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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
EVALUACIÓN IN VITRO Y EX VIVO DEL EFECTO 
NEUROPROTECTOR Y NEUROREGENERADOR DE UN NUEVO 
COMPUESTO DEND-CURC(G-2)OH EN COMPARACIÓN CON 
UNA MEZCLA DE CURCUMINA/ÁCIDO PIPÉRICO EN UN 
MODELO MURINO DE DIABETES. 
 
 
T E S I S 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
QUÍMICA FARMACÉUTICA BIÓLOGA 
 
 
PRESENTA 
Ana Cintia Cruz Méndez 
 
 Ciudad Universitaria, CD. MX. AÑO 2017 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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 2 
 
JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: Navarrete Castro Andrés 
VOCAL: Quijano Mateos Alejandra 
SECRETARIO: González Herrera Irma Gabriela 
1er. SUPLENTE: Juárez Reyes Krutzkaya 
2° SUPLENTE: Garrocho Villegas Verónica 
 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: 
Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía “Manuel Velasco Suarez”. 
Laboratorio de Aminoácidos Excitadores 
 
 
 
ASESOR DEL TEMA: 
Irma Gabriela González Herrera ___________________ 
 
SUSTENTANTE (S): 
Ana Cintia Cruz Méndez ____________________ 
 
 3 
RESUMEN 
 
Una de las consecuencias de la hiperglucemia crónica producida por la diabetes 
mellitus (DM) es el daño tisular, el cual está ligado a un incremento en las especies 
reactivas de oxígeno (EROs), siendo uno de los factores desencadenantes de 
neurodegeneración. Esto sugiere que las terapias antioxidantes pueden ser un 
complemento útil a las terapias convencionales destinadas a normalizar la glucosa en 
sangre. Por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la eficacia neuro-regeneradora 
de un nuevo compuesto antioxidante semi-sintético derivado de la curcumina 
(denominado DEND-CURC(G-2)-OH), comparado con el efecto de la curcumina o una 
mezcla de curcumina/ácido pipérico, en modelos in vitro y ex vivo de 
neurodegeneración ligada a diabetes, empleando cerebros de ratas inducidas con 
estreptozotocina. 
En el modelo in vitro, se utilizaron sinaptosomas obtenidos de ratas diabéticas, o con 
hiperglucemia postprandial, tratados con DEND-CURC(G-2)OH, curcumina o 
curcumina/ácido pipérico, y se evaluó la función mitocondrial por el método de MTT, el 
grado de lipoperoxidación de las proteínas con la inmuno-detección de 4-HNE, y se 
midieron los niveles de las proteínas sinápticas Sinaptofisina y HSP90 por inmunoblot. 
Además, se prepararon rebanadas de tres regiones de cerebros de ratas diabéticas, las 
cuales se emplearon en el modelo ex vivo, para la determinación del estado redox 
intracelular, por el método de FRAP, y para tinciones con las técnicas de Nissl o con 
MitoRed, para evaluaciones de viabilidad y función mitocondrial, respectivamente post-
tratamiento con las tres sustancias de prueba. 
Los resultados demostraron que, aunque todas las sustancias de prueba fueron 
capaces de disminuir la lipoperoxidación de las membranas en los sinaptosomas de 
cerebros de ratas con hiperglucemia, solamente el DEND-CURC(G-2)OH tuvo un efecto 
positivo en la expresión de proteínas sinápticas y en el incremento de la función 
mitocondrial, sugiriendo el restablecimiento de la dinámica de las vesículas sinápticas y 
del intercambio del receptor del glutamato. Los resultados obtenidos en las rebanadas 
confirmaron que la diabetes inhibe la síntesis de proteínas en el cerebro, y promueve la 
disminución del potencial de la membrana mitocondrial de manera región-específica, 
con una disminución de la capacidad antioxidante total intracelular. 
 4 
 A nivel molecular, se demostró que DEND-CURC(G-2)OH puede activar estas 
funciones de manera más eficiente que la curcumina o la mezcla de curcumina/ácido 
pipérico, lo que sugiere su potencial como estrategia de mejoramiento de la función 
cognitiva en padecimientos asociados a diabetes mellitus u otro tipo de enfermedades 
neurodegenerativas. También encontramos que el ácido pipérico (AP) tiene 
propiedades antioxidantes o pro-oxidantes en el SNC, dependiendo de la concentración 
empleada. Por lo tanto, se debe tener precaución en las terapias que emplean la 
piperina o el ácido pipérico solos o como coadyuvantes. 
 
Palabras clave: diabetes mellitus, estrés oxidativo, neurodegeneración, DEND-CURC(G-2)OH, 
curcumina, ácido pipérico. 
 
 5 
ÍNDICE 
RESUMEN -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 
ÍNDICE DE FIGURAS ------------------------------------------------------------------------------------ 9 
ÍNDICE DE TABLAS ------------------------------------------------------------------------------------ 10 
ÍNDICE DE GRAFICAS -------------------------------------------------------------------------------- 10 
1. INTRODUCCIÓN ------------------------------------------------------------------------------------- 11 
2. ANTECEDENTES ------------------------------------------------------------------------------------ 14 
2.1 Diabetes mellitus ------------------------------------------------------------------------------------ 14 
2.1.1 Definición ---------------------------------------------------------------------------------------- 14 
2.1.2 Clasificación ------------------------------------------------------------------------------------ 14 
2.1.3 Complicaciones -------------------------------------------------------------------------------- 15 
2.1.3.1 Complicaciones neurológicas --------------------------------------------------------- 16 
2.1.4 Modelos experimentales en animales para el estudio de la diabetes ----------- 16 
2.1.4.1 Inducción química ------------------------------------------------------------------------ 17 
2.2 Diabetes, estrés oxidativo y neurodegeneración ------------------------------------------- 18 
2.2.1 Vías moleculares para la toxicidad de la glucosa ------------------------------------- 18 
2.2.2 Estrés oxidativo -------------------------------------------------------------------------------- 20 
2.2.2.1 Radicales Libres -------------------------------------------------------------------------- 20 
2.2.2.2 Especies reactivas de oxigeno ------------------------------------------------------- 21 
2.2.2.3 Sistema de defensa antioxidante ---------------------------------------------------- 22 
2.2.3 Neurodegeneración --------------------------------------------------------------------------- 23 
2.2.3.1 Productos de lipoperoxidación de membrana celular -------------------------- 23 
2.2.3.2. Sinapsis química ------------------------------------------------------------------------ 25 
2.2.4 Neurodegeneración ligada a diabetes y modelos de estudio ---------------------- 29 
2.2.4.1 Modelo de estudio en sinaptosomas de rata ------------------------------------- 30 
2.2.4.2 Modelo de estudio en rebanadas agudas de cerebro de rata ---------------- 31 
2.3 Antioxidantes exógenos de origen natural --------------------------------------------------- 32 
2.3.1 Curcumina --------------------------------------------------------------------------------------- 32 
2.3.2 Piperina ------------------------------------------------------------------------------------------33 
2.4 Antecedentes directos del proyecto ----------------------------------------------------------- 34 
3. JUSTIFICACIÓN ------------------------------------------------------------------------------------- 37 
4. HIPÓTESIS -------------------------------------------------------------------------------------------- 38 
5. OBJETIVOS ------------------------------------------------------------------------------------------- 38 
6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ---------------------------------------------------------- 39 
6.1 Materiales y reactivos ----------------------------------------------------------------------------- 39 
6.1.1 Animales ----------------------------------------------------------------------------------------- 39 
 6 
6.1.2 Inducción química de diabetes con estreptozotocina ------------------------------- 39 
6.1.3 Obtención de sinaptosomas ---------------------------------------------------------------- 41 
6.1.4 Lavado de sinaptosomas -------------------------------------------------------------------- 41 
6.1.5 Cuantificación de proteínas ----------------------------------------------------------------- 42 
6.2 Caracterización de la capacidad antioxidante del ácido pipérico y de su poder 
neuroprotector en la fracción P2 sinaptosomal en cerebros de ratas normales. ------- 42 
6.2.1 Determinación de la solubilidad del ácido pipérico y de la piperina -------------- 42 
6.2.2 Determinación del Poder Reductor de Hierro del ácido pipérico y de la 
piperina -------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 
6.2.3 Determinación de la Capacidad antioxidante total por el método de FRAP del 
ácido pipérico y de la piperina --------------------------------------------------------------------- 44 
6.2.4. Inducción de estrés oxidativo con Sulfato Ferroso (FeSO4) en sinaptosomas 
de ratas sanas y tratamiento con ácido pipérico ---------------------------------------------- 45 
6.2.5 Ensayo de reducción de MTT para la evaluación de función mitocondrial ---- 46 
6.2.6 Determinación del grado de lipoperoxidación por el método Slot-Blot para 
Inmunodetección de 4-HNE ----------------------------------------------------------------------- 47 
6.2.7 Evaluación por Western Blot del efecto del estrés oxidativo y del ácido 
pipérico sobre la sinapsis --------------------------------------------------------------------------- 47 
6.3 Determinación de la capacidad antioxidante de las mezclas DEND-CURC 
(G2)OH/ácido pipérico y curcumina/ ácido pipérico -------------------------------------------- 48 
6.3.1 Preparación de las mezclas DEND-CURC(G2)OH/ácido pipérico y curcumina/ 
ácido pipérico ------------------------------------------------------------------------------------------ 48 
6.3.2 Evaluación del efecto de las mezclas DEND-CURC(G2)OH/ácido pipérico y 
curcumina/ ácido pipérico en sinaptosomas de cerebros de ratas normales. -------- 50 
6.4 Evaluación in vitro del grado de neuroprotección de DEND-CURC(G2)OH en 
comparación con curcumina o una mezcla de curcumina/ ácido pipérico en 
sinaptosomas de ratas hiperglucémicas ---------------------------------------------------------- 51 
6.4.1 Incubación con los Tratamientos ---------------------------------------------------------- 51 
6.5 Evaluación ex vivo del efecto de la curcumina, el ácido pipérico o el DEND-
CURC(G2)OH, en rebanadas agudas de cerebro de ratas normales o diabéticas. -- 52 
6.5.1 Obtención de rebanadas agudas de cerebro de ratas normales o diabéticas 52 
6.5.2 Determinación de la Capacidad Antioxidante en rebanadas de cerebro de rata 
(FRAP) --------------------------------------------------------------------------------------------------- 53 
6.5.3 Tinción mitocondrial --------------------------------------------------------------------------- 53 
6.5.4 Tinción con Cresil Violeta ------------------------------------------------------------------- 54 
7. RESULTADOS Y DISCUSION ------------------------------------------------------------------ 56 
7.1 Caracterización de la capacidad antioxidante y neuroprotectora del ácido pipérico
 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 56 
7.1.1 Determinación de la Solubilidad y Capacidad Antioxidante del Ácido Pipérico y 
la piperina ----------------------------------------------------------------------------------------------- 56 
 7 
7.1.2 Determinación de la Capacidad antioxidante total por el método de FRAP del 
ácido pipérico y de la piperina --------------------------------------------------------------------- 59 
7.1.3 Efecto del ácido pipérico en sinaptosomas de cerebro de rata sana ------------ 60 
7.2 Determinación de la capacidad antioxidante de las mezclas DEND-CURC(G2)OH 
/ ácido pipérico y curcumina / ácido pipérico ----------------------------------------------------- 66 
7.3 Evaluación del grado de neuroprotección del DEND-CUR(G2)OH y la mezcla de 
curcumina/ ácido pipérico en sinaptosomas de ratas diabéticas --------------------------- 70 
7.3.1 Modelo de diabetes --------------------------------------------------------------------------- 70 
7.3.2 Evaluación de posibles marcadores de daño en sinaptosomas de ratas 
diabéticas ----------------------------------------------------------------------------------------------- 74 
7.3.2.1 La hiperglucemia crónica o aguda induce la disfunción mitocondrial en los 
sinaptosomas de ratas diabéticas. --------------------------------------------------------------- 74 
7.3.2.2 Elevación de los niveles de 4-HNE en sinaptosomas de rata diabética ----- 75 
7.3.2.3 Disminución temprana de los niveles de proteínas reguladoras de la 
actividad sináptica por hiperglicemia ------------------------------------------------------------ 77 
7.3.3 Efecto de DEND-CURC(G2)OH y la mezcla de curcumina/ ácido pipérico en 
los marcadores de daño en sinaptosomas de ratas diabéticas. -------------------------- 79 
7.3.3.1 Evaluación del nuevo compuesto DEND-CURC(G2)OH de la función 
mitocondrial en sinaptosomas de ratas diabéticas. --------------------------------------- 79 
7.4 Evaluación del efecto del DEND-CUR(G2)OH en rebanadas agudas de cerebros 
normales y diabéticos----------------------------------------------------------------------------------- 85 
7.4.1 Determinación del estatus antioxidante intracelular ------------------------------- 85 
7.4.2 Determinación de cambios en el potencial de la membrana mitocondrial--- 86 
7.4.3 Análisis de la actividad de síntesis de proteínas por medio de la tinción de 
Nissl ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 89 
8. CONCLUSIONES ------------------------------------------------------------------------------------ 95 
9. PERSPERCTIVAS ----------------------------------------------------------------------------------- 96 
BIBLIOGRAFÍA ------------------------------------------------------------------------------------------- 97 
ANEXOS -------------------------------------------------------------------------------------------------- 106 
ANEXO A. REACTIVOS UTILIZADOS DURANTE LA EXPERIMENTACION -------- 106 
ANEXO B. MÉTODO DE LOWRY PARA LA CUANTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS - 108 
ANEXO C. PRECIPITACIÓN DE PROTEÍNAS CON ETANOL -------------------------- 109 
ANEXO D. TECNICA DE SLOT BLOT ----------------------------------------------------------- 110 
ANEXO E. TECNICA DE WESTERNBLOT ---------------------------------------------------- 112 
 
