la actividad prensil anterior, pérdida del equilibrio, disnea o dificultad respiratoria, hipotermia y el signo de Robichaud (deshidratación). A partir del día 13 del tratamiento desaparece el signo de Robichaud pero persisten en forma moderada la disminución de la actividad prensil antero-posterior, la disminución de la reacción de alarma, la erección pilomotora y la disminución del reflejo de enderezamiento. A partir del día 50 comienzan a manifestarse hinchazón de la cara y pérdida del pelaje alrededor de los ojos acompañado de secreciones oculares y así se mantienen hasta el final del tratamiento.
La administración del extracto acuoso de los brotes flores, no causó mortalidad con la dosis administrada 1 000 mg/kg, sin embargo, los animales que recibieron el tratamiento presentaron a partir del día 24 leve disminución de la actividad prensil anterior y posterior.
No se presentaron cambios estadísticamente significativos en el peso corporal, las glicemias, el valor del hematócrito, tolerancia a la glucosa ni en la sensibilidad a la insulina, con respecto al grupo control con ninguno de los 2 tratamientos (hojas y brotes florales).

Discusión

Los resultados obtenidos con la administración oral de 2 000 mg/kg en ratones, del extracto acuoso de las hojas y los brotes florales de Stachytarpheta jamaicensis, sugieren un efecto tóxico evidenciado a través de una acción depresora general sobre el sistema nervioso central. Dicho efecto puede ser atribuido a la presencia del GABA, presente en toda la planta y depresor del sistema nervioso central.
Existen varias especies vegetales en las que se ha encontrado en el extracto acuoso concentraciones variables de GABA, entre ellas una de las más conocidas es el extracto acuoso de valeriana (rizomas y raíz de Valeriana officinalis), planta comúnmente conocida por su efecto sedante.10
Los efectos manifiestos en la presente investigación, concuerdan con un estudio anterior en que el extracto acuoso administrado por vía intraperitoneal en dosis de 100, 300, 500, 700 y 1 000 mg/kg de peso en ratas, ocasionaron una depresión central con ataxia o sedación, hipnosis, anestesia. Analgesia significativa por vía subcutánea, hipotermia y disnea, disminución de la reacción de alarma, presencia del signo de Robichaud, cianosis y muerte.11
Sin embargo, no concuerdan con un estudio de toxicidad aguda del cocimiento de hoja administrado por vía oral e intraperitoneal en ratones albinos Swiss de ambos sexos en donde la DL50 del cocimiento de la hoja por vía oral en el ratón fue superior a 25 g/kg, en tanto que la DL50 del mismo preparado administrado por vía intraperitoneal fue de 11,18 ± 0,56 g/kg.12
Otro estudio mostró que el extracto acuoso y etanólico (95 %) administrado por vía intraperitoneal en ratones, evidenció una toxicidad mínima en dosis de 0,1 mL/animal. Además se reporta actividad espasmogénica en el modelo de ileum aislado de guinea pig, utilizando una concentración de 0,33 mL/L del extracto acuoso y 3,3 mL/L del extracto etanólico. El extracto etanólico (95 %) a una concentración de 0,033 mL/L mostró actividad vasodilatadora en el modelo de cuartos traseros aislados de ratas.13
Ninguno de los estudios revisados hace referencia a la actividad de los brotes florales, los resultados con la administración de 1 000 mg/kg del liofilizado del extracto acuoso por decocción de brotes florales, sugieren una actividad calmante/tranquilizante, que de alguna manera respalda el uso atribuido por la población costarricense para el nerviosismo, este efecto también puede ser atribuido a la presencia del GABA.

Agradecimientos

Los fondos para realizar dicha investigación fueron recibidos de la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica y del CIID de Canadá, a través del Programa TRAMIL- Centroamérica de enda-caribe.

