Evaluation of the antidiabetic potential of selected medicinal plant extracts from the Canadian boreal forest used to treat symptoms of diabetes: part II

摘要

Among the Cree of northern Quebec, the disproportionately high rate of diabetic complications is largely due to the cultural inadequacy of modern therapies for type 2 diabetes. To establish culturally adapted antidiabetic treatments, our team identified several candidate plant species used by the Cree to treat symptoms of diabetes. An initial study focused on 8 species and revealed that most possess significant in vitro antidiabetic activity. The purpose of the present study was to assess a further 9 species identified through the ethnobotanical survey. Crude plant extracts were screened for (i) potentiation of basal and insulin-stimulated glucose uptake by skeletal muscle cells (C2C12) and adipocytes (3T3-L1); (ii) potentiation of glucose-stimulated insulin secretion by pancreatic β cells (βTC); (iii) potentiation of adipogenesis in 3T3-L1 cells; (iv) protection against glucose toxicity and glucose deprivation in PC12-AC neuronal precursor cells; and (v) diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) oxygen free radical scavenging. Four species potentiated basal glucose uptake in muscle cells or adipocytes, one species being as potent as metformin. Adipogenesis was accelerated by 4 species with a potency roughly half that of rosiglitazone. Five species protected PC12-AC cells against glucose toxicity and 4 protected against glucose deprivation. Five species exhibited antioxidant activity comparable to ascorbic acid. However, no species increased insulin secretion. The present study revealed that Gaultheria hispidula, Rhododendron tomentosum, and Vaccinium vitis-idaea exhibit a promising profile of antidiabetic potential and are good candidates for more in-depth evaluation.Chez les Cris du Québec, un taux disproportionnellement élevé de complications de diabète dû à une résistance culturelle aux produits pharmaceutiques amplifie ce problème. Afin de développer des traitements antidiabétiques culturellement adaptés à cette population, notre équipe a identifié plusieurs espèces de plantes utilisées par les Cris pour traiter les symptômes de diabète. Une première étude de criblage sur 8 espèces a révélé que plusieurs d'entre elles possèdent un potentiel antidiabétique significatif. L'objectif de la présente étude est d'évaluer 9 autres espèces également identifiées par notre équipe. Nous avons testé leur potentiel dans différents tests dont (i) la stimulation de la prise de glucose par des cellules musculaires squelettiques (C2C12) et par les adipocytes (3T3-L1); (ii) l'amplification de la sécrétion d'insuline stimulée par le glucose dans des cellules β-pancréatiques (βTC); (iii) la stimulation de l'accumulation de lipides dans des cellules 3T3-L1 en différentiation; (iv) la protection de cellules pré-neuronales PC12-AC contre la toxicité du glucose ou la privation du glucose; (v) l'effet piégeur de radicaux libres du DPPH. Nous avons démontré que 4 espèces ont augmenté le transport de glucose basal, dont l'un ayant un effet similaire à la metformin, dans les C2C12 ou dans les 3T3-L1. Quatre espèces ont accéléré la différentiation des 3T3-L1 avec une puissance environ de moitié celle de rosiglitazone. Cinq ont protégé les cellules PC12-AC contre la toxicité au glucose et 4 contre la privation du glucose. Cinq ont démontré une activité antioxydante comparable à celle de l'acide ascorbique. Aucune a augmenté la sécrétion d'insuline. En conclusion la majorité des espèces de plantes étudiées possèdent une forme d'activité antidiabétique in vitro, qui peut être utilisée pour faire un choix rational de plantes, telles que Gaultheria hispidula, Rhododendron tomentosum, Vaccinium vitis-idaea, pouvant faire l'objet d'études plus poussées.