 
 8 
ABREVIATURAS 
 
4-HNE 4-hidroxi-2-nonenal 
ADDLS Amyloid beta-Derived Diffusible Ligands 
AGEs Advanced Glycation End Products 
CAT Catalasa 
DM Diabetes mellitus 
DMT1 Diabetes mellitus Tipo 1 
DMT2 Diabetes mellitus Tipo 2 
DTA Demencias del tipo Alzheimer 
EA Enfermedad de Alzheimer 
ED Encefalopatía diabética 
EROs Especies reactivas de oxigeno 
FeSO4 Sulfato ferroso 
FRAP Ferric reducing ability ofplasma 
GPx Glutatión peroxidasa 
GSH Glutatión reducido 
HSP90 Heat Shock Proteins 
MDA Malondialdehído 
MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide 
NADH Nicotinamida adenina dinucleótido 
NADPH Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato 
Nfr2 Factor nuclear de transcripción 
PKC Proteína quinasa C 
PND Polineuropatía diabética 
PSD Postsináptica 
PVDF Diflouorido de polivinildeno 
RL Radicales libres 
SOD Superóxido dismutasa 
STZ Estreptozotocina 
SYP Sinaptofisina 
 
 9 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1: Las principales complicaciones de la diabetes (FID, 2013) ........................... 15 
Figura 2 Los mecanismos que conducen a la degeneración neuronal en la 
hiperglucemia implican la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS, Reactive 
Oxygen Species por sus siglas en inglés). .................................................................... 19 
Figura 3 Reacción monovalente del oxígeno molecular.. .............................................. 22 
Figura 4. Principales proteínas sinápticas. .................................................................... 26 
Figura 5. Sinaptosoma. ............................................................................................... 30 
Figura 6. Inmunodetección de Sinaptofisina. ................................................................ 60 
Figura 7. Inmunodetección de 4-HNE por Slot Dot-Blot. .............................................. 64 
Figura 8. Análisis de la expresión de las proteínas SYP y HSP90. .............................. 65 
Figura 9. Tinción mitocondrial con MitoRed. ................................................................. 69 
Figura 10. Inmunodetección 4-HNE de sinaptosomas de ratas con/sin diabetes.. ...... 76 
Figura 11. Inmunodetección proteínas SYP y HSP90. ................................................. 78 
Figura 12. Inmunodetección de 4-HNE en sinaptosomas de ratas diabéticas con/sin 
tratamiento.). ................................................................................................................. 82 
Figura 13. Inmunodetección proteínas SYP y HSP90 en sinaptosomas de ratas 
diabéticas con tratamiento. ............................................................................................ 83 
Figura 14. Inmunodetección proteínas SYP y HSP90 en sinaptosomas de ratas 
diabéticas con tratamiento. ............................................................................................ 84 
Figura 15. Tinción mitocondrial con MitoRed. ............................................................... 87 
Figura 16. Tinción mitocondrial con MitoRed. . ............................................................. 88 
Figura 17. Tinción mitocondrial con MitoRed. .............................................................. 88 
Figura 18. Tinción de Nissl en rebanadas agudas. ....................................................... 90 
Figura 19. Tinción con Cresil Violeta.. .......................................................................... 92 
Figura 20. Tinción con Cresil Violeta. ........................................................................... 93 
Figura 21. Tinción con Cresil Violeta. .......................................................................... 94 
Figura 22. Ensamblado del equipo Bio-Dot Imagen tomada de la página del proveedor. 
http://www.bio-rad.com/en-us/product/bio-dot-bio-dot-sf-microfiltratio ......................... 110 
Figura 23. Gel de electroforesis.. ................................................................................ 112 
Figura 24. Preparación de la electroforesis. ............................................................. 113 
Figura 25. Transferencia de proteínas a la membrana ................................................ 113 
 
 
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 10 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1. Condiciones de solubilización del ácido pipérico. ............................................ 42 
Tabla 2. Mejores condiciones de solubilización de 1mg/mL de ácido pipérico .............. 44 
Tabla 3. Pruebas de protección con ácido pipérico ante el estrés oxidativo con FeSO4.
 ...................................................................................................................................... 46 
Tabla 4. Solubilidad de la Curcumina en agua .............................................................. 48 
Tabla 5 Esquema de tratamientos de sinaptosomas. .................................................... 50 
Tabla 6. Compuestos de prueba. ................................................................................. 51 
Tabla 7. Solubilidad del ácido pipérico en agua en diferentes condiciones. .................. 57 
Tabla 8. Solubilidad de la curcumina en agua. ............................................................. 66 
Tabla 9. Capacidad Antioxidante por método FRAP. ................................................... 67 
Tabla 10. Comparación del peso de ratas diabéticas. ................................................... 71 
Tabla 11.Niveles de glucosa en ratas diabéticas. .......................................................... 72 
Tabla 12. Valores de glucosa post-prandial en ratas de 2 meses de edad. ................ 72 
Tabla 13. Peso de cerebros de ratas diabéticas. ........................................................... 73 
Tabla 14. Método FRAP para la determinación de capacidad antioxidante. ................. 86 
Tabla 15. Curva patrón para la cuantificación de proteínas por el método de Lowry. . 108 
 