Abstract

The toxicity of the leaves and floral buds of the botanical medicinal species Stachytarpheta
Jamaicensis (L.) Vahl was determined The botanical material (leaves and floral buds) was collected in February, 1996, by Mr. Victor Rojas from the National Biodiversity Institute (witness number 400 VR), in Santa Rosa, Guanacaste, in the following coordinates:10°50´20´´N-85°37´30´´W and an altitude of 290 msnm. The aqueous extracts prepared by decoction of the leaves and floral buds of Stachytarpheta jamaicensis were orally administered to NGP male and female rats. The extract from the leaves was administered for 90 days and that of floral buds during 60 days. Both extracts were given during 5 consecutive days per week. The control groups received 0.5 mL of distilled water per animal The aqueous extract from leaves caused 40 % of mortality both, in males and females. Signs of toxicity were evidenced with the administration of extract from floral buds, with no mortality. All the registered signs suggest a general depressing effect on the central nervous system. That's why it is stated the need of making biological tests to validate the possible sedative-tranquilizing effect of this plant and the design of dose-effect curves of the toxicity of this plant.

Subject headings: PLANTS, MEDICINAL/toxicity; PLANT EXTRACTS/pharmacology; PLANT EXTRACTS/toxicity.

Referencias bibliográficas

1. Liogier HA. Plantas medicinales de Puerto Rico y del Caribe. San Juan: Iberoamericana de Ediciones Inc; 1990:337.
2. Germonsén-Robineau L. Hacia una Farmacopea Caribeña. Investigación científica y uso popular de plantas medicinales en el Caribe. San Juan: Iberoamericana de Ediciones Inc; 1995:604.
3. Gupta MP. 270 plantas medicinales iberoamericanas. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Subprograma de Química Fina Farmacéutica. Convenio Andrés Bello. San Juan; 1995:567.
4. León JY, Poveda LJ. Nombres comunes de las plantas en Costa Rica. San José: Pablo Sánchez-Vindas; 2000:588.
5. Durand E. Ellington EV, Feng PC, Haynes LJ, Magnus Ke. Simple PN. Hypotensive and hypertensive principles from some West Indian medicinal plants. J Pharm Pharmacol 1962;14:562-6.
6. Arbain D. Cannon J, Kartawinata K. Djamal R. Bustari A. Dharma A. et al. Survey of some West Sumatran plants for alkaloids. Econ Bot 1989;43(1):73-8.
7. Coe FG, Anderson GJ. Screening of medicinal plants used by the garifuna of Eastern Nicaragua for bioactive compounds. J Ethnopharmacol 1996;53:29-50.
8. Dominicis ME, Oquendo M, Batista M, Herrera P. Tamizaje de alcaloides y saponinas de plantas que crecen en Cuba. II. Panínsula de Guanahacabibes. Rev Cubana Enferm 1995:53:21-56.
9. CYTED. Manual de Técnicas de Investigación. Subprograma X. Química Fina Farmacéutica. Proyecto X-1. Búsqueda de Principios Bioactivos en Plantas de la Región. 1995:53.
10. Santos MS, Ferreira F, Faro C, Pires E, Carvalho AP, Cunha AP. et al. The amount of GABA present in aqueous extracts of valerian is sufficiente to account for [3H] GABA release in synaptosomes. Letters Planta Med 1994;60:475-6.
11. Rojas J. Estudio farmacológico del extracto de la planta verbena azul Stachytarpheta jamaicensis. XVII Congreso de Ciencias Farmacéuticas, Departamento de Farmacología de la Universidad de Panamá. En: Hacia una Farmacopea Caribeña. 1989-608.
12. Herrera J. Determinación de parámetros farmacológicos usados en medicina tradicional popular en la cuenca del Caribe. TRAMIL VI, Guadeloupe, U.A.G./enda-caribe.1995:606.
13. Feng PC, Haynes LJ, Magnus KE, Plimmer JR, Sherrat HSA Pharmacological screening of some West Indian medicinal plantas J Phar Pharmacol 1962;14:556-61.

Recibido: 9 de mayo de 2002. Aprobado: 8 de agosto de 2002.
MSc. Mildred García González. Correo electrónico: [e-mail]

1 Laboratorio de Ensayos Biológicos. Vicerrectoría de Investigación. Escuela de Medicina. Universidad de Costa Rica. San José 2060. Programa de Investigación Científica Aplicada (TRAMIL).
2 Laboratorio de Ensayos Biológicos. Vicerrectoría de investigación. Escuela de Medicina. Universidad de Costa Rica. San José 2060.