ÍNDICE DE GRAFICAS 
Grafica 1.Poder Reductor del Ácido Pipérico ............................................................... 58 
Grafica 2. Poder Reductor del Ácido Pipérico a diferentes concentraciones. ............... 59 
Grafica 3. Función mitocondrial de los sinaptosomas en presencia de ácido pipérico y 
estrés oxidativo. ............................................................................................................62 
Grafica 4. Poder Reductor. ........................................................................................... 68 
Grafica 5 Función mitocondrial de los sinaptosomas en presencia de estrés oxidativo 
y diferentes compuestos. ............................................................................................... 69 
Grafica 6 Función mitocondrial de los sinaptosomas de ratas diabéticas. .................. 75 
Grafica 7. Función mitocondrial de los sinaptosomas de ratas diabéticas de 5 meses.
 ...................................................................................................................................... 80 
Grafica 8. Función mitocondrial de los sinaptosomas de ratas diabéticas de 2 meses.
 ...................................................................................................................................... 80 
Grafica 9. Función mitocondrial de los sinaptosomas de ratas diabéticas de 5 meses 
(2hrs). ........................................................................................................................... 81 
Grafica 10. Función mitocondrial de los sinaptosomas de ratas diabéticas de 2 
meses(2hrs). .................................................................................................................. 81 
 
 
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 11 
1. INTRODUCCIÓN 
 
En la última década la diabetes mellitus se ha convertido en un problema de salud 
pública, de lo más graves del siglo XXI. Hasta el 2013 se reportaron 382,000 personas 
con diabetes en el mundo, y se estima que para 2035 aumente a 582,000 personas, 
sin duda alguna una cifra alarmante (FID, 2013). México ocupa el noveno lugar de 
diabetes a nivel mundial, además la diabetes y sus complicaciones son la segunda 
causa de muerte en nuestro país. Este padecimiento predomina en los grupos de bajos 
recursos económicos, mientras que en la Ciudad de México se concentra la mayor 
parte de los casos (INEGI, 2014). La diabetes se ve asociada también con alteraciones 
macrovasculares que pueden clasificarse como enfermedad cardiovascular, 
enfermedad vascular cerebral y claudicación vascular intermitente. La complicación 
crónica más frecuente es la enfermedad cardiovascular ateroesclerosa, incluyendo la 
enfermedad coronaria, la cerebrovascular y la vascular periférica, siendo ésta ultima la 
primera causa de muerte en diabéticos (ENSANUT, 2012). 
La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad crónico-degenerativa multifactorial 
caracterizada por una elevación anormal de la concentración de glucosa en sangre por 
un tiempo prolongado (hiperglucemia crónica). Los altos niveles de glucosa llevan al 
daño tisular como resultado de alteraciones en las vías de señalización que regulan el 
metabolismo celular (Mossello, E. et al., 2011). Las cuatro vías principales son: 1) vía 
de los polioles, 2) auto oxidación de la glucosa, 3) activación de la vía PKC, 4) glucólisis 
parcial activando la vía de la hexosamina. Todas estas vías causan neurotropismo, 
deterioro del transporte axonal y la expresión génica, que a su vez conlleva a una 
producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (EROs) (Feldman E., 2003). 
Éstas provocan estrés oxidativo, que se define como un desequilibrio entre la 
generación de EROs y la capacidad antioxidante del organismo, el cual incrementa 
cambios patológicos en los tejidos y es uno de los factores desencadenantes de 
neurodegeneración y muerte cerebral (Cerdá C, et. al., 2015). 
El tejido nervioso, en particular las neuronas, tienen mayor vulnerabilidad al efecto de 
las EROs, ya que la DM se dirige hacia el sistema nervioso central y periférico en vías 
específicas, por mecanismos que aún no han sido bien definidos. Esto sugiere que las 
estrategias terapéuticas para reducir la producción de EROs y contrarrestar sus efectos 
 12 
perjudiciales durante la hiperglucemia pueden ser un complemento útil a las terapias 
convencionales destinadas a normalizar la glucosa en sangre (Pérez R., et al., 2009). 
Uno de los compuestos que en la actualidad han sido extensivamente estudiados con 
esta finalidad es la Curcumina, principal componente activo de la Cúrcuma Longa, 
planta de origen asiático comúnmente usada como especia. Sin embargo, hasta hoy no 
ha sido posible su uso terapéutico, debido principalmente a su baja biodisponibilidad y a 
que es prácticamente insoluble en agua (Mesa M., 2000). Por ello, se han desarrollado 
múltiples estrategias que buscan: a) una mejora en la biodisponibilidad de la curcumina, 
o b) que intentan mejorar las propiedades fisicoquímicas de la misma, para poderla 
aplicar en el tratamiento de diversas enfermedades, particularmente en cáncer y 
enfermedades neurodegenerativas. 
Dentro del primer tipo de estrategias, se encuentra el uso de la piperina como 
coadyuvante (Banji D., et al., 2013a) (Rinwa P. and Kumar A., 2012) (Banji D., et al., 
2013b). La piperina, un alcaloide presente en la pimienta negra, ha demostrado tener 
varias aplicaciones medicinales. Su acción en el SNC no es bien conocida, pero se ha 
observado que tiene efectos anticonvulsivantes, antidepresivos, y también se ha 
reportado su capacidad para potenciar la función cognitiva ((Chonpathompikunlert P., et 
al., 2010) revisado en (Butt MS. et al., 2013)). Se ha visto que el uso de la curcumina 
asociada con piperina tiene un efecto sinérgico en modelos animales de 
neurodegeneración (Rinwa P. and Kumar A., 2012) (Banji D., et al., 2013a) (Banji D., 
et al., 2013b). Sin embargo, actualmente muchos estudios muestran que las 
propiedades terapéuticas de la piperina se mejoran sustancialmente con el uso de sus 
derivados, como el ácido pipérico, el ácido piperonílico, y el piperonal (Tomy MJ, et al., 
2015) (Schöffmann A., et al., 2014), pero hasta hoy no se han demostrado sus 
beneficios en el SNC. 
Respecto al segundo tipo de estrategias, se ha visto que el desarrollo de sistemas 
acarreadores de fármacos representa una alternativa para aumentar la biodisponibilidad 
de muchas moléculas con potencial terapéutico (Duncan R., 2006). En este contexto, 
los dendrímeros han sido empleados exitosamente para aumentar la solubilidad y 
biodisponibilidad de fármacos altamente hidrofóbicos (Gupta U., et al., 2006). Por 
ejemplo, un nuevo compuesto derivado de la curcumina denominado DEND-
CURC(G2)OH fue sintetizado por nuestro equipo, por vía de la conjugación de dos 
 13 
dendrímeros de tipo poliéster a la curcumina (Landeros J., et. al., 2017). Este 
compuesto demostró tener mejores propiedades físico-químicas que la curcumina y 
también un buen potencial neuroprotector (Pérez M., 2014). Por lo tanto, en el presente 
trabajo se evaluó el efecto de DEND-CURC(G2)OH, comparándolo con el de la 
curcumina libre o una mezcla de curcumina/ácido pipérico, en modelos in vitro y ex vivo 
de neuropatía central diabética, con el objetivo de determinar si el compuesto es eficaz 
para detener y revertir la neurodegeneración ligada a diabetes. 
 
 14 
2. ANTECEDENTES 
 
2.1 Diabetes mellitus 
 
2.1.1 Definición 
 
La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad crónico-degenerativa multifactorial, 
caracterizada por una elevación anormal de la concentración de glucosa en sangre por 
un tiempo prolongado (hiperglucemia crónica), esto se debe a la deficiencia en la 
producción o acción de la insulina, lo que afecta al metabolismo intermedio de los 
carbohidratos, lípidos y proteínas. 
2.1.2 Clasificación 
 
La DM, no distingue edad, sexo o condición social, y se puede presentar durante la 
infancia, la adolescencia, en las personas adultas o durante el embarazo. Los 
principales tipos de diabetes son: 
 Diabetes Mellitus tipo 1 (DMT1): Se caracteriza por la deficiencia absoluta de 
insulina en el cuerpo,causada por una reacción autoinmune en la que existe 
destrucción de células β-pancreáticas. Generalmente se presenta en niños o 
adultos jóvenes, suelen presentar un comienzo repentino de signos y síntomas 
con insulinodependencia. Representa alrededor del 10% de casos de diabetes a 
nivel mundial (FID, 2013) (Diario Oficial de la Federacion, 2010). 
 
 Diabetes Mellitus tipo 2 (DMT2): Se genera cuando las células β-pancreáticas 
tienen una deficiencia en la producción de insulina o por una resistencia 
periférica a los efectos biológicos de la insulina, puede ocurrir a cualquier nivel, 
desde su unión inicial a los receptores de la superficie celular, hasta su 
participación en la cascada de fosforilación de la glucosa. Se ha constatado 
también el aumento en la secreción de glucagón (Olefsky JM, Nolan JJ, 1995). 
 
 
 15 
Figura 1: Las principales complicaciones de la diabetes (FID, 2013) 
2.1.3 Complicaciones 
 
Las complicaciones debidas a la diabetes son una causa importante de discapacidad, 
disminución de la calidad de vida y muerte. Pueden afectar a diferentes partes del 
cuerpo (Figura 1), y se manifiestan de diferentes maneras en diferentes personas (FID, 
2013). 
En general se clasifican en complicaciones macrovasculares donde se ven afectados 
los vasos sanguíneos más grandes y pueden producir enfermedad cardíaca coronaria, 
cerebrovascular o vascular periférica; y las complicaciones microvasculares, donde las 
lesiones ocurren en los vasos sanguíneos pequeños y las enfermedades que se 
producen pueden ser la retinopatía, nefropatía y neuropatía. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 16 
2.1.3.1 Complicaciones neurológicas 
 
Las complicaciones neurológicas más frecuentes de la diabetes son la polineuropatía 
diabética, la retinopatía y desordenes cognitivos. 
Dentro de los desórdenes cognitivos se encuentran la disfunción cognitiva y la 
demencia que aunque son complicaciones poco reconocidas de la diabetes múltiples 
evidencias muestran que la DMT2 es un factor de riesgo para desarrollar encefalopatía 
diabética (ED), demencias del tipo Alzheimer (DTA) así como la misma Enfermedad de 
Alzheimer (EA) (García J., et. al., 2010). Se ha observado que los fenotipos asociados 
con la obesidad, incluyendo la pre-diabetes, el síndrome metabólico, y/o alteraciones en 
la homeostasia de la insulina son factores de riesgo para el desarrollo del declive 
cognitivo y la demencia (Kroner Z. , 2009). 
Los mecanismos por los cuales la hiperglucemia causa desbalances en la función 
neuronal no se conocen. Sin embargo, sabemos que los niveles tóxicos de insulina 
influencian negativamente la función neuronal y la supervivencia de las células, y la 
elevación de la concentración de la insulina periférica incrementa notablemente la 
concentración en el fluido cerebro-espinal (Neumann K., et. al., 2008) (Pavlovic D., et. 
al., 2008). Muchos estudios recientes sugieren que la estrecha relación entre DMT2 y 
EA no son un epifenómeno, sino más bien que estas dos enfermedades afectan vías 
moleculares comunes y cada enfermedad es un componente en la progresión de la otra 
(Jolivat C., et. al., 2008). 
 
2.1.4 Modelos experimentales en animales para el estudio de la diabetes 
 
Los modelos experimentales de diabetes en animales se utilizan porque las 
características generales de la diabetes son similares en animales y humanos. Dichos 
modelos se emplean tanto para el estudio de su etiología, como para los mecanismos 
involucrados en las complicaciones a largo plazo (Fuster R., 2004). 
Los principales modelos experimentales para el estudio de diabetes son: 
 Diabetes química 
 Diabetes quirúrgica 
 Diabetes vírica 
 17 
 Diabetes espontánea. 
 
El modelo por inducción química (diabetes química) es económico, fácil de establecer y 
el más utilizado para inducir diabetes, por eso en el presente estudio se empleó este 
método. 
 
2.1.4.1 Inducción química 
 
Dentro de los agentes químicos más efectivos y comúnmente utilizados para la 
inducción química de diabetes en ratas se encuentra la estreptozotocina (STZ), que 
actúa destruyendo selectivamente las células β-pancreáticas. Tiene una mayor acción 
citotóxica, pero la sensibilidad varía según la especie animal, la línea, el sexo, la edad y 
el estado nutricional (Srinivasan K., et. al., 2007). Además, se ha demostrado que los 
animales tratados con STZ presentan la mayoría de las complicaciones asociadas a la 
diabetes como son las cardiomiopatías, neuropatías, disfunciones arteriales coronarias, 
las alteraciones hepáticas, traqueales, del tejido conectivo, gastrointestinales, etc. 
(Fuster R., 2004). 
La administración de STZ, en dosis altas induce severa insulinodeficiencia y hasta 
cetoacidosis, mientras que las bajas dosis causan una reducción parcial de la masa de 
células beta, lo cual puede aprovecharse para producir un estado diabético sin 
tendencia a la cetoacidosis (Srinivasan K., et. al., 2007). La administración vía 
intraperitoneal de STZ, que es mucho más sencilla y eficaz, se da en una dosis única 
de 40 a 60 mg/kg de peso corporal. Dos horas después de la inyección se observa 
hiperglicemia con bajos niveles de insulina en la sangre, y seis horas después de la 
inducción se presenta hipoglicemia y los niveles de insulina en sangre aumentan. 
Finalmente se desarrolla hiperglicemia y los niveles de insulina en sangre decrecen 
debido a las anormalidades que genera en la función de las células β-pancreaticas 
(Szkudelski T., 2001). 
 
 
 18 
2.2 Diabetes, estrés oxidativo y neurodegeneración 
 
El sistema nervioso central juega un papel de gran importancia para el mantenimiento 
de la homeostasis y funciones fisiológicas. Sin embargo, sus características 
bioquímicas y citológicas lo convierten en un tejido vulnerable a la acción de numerosos 
agentes citotóxicos. La glucosa es crítica para el mantenimiento de la energía, 
neurogenesis, supervivencia neuronal y plasticidad sináptica, que son necesarias para 
la memoria y el aprendizaje (Neumann K., et. al., 2008). Pero en el caso de la diabetes, 
al existir un exceso de glucosa que no puede ser aprovechada por el cerebro, esta se 
convierte en un agente citotóxico al desencadenar alteraciones en diferentes vías 
metabólicas, que a su vez genera la sobreproducción de las EROs y se produce un 
desequilibrio respecto a la capacidad antioxidante del organismo (estrés oxidativo). 
 
2.2.1 Vías moleculares para la toxicidad de la glucosa 
 
Algunos autores como Feldman (Feldman E., 2003) y Robertson (Robertson R., 2004) 
(2004) concuerdan en que, un mecanismo potencial para la toxicidad de la glucosa es 
la sobreproducción de especies reactivas de oxígeno EROs, que tiene lugar dentro de 
múltiples vías (principalmente mitocondriales), sugieren que las alteraciones ocurren 
como se muestra en la figura 2. 
Se puede observar que el estado diabético produce neurotropismo, deterioro del 
transporte axonal y la expresión génica a través de al menos cuatro vías principales: 
1) El exceso de glucosa se desvía de la glucólisis por la vía de los polioles que 
agota NADPH y la capacidad antioxidante celular. 
2) La glucosa también puede autooxidarse y llegar a ser AGEs, formas que alteran 
la matriz extracelular, activan los receptores que producen intermediarios EROs, 
y alteran la función de proteínas intracelulares. 
3) PKC se activa ya sea directamente por intermedios glicolíticos o indirectamente 
como se muestra como un segundo mensajero para hormonas de estrés, lo que 
lleva a un aumento de la enfermedad vascular, inflamación y estrés oxidativo. 
 19 
Figura 2 Los mecanismos que conducen a la degeneración neuronal en la 
hiperglucemia implican la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS, 
Reactive Oxygen Species por sus siglas en inglés). GSSG: glutatión disulfuro; TCA: 
ciclo del ácido tricarboxílico, VEGF: factor de crecimientoendotelial vascular, TGF-β: factor 
de crecimiento transformante beta, NF-kβ: factor nuclear kappa beta (Modificado de 
Feldman E., 2003). 
4) La glucólisis parcial provoca la acumulación de intermedios glicolíticos y conduce 
a escapar de la fructosa-6-fosfato a lo largo de la hexosamina vía que aumenta 
la enfermedad vascular y posterior generación de EROs. 
 
 
Estos mecanismos están vinculados a la producción de superóxido a través del 
aumento de la glucosa. Por lo tanto, se ve alterada la respiración mitocondrial y da 
como producto un exceso del mismo, también activa la NADH oxidasa que es una 
productora superóxido (Feldman E., 2003). También ha sido demostrado que ciertas 
 20 
neurotóxicas conocidas como ADDLs (Amyloid beta-Derived Difusible Ligands, por sus 
siglas en inglés) y otros productos del metabolismo celular conocidos como AGEs 
(Advanced Glycation End Products) interrumpen la transducción de señales en la 
sinapsis, contribuyen también a la disfunción neuronal y a los desbalances en la 
señalización de la insulina (Wang S., et. al., 2009). 
 
2.2.2 Estrés oxidativo 
 
El estrés oxidativo se define como un cambio en el balance pro-oxidante y anti-oxidante 
a favor de los primeros. Sin embargo, el estrés oxidativo es un estado constante y 
normal del metabolismo celular de los sistemas biológicos por generación de radicales 
libres. Así que se puede definir como una medida del nivel de prevalencia de las 
especies reactivas de oxigeno ROS (Reactive Oxygen Species, por sus siglas en 
inglés) es un sistema biológico (Baynes JW. y Thorpe SR., 2000). El estrés oxidativo 
induce en la célula efectos tóxicos por oxidación de lípidos, proteínas, carbohidratos y 
nucleótidos, lo cual conduce a la acumulación de agregados intracelulares, disfunción 
mitocondrial, excitotoxicidad y apoptosis (Dorado C., et. al., 2003). Este tipo de 
alteraciones por lo general se encuentran en enfermedades neurodegenerativas como 
Alzheimer, Parkinson, Huntington, entre otras (Martinez J., et. al., 2010). 
 
2.2.2.1 Radicales Libres 
 
Los radicales libres (RL) son moléculas o átomos con un electrón desapareado en su 
orbital más externo, que lo vuelve inestable, altamente reactivo y con una vida muy 
corta (Halliwell B. , 2006). La producción controlada de RL permite el mantenimiento de 
la homeostasis celular, pero cuando existe una sobreproducción de RL pueden 
reaccionar con macromoléculas orgánicas transformándolas a su vez en moléculas muy 
reactivas, una reacción en cadena que causa daño celular y tisular, y 
consecuentemente, la pérdida de la funcionalidad (Dorado C., et. al., 2003). 
Los RL pueden lesionar algunos componentes celulares, entre los cuales están los 
lípidos que presentan peroxidación de los ácidos grasos poliinsaturados en membranas 
y organelos; los carbohidratos sufren despolimerización de polisacáridos; las proteínas 
 21 
se oxidan en los puentes sulfhidrilos de las enzimas y los ácidos nucleicos modifican 
sus bases, generando mutaciones (González MC., et al., 2000). 
Las mitocondrias son la fuente principal de radicales libres, son responsables de más 
del 90% del consumo de oxigeno celular. En los sistemas biológicos los RL proceden 
principalmente del metabolismo del oxígeno. Una consecuencia directa de este proceso 
es que entre los nutrientes iniciales y la generación de energía final del proceso, se 
forman varias moléculas con diferente grado de oxidación, las ya mencionadas EROs 
(Rodriguez JM., et al., 2001). 
 
2.2.2.2 Especies reactivas de oxigeno 
 
Las especies reactivas de oxígenos (EROs) son producto del metabolismo de la 
molécula de oxigeno (O2) por reducción química parcial (figura 3), y aunque no todos 
son radicales libres, son moléculas oxidantes que se transforman fácilmente en 
radicales libres lo que les confiere la característica de ser compuestos altamente 
reactivos y dañinos para las células (Dorado C., et. al., 2003). 
Se denomina EROs al radical hidroxilo (•OH), al anión superóxido (O2•‾) y peróxido de 
hidrógeno (H2O2). Otro grupo de radicales libres que participan en procesos de 
transformación de las macromoléculas orgánicas son las especies reactivas del 
nitrógeno (ERN) entre las que se ubica principalmente al óxido nítrico (•ON). Los EROs 
pueden interactuar con el •ON formando nuevas especies como lo es el anión 
peroxinitrito (ONOO‾) que puede reaccionar con dióxido de carbono, dando lugar a 
daños en proteínas a través de la formación de nitrotirosina y la oxidación de lípidos 
(Martinez J., et. al., 2010). 
 22 
 
Figura 3 Reacción monovalente del oxígeno molecular. El oxígeno se reduce por la vía 
alternativa de citocromo oxidasa por un mecanismo secuencial, monovalente, por el que capta 
electrones de forma progresiva y da lugar a las especies reactivas superóxido, peróxido de 
hidrogeno y radical hidroxilo (Cerdá C, et. al., 2015). 
 
2.2.2.3 Sistema de defensa antioxidante 
 
El mecanismo natural que contrarresta el daño oxidativo causado por la 
sobreproducción de EROs se da con la presencia de antioxidantes que se encuentran 
naturalmente en el organismo y en ciertos alimentos, tienen la capacidad de prevenir 
y/o evitar la oxidación de otra molécula, bien por interacción y estabilización de 
especies reactivas o bien por la transformación de estas en configuraciones más 
estables y reactividad reducida (Jimenez F., et al., 1996). 
En términos generales, los antioxidantes biológicos pueden dividirse en dos grandes 
grupos de moléculas: 
 De estructura compleja y elevado peso molecular que constituye el grupo de las 
enzimas antioxidantes: la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (Cat.) y la 
glutatión peroxidasa (GPx). 
 Las de menor tamaño y peso molecular entre los que se encuentran las 
vitaminas E, C, el glutatión reducido (GSH), el ácido úrico, los carotenos, los 
compuestos fenólicos, etc. 
La protección antioxidante, para ser eficaz, requiere la actuación sincronizada de tres 
enzimas, la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (Cat.) y la glutatión peroxidasa 
(GPx). Se trata de reducir a las especies reactivas superóxido y peróxido de hidrógeno 
a moléculas más estables, evitando así, la formación de la especie oxigenada más 
reactiva, el radical hidroxilo (•OH) (Cerdá C, et. al., 2015). 
 23 
En la diabetes mellitus el incremento de RL reduce la capacidad antioxidante al activar 
la vía de los polioles, que disminuye el NAPDH, e inhiben las enzimas dependientes de 
NADPH como la glutatión reductasa (Atalay M. y Laaksonen DE., 2002). También se ha 
demostrado que existe una disminución en GSH, en todas las enzimas y vitaminas 
antioxidantes, y un aumento del estrés nitrosante, lo que implica un incremento del RL 
peroxinitrito que es un potente oxidante lipídico y proteico, y de la actividad de la 
proteína quinasa C (Cruz, 2011). Por lo tanto es evidente que en la hiperglucemia la 
defensa antioxidante fisiológica es ineficiente. 
 
2.2.3 Neurodegeneración 
 
Durante la hiperglucemia al generarse una elevada producción de EROs y encontrarse 
comprometido el sistema de defensa antioxidante fisiológico, el cerebro es 
particularmente susceptible al daño oxidativo por su elevado consumo de oxígeno, que 
es un 20% del total de consumo de oxigeno del organismo (Bayani U., et al., 2009); por 
su alta demanda de energía; su gran abundancia de ácidos grasos poliinsaturados y 
lípidos, los dobles enlaces en sus estructuras son puntos críticos para el ataque de 
EROs que inician la reacción en cadena para dañar a los ácidos grasos vecinos. 
Además, se ha demostrado que el cerebro no está particularmente enriquecido en las 
defensas antioxidantes fisiológicas (Bayani U., et al., 2009). Por otra parte, el cerebro 
humano tiene un mayor nivel de hierro en determinadas regiones y en general tiene 
altos niveles de ascorbato (Bayani U., et al., 2009). 
A continuación revisaremos algunas evidencias de quelos agentes oxidantes 
generados por procesos biológicos anormales, como la hiperglucemia, tienen la 
capacidad de infligir serios daños a moléculas de vital importancia en el tejido nervioso 
como proteínas sinápticas y los lípidos de membrana. 
 
2.2.3.1 Productos de lipoperoxidación de membrana celular 
 
La lipoperoxidación es un proceso degenerativo que afecta a los lípidos insaturados de 
la membrana bajo condiciones de estrés oxidativo. Se cree que este complejo proceso 
 24 
contribuye al envejecimiento y generación de enfermedades, mediante la interrupción 
de la estructura conformacional de la membrana, el empaquetamiento de los 
componentes lipídicos y el funcionamiento intrínseco de la membrana (Vargas F., et al., 
2007). La lipoperoxidación comienza con el ataque de un radical libre a alguno de los 
carbonos vecinos a los dobles enlaces de los ácidos grasos no saturados. El radical 
sustrae un átomo de hidrógeno, que constituía un enlace covalente en la cadena del 
ácido graso, para su transformación en agua, dejando el carbono con un solo electrón 
dando lugar a un radical lipídico. El RL iniciador produce sólo efectos locales y 
limitados, el radical secundario ocasiona la formación de los RL con efectos 
amplificados a distancia del sitio donde se formó el primer radical (Olivares I., 2005). 
Los aldehídos derivados de la lipoperoxidación son muy estables, de alta reactividad y 
alteran la fluidez de la membrana, por lo que se sabe están involucrados en el daño 
tisular asociado con el estrés oxidativo (Vargas F., et al., 2007). Entre ellos, tenemos al 
malondialdehído (MDA), el cual puede dañar proteínas mediante la unión covalente a 
las mismas, generando proteínas modificadas que pudieran acumularse, causando 
daño a tejidos durante el envejecimiento. Además, a esto contribuye la formación de 
productos de terminación de lipoperoxidación y productos de terminación de las 
glicaciones, las cuales se forman a partir de la asociación entre aldehídos y proteínas 
(Vargas F., et al., 2007). 
Otros aldehídos derivados de la lipoperoxidación son α, β- hidroxialquenales 
insaturados altamente reactivos tales como 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE) y 4-
hidroxihexenal (4-HHE). El 4-HNE es el producto de la oxidación de ácidos grasos n-6, 
es genotóxico y tiene importantes propiedades electrófilas, reacciona con muchas 
clases de biomoléculas tales como fosfolípidos, proteínas y nucleótidos, que forman 
aductos covalentes (Nicolas P., et al., 2012). Varias líneas de evidencia sugieren que el 
4-HNE podría estar implicado en la fisiopatología de las enfermedades metabólicas. Por 
ejemplo, los niveles de 4-HNE se incrementan en la sangre y los músculos de los 
sujetos obesos, y produce la acumulación de proteínas modificadas en células 
pancreaticas de ratas como resultado de la hiperglucemia (Nicolas P., et al., 2012). Por 
otra parte, 4-HNE y otros subproductos de la lipoperoxidación deterioran la secreción de 
insulina estimulada por glucosa en células aisladas y podrían contribuir a la muerte de 
 25 
páncreas, también es uno de los principales productos encontrados en estudios 
relacionados con el envejecimiento por estrés oxidativo (Nicolas P., et al., 2012). 
Además se ha demostrado que existe una relación entre el incremento de 4-HNE en 
cultivos de células hipocampales y la alteración de la función de ATPasa de Na+/K+ lo 
que modificaría significativamente el balance energético célular, teniendo como 
consecuencia problemas cognitivos (Martinez J., et. al., 2010). Ha sido demostrado que 
el 4-HNE juega un papel importante en el daño oxidativo de las funciones sinápticas, 
desacoplando el transporte del glutamato y la función mitocondrial en las sinapsis. Esto 
ocurre por medio de dos mecanismos: 1) la unión de 4-HNE a múltiples proteínas 
celulares, incluyendo GLT-1 (un transportador del glutamato presente en altos niveles 
en los sinaptosomas), y 2) la inducción de cascadas oxidativas por sí mismo (Keller JN., 
et al., 1997). Estos efectos son específicamente vistos con 4-HNE en los sinaptosomas 
y no los presentan otros aldehídos producidos en la lipoperoxidación, incluidos 
manodialdehído y hexanal (Keller JN., et al., 1997). 
 
2.2.3.2. Sinapsis química 
 
Las sinapsis es una estructura que permite contactos comunicativos eléctricos o 
químicos entre las neuronas. La sinapsis eléctrica tiene como función la propagación de 
los impulsos eléctricos de una célula a otra (y viceversa) a través de un contacto 
directo, físico. Como consecuencia, estas sinapsis se caracterizan por una 
relativamente simple organización de la estructura de la membrana y orgánulos 
asociados. La sinapsis eléctrica también es menos mutable, en términos de su función y 
las características moleculares, y por lo tanto exhiben poca plasticidad, que es una 
característica de la sinapsis química (Bai F., et al., 2007). 
Las sinapsis químicas contienen una amplia gama de neurotransmisores y 
neuropéptidos para la comunicación intercelular, además de maquinaria de traducción 
que está estrechamente unida a la señalización (Bai F., et al., 2007). La comunicación 
celular que se produce por transmisión química se caracteriza por mecanismos 
complejos moleculares de proteínas que impulsan la síntesis, entrega, almacenamiento, 
acoplamiento, fusión, la liberación de neurotransmisores, la receptación, etc. (Purves 
D., 2004). En general, la sinapsis química tiene tres componentes principales: una 
 26 
terminación presináptica (terminal del axón), una hendidura sináptica, y un componente 
postsináptico (espina dendrítica). Las membranas pre- y post-sinápticas son 
únicamente distinguibles por densidades visibles a lo largo de sus membranas 
plasmáticas correspondientes. 
La terminación presináptica se distingue por la presencia de vesículas llenas de 
neurotransmisores. En respuesta a la despolarización de la membrana presináptica, las 
vesículas liberan sus contenidos en la hendidura a través de eventos de trafico de 
membrana complicados (Figura 4), también contiene otros orgánulos tales como 
mitocondrias, retículo endoplásmico liso, microtúbulos y neurofilamentos. La membrana 
presináptica está poblada por un aparato de fusión, canales iónicos, proteínas y otros 
constituyentes (Bai F., et al., 2007). 
La membrana postsináptica, es reconocible por una colección de material denso visible 
por microscopía electrónica en su superficie citoplasmática. Esta llamada densidad 
postsináptica (PSD) es una especialización del citoesqueleto submembranal de la 
célula nerviosa, compuesta de gránulos y materiales filamentosos, que además 
Figura 4. Principales proteínas sinápticas. Representación esquemática de las principales proteínas de 
pre-y postsinápticas identificadas por 2-DE/MS y/o proteómica, normalmente se espera como constituyente 
en preparaciones de sinaptosomas; Electroforesis en 2 dimensiones (2-DE), Espectrometría de masas 
(MS). (Modificado de Witzmann et al. 2005) 
 27 
contiene cisternas del retículo endoplásmico liso, y su existencia parece ser 
dependiente de la presencia de la terminación presináptica (Bai F., et al., 2007). 
Las características morfológicas de la sinapsis anteriormente mencionadas, reflejan la 
dinámica funcional compleja de la neurotransmisión y su plasticidad. Según Pocklington 
y colaboradores (Pocklington A., et al., 2006), hay cuatro razones de peso para 
comprender la importancia de la maquinaria molecular de las proteínas de sinapsis: 
1. Es la estructura más importante para la comunicación entre las células nerviosas. 
2. Los receptores de neurotransmisores y la transducción de señales en la maquinaria 
dentro de la sinapsis responden a patrones de actividad eléctrica y cambios 
bioquímicos en la célula nerviosa y, al hacerlo, modifican el cerebro en respuesta a la 
experiencia del comportamiento. 
3. Las proteínas de la sinapsis y sus genes son el objetivo de muchos medicamentosterapéuticos de uso humano para modular enfermedades cognitivas. 
4. Estudios proteómicos de la sinapsis han compilado un primer borrador de su 
composición proteica, revelando un inesperado alto grado de complejidad molecular. 
Se sabe que las proteínas sinápticas interaccionan entre sí, controlando funciones tales 
como el aprendizaje, la memoria, la integración sensorial, la coordinación motora, y las 
respuestas emocionales. Hay pruebas de que la pérdida funcional o desregulación de 
diversas proteínas sinápticas se asocia con enfermedades neurodegenerativas (Wu H. 
,et. al., 2012). 
Actualmente existen muy pocos estudios que permitan conocer cómo es que podría ser 
afectada la sinapsis por la hiperglucemia periférica, y si este podría ser el nexo entre 
diabetes y neurodegeneración, por ello y con el objetivo de buscar un blanco posible 
para la acción del nuevo compuesto DEND-CURC(G2)-OH en este trabajo nos 
enfocamos a estudiar el efecto de la diabetes en la expresión de dos proteínas 
importantes para la regulación de la actividad sináptica: 
 
 Sinaptofisina (SYP): es una glicoproteína con cuatro dominios 
transmembranales, se localiza exclusivamente en las vesículas presinápticas y 
después de la sinaptobrevina es la proteína más abundante de las vesículas 
 28 
presinápticas (Figura 4), por eso se utiliza comúnmente como marcador de 
terminales presinápticas (Kwon S. y Chapman E. , 2011). Además se ha 
reportado que es una proteína de unión a calcio, y por esta razón se cree que 
está involucrada en la exocitosis dependiente de calcio. El análisis de su 
estructura cuaternaria y propiedades funcionales sugiere que puede ser una 
proteína de canal hexamerico sensible al voltaje (Fletcher T., et al., 1991). Los 
estudios moleculares previos han hecho alusión a una serie de diversas 
funciones para SYP en la función sináptica, además de la exocitosis, se incluye 
la formación de sinapsis, la biogénesis y la endocitosis de las vesículas 
sinápticas (Kwon S. y Chapman E. , 2011). Sin embargo, la reciente detección 
genética en seres humanos, y estudios de comportamiento en ratones, han 
implicado la pérdida o el truncamiento de SYP en el retraso mental y / o déficits 
de aprendizaje. Estos nuevos resultados sugieren que SYP podría desempeñar 
un papel importante aún sutil en la regulación de la transmisión sináptica en 
circuitos neuronales implicados en el aprendizaje y la memoria (Kwon S. y 
Chapman E. , 2011). 
 
 
 Proteína de choque térmico 90 (Heat shock protein 90; HSP90) : una proteína 
chaperona postsináptica abundante, cuya función es esencial para el 
mantenimiento, la activación o maduración de proteínas específicas, de esta 
manera promueve muchos procesos celulares fundamentales incluidos el control 
del ciclo celular, la supervivencia celular, la señalización hormonal y la respuesta 
al estrés celular. Por lo tanto, la función Hsp90 es un componente clave 
proporcionar el mantenimiento de la homeostasis celular. (Prodromou, 2012). 
Debido a que HSP90 es responsable de la activación y promueve la 
conformación correcta de más de 200 proteínas, ha evolucionado para formar 
una variedad de complejos cada uno con compañeros chaperones específicos, 
que regulan sus cambios conformacionales acoplados a una ATPasa (Li J, et. al. 
, 2012), por tal motivo es de suma importancia determinar si durante la 
hiperglucemia se ve afectada, provocando así una posible alteración en los 
complejos formados con proteínas postsinápticas como por ejemplo AKT y GSK3 
las cuales regulan la vía proapoptótica en la diabetes (Kim J., et al, 2010). Se ha 
 29 
demostrado que HSP90 juega un importante papel en la función sináptica 
controlando la liberación de los neurotransmisores y mediando de manera 
independiente el continuo reciclaje de los receptores AMPA por medio de la 
calpaína-1 (Gerges NS., et al, 2004) (Averna M., et al. , 2015). 
 
2.2.4 Neurodegeneración ligada a diabetes y modelos de estudio 
 
Múltiples estudios in vivo e in vitro, han mostrado que la diabetes promueve la 
degeneración del tejido nervioso aunque los mecanismos moleculares no son 
conocidos (NIDDK, 2016) (Shakher J and Stevens MJ., 2011) (Ristow M., 2004) 
(Stewart R. y Liolitsa D., 1999) (Mergenthaler P., et al., 2013) (Ramasamy R., et al. , 
2005) (De la Monte, S., et al., 2009) (Murzi E., et al. , 1996). Este desconocimiento de 
cómo la hiperglicemia y/o la resistencia a la insulina pueden originar el daño neuronal 
que lleva hacia las complicaciones neurológicas de la diabetes ha impedido el 
desarrollo de fármacos que puedan no sólo contener el daño, sino regenerar las 
conexiones sinápticas y en el mejor de los casos promover la neurogenesis, y esto se 
debe, en gran parte, a la falta de modelos in vivo e in vitro, capaces de recapitular las 
alteraciones celulares tempranas y de largo plazo (Islam MS., 2013), además de que la 
complejidad del sistema tiene limitaciones inherentes de inconveniencia de analizar 
eventos moleculares efímeros y el entrecruzamiento de las vías de transducción de 
señales. Así mismo los modelos in vivo de diabetes inducida en roedores, están 
presentando una fuerte oposición ética (Hattangady NG y Rajadhyaksha MS., 2009). 
Por todo esto se hace necesaria la búsqueda intensa del modelo adecuado para 
investigar los mecanismos moleculares de neurodegeneración indispensables para el 
diseño y desarrollo de estrategias de neuroprotección efectivas. En la actualidad hay 
modelos in vitro, que han sido muy útiles en la elucidación de los mecanismos de estrés 
inducido por la hiperglicemia en los sistemas neuronales y en el desarrollo de nuevos 
agentes terapéuticos. Por ejemplo, en el presente trabajo se exploraron algunas de las 
vías celulares y moleculares afectadas por la hiperglucemia y la diabetes, en dos de los 
modelos más empleados para los estudios de actividad sináptica y que también se han 
empleado exitosamente como sistemas de prueba en el diseño de nuevos fármacos 
 30 
con actividad neurológica, los cuales fueron preparaciones de sinaptosomas y 
rebanadas agudas de cerebro. 
 
 
2.2.4.1 Modelo de estudio en sinaptosomas de rata 
 
La capacidad para aislar y observar los cambios moleculares en la composición y 
función de proteínas en las sinapsis es importante en la comprensión de los 
mecanismos de las enfermedades neurodegenerativas. Por lo tanto, las preparaciones 
enriquecidas de partículas sinápticas llamadas sinaptosomas son necesarios para 
estudiar la función de la sinapsis (Pradip K., et. al. , 2014) 
Los sinaptosomas son terminales nerviosas aisladas, obtenidas durante la 
homogenización mecánica del tejido nervioso (Figura 5) y contienen la terminal 
presináptica completa, incluyendo las mitocondrias y las vesículas sinápticas, con la 
membrana postsináptica y la densidad postsináptica, se utilizan comúnmente para 
estudiar la función sináptica, ya que contienen canales funcionales iónicos, receptores, 
enzimas y proteínas, así como la maquinaria molecular intacta para la liberación, 
absorción y el almacenamiento de neurotransmisores. Debido a que la transmisión de 
señales está muy regulada por la fosforilación transitoria de proteínas neuronales en la 
sinapsis, la preservación de esta modificación de las proteínas durante la preparación 
de sinaptosomas es esencial. (Wu H. ,et. al., 2012) 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Sinaptosoma. Esquema de un sinaptosomas formado a partir de la terminal 
nerviosa individual y parte de la membrana postsináptica durante la homogeneización 
mecánica. (Wu H. ,et. al., 2012). 
 
 31 
Las preparaciones sinaptosomales pueden brindar valiosa información ya que diversos 
estudios han demostrado que este enfoque experimental se puede utilizar para estudiar 
la expresión diferencial de múltiples proteínas implicadas en alteraciones de la función 
sináptica, esto se debe en gran medida a que están enriquecidos dela proteínas 
implicadas en la transmisión y recepción sináptica, cuyas alteraciones genéticas o 
patológicas pueden ser la base de muchos trastornos neurológicos y psiquiátrico, 
además se mejora la resolución de proteínas del cerebro, por eso se seleccionó como 
uno de los métodos de estudio para este trabajo (Witzmann F., et. al., 2005). 
 
 
2.2.4.2 Modelo de estudio en rebanadas agudas de cerebro de rata 
 
Los modelos de rebanadas agudas de cerebro ofrecen ventajas únicas sobre otros 
métodos in vitro, ya que sé que pueden replicar muchos aspectos del contexto in vivo. 
Las rebanadas conservan en gran medida la arquitectura de los tejidos, las regiones del 
cerebro que se originaron a partir de las actividades neuronales y circuitos sinápticos 
locales, se mantienen intactas y funcionales. (Cho S., et. al., 2007) 
Sin necesidad de cirugías largas en animales para modelar la neuropatología de la 
lesión cerebral o un control laborioso de múltiples parámetros fisiológicos necesarios en 
la manipulación in vivo, la utilidad de las rebanadas de cerebro en la investigación 
básica, así como en el proceso de descubrimiento de fármacos, ha ido en aumento en 
los últimos años. 
Los sistemas de ensayo basados en la rebanada proporcionan un buen acceso 
experimental y permiten un control preciso de los ambientes extracelulares, que facilita 
la investigación estableciendo claras correlaciones entre los cambios moleculares con 
los resultados neuropatológicos. Además, es posible adoptar estos modelos ex vivo 
para la selección de moléculas terapéuticas o de nuevos genes (Cho S., et. al., 2007). 
Con el desarrollo de modelos de rebanada que simulan las características esenciales 
de patologías neurodegenerativas in vivo, un panel más amplio de tratamientos podría 
evaluarse de manera eficiente en tejido cerebral en un contexto normal o con daño, sin 
complicación de penetración en el cerebro o la estabilidad metabólica (Cho S., et. al., 
2007). 
 32 
2.3 Antioxidantes exógenos de origen natural 
 
Debido a la relación que existe entre la presencia de estrés oxidativo y la 
neurodegeneración, es de gran interés la búsqueda de nuevos y mejores antioxidantes, 
con el fin de inhibir la formación de EROs o bien promover su captura e inactivación. 
Actualmente se conoce una gran variedad de antioxidantes, algunos de ellos son 
antioxidantes que provienen de alimentos y bebidas. Tal es el caso de los polifenoles 
contenidos en el vino tinto: miricetina, morina, quercetina, kaempferol, catequina y 
epicatequina, dichos compuestos poseen propiedades neuroprotectora tanto in vivo 
como in vitro, pues además de atrapar a los EROs también se unen a la beta amiloide 
soluble y evitan la formación y polimerización de las fibrillas amiloides. Otros 
antioxidantes anti-amiloidogenicos con gran potencial son los ácidos tánico, 
rosmarinico y nordihidriguaiaretico, la curcumina, la melatonina y la nicotina (Martinez 
J., et. al., 2010) (Ono k., et. al. , 2006). 
 
2.3.1 Curcumina 
 
La Cúrcuma Longa es una planta de origen asiático muy usada comúnmente 
como una especia. Su principal componente es la curcumina, uno de los ingredientes 
activos responsables de su actividad biológica. Se sabe que esta sustancia es estable 
en el estómago y en el intestino delgado, sin embargo en la literatura existe evidencia 
donde se revela que la curcumina tiene mala absorción, biodistribución, metabolismo y 
biodisponibilidad. (Sahdeo P., et al., 2014) 
Por lo tanto, la investigación continua sobre la curcumina encontró algunas formas 
posibles de superar estos problemas. Para aumentar la biodisponibilidad, mayor 
circulación, mejor permeabilidad y resistencia a los procesos metabólicos de curcumina 
se han preparado varias formulaciones que incluyen nanopartículas, liposomas, micelas 
y complejos de fosfolípidos. (Sahdeo P., et al., 2014) 
Sus principales metabolitos también son bioactivos. Desde hace mucho tiempo se 
conoce su actividad antibacteriana, antifúngica y antiparasitaria. Se le han demostrado 
efectos específicos en varios tejidos y órganos, como la piel, el sistema gastrointestinal, 
 33 
respiratorio, el hígado y más recientemente el sistema nervioso (Mesa M., 2000). Varios 
estudios muestran la efectividad de la curcumina en el tratamiento de la diabetes en 
modelos in vivo e in vitro (Saravanan, G.and Ponmurugan, P., 2010) (Lakshmanan AP, 
et al., 2011). Recientemente, se ha reportado que la curcumina administrada por vía 
oral, activa en el cerebro la respuesta antioxidante mediada por el factor Nrf2 in vivo en 
un modelo de neurodegeneración (Carmona I., et al., 2013), lo que induce la 
transcripción de las enzimas citoprotectoras de fase II, llevando a una neuroprotección 
efectiva. 
Así pues, la curcumina tiene un gran atractivo desde el punto de vista farmacéutico, 
especialmente por tener al menos 10 efectos neuroprotectores y que al parecer puede 
actuar a dosis nanomolares o picomolares (Cole M., et. al., 2007) además de tener 
seguridad oral, un largo historial de uso y su bajo costo. Sin embargo la curcumina tiene 
una pobre biodisponibilidad sistémica lo cual la deja fuera del uso terapéutico más allá 
del colon. Por ello, la utilización de la curcumina a nivel del sistema nervioso representa 
un reto mayor y se requiere del diseño de una estrategia terapéutica para su 
administración. 
 
2.3.2 Piperina 
 
La piperina pertenece a la familia de los alcaloides, es el componente mayoritario y 
principio activo de la pimienta negra (Piper nigrum), ha sido demostrado 
experimentalmente por una serie de investigadores independientes que poseen 
diversos efectos fisiológicos, se ha demostrado in vitro que protege contra el daño 
oxidativo mediante la inhibición o inactivación de radicales libres y especies reactivas 
de oxígeno e inhibe la peroxidación de lípidos (Zied Z., et. al., 2013). 
El atributo de mayor alcance de la piperina es su influencia inhibidora sobre el sistema 
de metabolización de fármacos intestinal. Se inhibe fuertemente un citocromo P450 
particular y por lo tanto las reacciones de fase I mediadas por el mismo. También 
retarda fuertemente reacciones de glucuronidación de la fase II. 
Como resultado de la interferencia con las reacciones que metabolizan fármacos 
cruciales en el hígado, la piperina mejora la biodisponibilidad de los fármacos 
 34 
terapéuticos, es decir, aumenta su vida media plasmática, y retrasa su excreción 
(Srinivasan K, 2007). 
Algunos estudios sugieren que la piperina altera las características de dinámica y 
permeabilidad de membrana, junto con la inducción de la síntesis de las proteínas 
asociadas a la función del citoesqueleto, lo que resulta en una mayor superficie de 
absorción del intestino y por lo tanto ayuda a una eficiente permeabilidad a través de la 
barrera epitelial. (Khajuria A., et. al. , 2002). 
 
2.4 Antecedentes directos del proyecto 
 
En el laboratorio de Aminoácidos Excitadores del Instituto Nacional de Neurología y 
Neurocirugía “Manuel Velasco Suarez” nació una iniciativa para utilizar como terapia 
del sistema nervioso central a la curcumina, haciéndola soluble en agua para aumentar 
su biodisponibilidad y su estabilidad a pH fisiológico. Así, con el apoyo del laboratorio 
de Materiales Orgánicos Funcionales del Instituto de Materiales de la UNAM a cargo de 
la Dra. Patricia Guadarrama Acosta, se diseñó y desarrolló un prototipo farmacéutico 
que mejorara la biodisponibilidad del fitofármaco curcumina, mediante la síntesis de un 
conjugado dendrimero-curcumina, el cual pudiera ser útil como un nuevo tratamiento 
para prevenir la destrucción celular y que facilitara la recuperación o funcionalidad del 
tejido nervioso. 
De acuerdo a los resultados obtenidos de los análisis fisicoquímicos reportados por 
Landeros y colaboradores (Landeros J., et. al., 2017) no solo se logró la conjugación de 
la curcumina a los dendrimerossino que se obtuvo un compuesto único en su género, 
ya que a diferencia de todas las conjugaciones a dendrimero, en donde el fármaco 
permanece en la periferia del dendrón, en este caso la curcumina es el núcleo y los 
dendrones sustituyeron a los grupos fenólicos de la curcumina, por lo que se puede 
considerar como un compuesto “curcuminoide” híbrido, porque es una nueva molécula 
que contiene dos acarreadores dendriméricos biocompatibles e inertes. Por ello fue 
denominado DEND-CURC(G-2)OH (patente en trámite). 
Estudios posteriores (Pérez M., 2014) demostraron que el compuestos DEND-CURC(G-
2)OH tiene una excelente actividad antioxidante y neuroprotectora en sinaptosomas de 
ratas sanas que son sometidas a daño por estrés oxidativo con sulfato ferroso, pero se 
 35 
observó que sus mecanismos de captación y muerte celulares son diferentes a los 
ejercidos por la curcumina libre en células de glioblastoma de rata (Landeros J., et. al., 
2017). Como se ha reportado que la curcumina tiene una actividad sinérgica con la 
piperina en diversos modelos murinos de neurodegeneración (Bishnoi M., et al., 2011) 
(Banji D., et al., 2013a) (Singh S., et al., 2015) (Singh S, y Kumar P., 2016), se intentó 
hacer la conjugación con piperina con el nuevo compuesto, ya que el hecho de tener en 
la misma formulación tanto al principio activo (curcumina), como un agente coadyuvante 
(piperina) representaría una ventaja terapéutica en comparación a los métodos 
empleados actualmente en donde se suministran ambas sustancias oralmente por 
separado (www.delano.com). 
Sin embargo, la derivatización de la piperina no fue exitosa como en el caso de la 
curcumina. Por esta razón se sintetizó un metabolito derivado de la piperina, el ácido 
pipérico, ya que recientemente se ha demostrado que el ácido pipérico, tiene mejores 
propiedades físicas, químicas y un mayor poder antioxidante que la piperina misma 
(Zied Z., et. al., 2013), aunque hasta ahora nunca había sido probado su potencial a 
nivel de sistema nervioso central. 
Así en este trabajo se investigaron las propiedades antioxidantes y neuroprotectoras del 
ácido pipérico, solo o en combinación con DEND-CURC(G-2) OH o curcumina, en 
sinaptosomas con o sin daño oxidativo causado con sulfato de fierro y adicionalmente, 
se realizaron pruebas en cerebros de ratas diabéticas in vitro o ex vivo. Además, cabe 
mencionarse que, aunque se sabe que la diabetes es un factor de riesgo para 
desarrollar demencias y déficit cognitivo (Ristow M., 2004) (Mergenthaler P., et al., 
2013) (Stewart R. y Liolitsa D., 1999), como se ha mencionado antes, hasta el día de 
hoy, no se conocen los mecanismos celulares y/o moleculares que ligan esta 
patologías. 
En un estudio previo realizado en el laboratorio (Pérez M., 2014), se observó que uno 
de los blancos del daño oxidativo, causado con sulfato ferroso (FeSO4), es la síntesis de 
las proteínas sinápticas. Por ello, para poder comparar la eficiencia del DEND-CURC(G-
2) OH respecto a la curcumina, el ácido pipérico y una mezcla de éstos dos últimos, en 
el presente estudio se utilizó el modelo de sinaptosomas, pero también se empleó el 
modelo de cultivos agudos de rebanadas de cerebros de ratas diabéticas, para analizar 
los posibles mecanismos moleculares y celulares por los cuales éstos ejercen su acción 
http://www.delano.com/
 36 
directamente sobre el tejido nerviosos, y específicamente en las diferentes regiones del 
cerebro, evitando así el uso de modelos in vivo, ya que se ha comprobado que, en 
muchos casos, la eficacia de los antioxidantes se debe a que funcionan como agentes 
hipoglucemiantes, antes que comprobarse su efecto sobre los mecanismos de daño 
neuronal (Del Rosario G., 2007) (Jaramillo C., et al., 2015). 
 
 37 
3. JUSTIFICACIÓN 
 
En los últimos años la diabetes se ha convertido en nuestro país en la primera causa de 
muerte en las mujeres y la segunda en los hombres después de la cardiopatía 
isquémica, que muchas veces está ligada a la diabetes (Olaiz G. et al, 2007). 
La enfermedad del sistema nervioso puede llegar a ser la complicación más debilitante 
de la diabetes de larga duración, afectando tanto la región sensitiva como la cognitiva 
del cerebro, y los nervios periféricos (Tan Y., et. al. , 2011). Actualmente, hay una 
abrumadora evidencia de que el estrés oxidativo está implicado en la generación de las 
complicaciones de la diabetes, así como su relación con las enfermedades 
neurodegenerativas. Así, se puede considerar que moléculas con cualidades 
antioxidantes o atrapadoras de radicales libres pueden ser evaluadas, con el fin de 
encontrar un tratamiento eficaz de estas patologías, y de esta manera mejorar la 
calidad de vida de los pacientes. 
Por ello, nuestro equipo ha sintetizado un nuevo compuesto derivado de la curcumina, 
denominado DEND-CRUC(G2)-OH (patente en trámite), el cual demostró tener 
cualidades antioxidantes y neuroprotectoras en sinaptosomas de cerebros de rata 
retados con un daño oxidativo, pero además, parece que no sólo fue capaz de proteger 
a los sinaptosomas del daño, sino que también pudo regenerar la actividad sináptica en 
los sinaptosomas dañados. 
De este modo, ahora es necesario determinar los mecanismos moleculares y celulares 
por los cuales, el nuevo compuesto ejerce estas acciones, y demostrar que sus efectos 
están ligados a su estructura química, independientemente de su poder antioxidante y 
que, por ello, su uso en enfermedades neurodegenerativas, especialmente en el daño 
cognitivo ligado a diabetes, podría representar ventajas sobre los antioxidantes en su 
forma nativa, particularmente la curcumina. 
 
 38 
4. HIPÓTESIS 
 
Un nuevo compuesto semi-sintético derivado de la curcumina denominado DEND-
CURC(G2)OH puede prevenir la destrucción de componentes celulares y facilitar la 
recuperación de la funcionalidad del tejido nervioso de una manera más eficaz que la 
curcumina en su forma nativa, o en una mezcla de curcumina/ácido pipérico. 
 
 
5. OBJETIVOS 
 
OBJETIVO GENERAL 
Demostrar que la eficacia neuroprotectora y neuroregeneradora de un nuevo 
compuesto derivado de la curcumina, es debida a que se dirige específicamente hacia 
los mecanismos de daño, en modelos in vitro y ex vivo de neurodegeneración ligada a 
diabetes. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 Caracterizar la capacidad antioxidante del ácido pipérico. 
 Comparar el efecto del ácido pipérico, la curcumina, o una mezcla de ácido 
pipérico-curcumina con el del nuevo compuesto DEND-CURC(G2)OH, sobre los 
marcadores moleculares de daño oxidativo en sinaptosomas de cerebro de ratas 
normales tratados con FeSO4 . 
 Evaluar la eficacia del ácido pipérico, la curcumina, una mezcla de ambos versus 
la del nuevo compuesto DEND-CURC(G2)OH, sobre los marcadores 
moleculares de daño oxidativo en sinaptosomas de cerebro de ratas diabéticas. 
 Analizar en un modelo ex vivo de neuropatía diabética central, los mecanismos 
moleculares sobre los cuales actúa el DEND-CURC(G2)OH. 
 
 39 
6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 
 
6.1 Materiales y reactivos 
 
Los reactivos utilizados durante toda la experimentación se describen en el ANEXO A 
 
6.1.1 Animales 
 
Los animales empleados fueron obtenidos del Bioterio del Instituto Nacional de 
Neurología “Manuel Velasco Suárez”, criados y mantenidos bajo condiciones estándar 
de fotoperiodo (12h luz/12h oscuridad), temperatura ambiental (22 ± 2°C), agua y 
comida ad libitum. Todas las manipulaciones en los animales se realizaron de acuerdo 
a los protocolos y normatividades internacionales y del propio instituto para el cuidado y 
bienestar de los animales, con el fin de reducir al máximo su sufrimiento, y los 
protocolos de experimentación fueron aprobados por el Comité Interno para el Cuidado 
de los Animales de Laboratorio (CICUAL). 
Un grupo de 6 ratas Wistar macho con un peso corporal 250 a 280g (4 meses de edad), 
fueron puestos en