efecto de la ingesta de Ácido f lico sobre la é · 1991), así como del ácido fólico...
TRANSCRIPT
Titulo del Proyecto sometido a evaluación:
Efecto de la Ingesta de Ácido Fólico sobre la
Micronucleogenicidad y el Estrés Oxidativo en Pacientes con
Diabetes.
Proyecto financiado por el IPN clave 20082707
Investigador responsable: Dra. en C. Martha Sosa Macías
Colaboradores: Dra. en C. Ana Zamora Perez
M. en C. Blanca Lazalde Ramos
Sede:
Laboratorio de Farmacogenómica y Biomedicina Molecular del
Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo
Integral Regional Instituto Politécnico Nacional (CIIDIR–IPN)
Unidad Durango
Resumen
El estrés oxidativo (EOx), particularmente en forma de radicales hidroxilo, está
involucrado en la patogenia de varias enfermedades crónico degenerativas e
inflamatorias, como es el caso de la diabetes, en la cual se promueve una auto
oxidación de azúcares lo que genera especies reactivas de oxígeno,
produciendo por lo tanto daño celular, especialmente a nivel de proteínas
celulares, carbohidratos, lípidos y ADN. A nivel de material genético, este
desequilibro bioquímico puede ocasionar rompimientos en la cadena de ADN y
formar micronúcleos (MN). Esta pérdida de material genético en el núcleo de
las células hijas, puede provocar a futuro fenómenos de teratogenicidad y/o
carcinogenicidad. Como parte de la primera etapa de este estudio, se realizó la
cuantificación del EOx a través de la determinación de peróxidos lipídicos, lo
cual nos permitió establecer la relación estadísiticamente significativa entre el
incremento de EOx y el daño al genoma por medio del ensayo de MN en
células de mucosa bucal. Estos indicadores en pacientes que cursan con
patolgías crónico degenerativas como es el caso de la diabetes, nos ayudarán
en la detección temprana de la enferemedad, establecer el grado de daño
orgánico producido por el aumento de los radicales libres y monitorear la
evaluación de la enfermedad.
Antecedentes
Enfermedades y daño al ADN
Se ha observado un incremento en el daño al ADN en aquellas patologías
asociados con estrés oxidativo (EOx), por ejemplo, pacientes con lupus
eritematoso sistémico (Migliore et al., 1999), artritis reumatoide (RamosRemus
et al., 2002), diferentes tipos de cáncer (Torres, 2000) y diabetes (Ramos
Ibarra, 2006).
Diabetes y estrés oxidativo
La diabetes es un trastorno crónico del metabolismo de los carbohidratos,
grasas y proteínas, se caracteriza por hiperglucemia, la cual resulta de defectos
en la secreción de insulina, acción de la insulina o ambas. Esta hiperglucemia
crónica es la responsable del daño, falla y disfunción de varios órganos y
sistemas. La diabetes es una de las causas más frecuentes de muerte por
enfermedad cardiovascular prematura, enfermedad cerebro vascular y falla
renal (Taylor, 1995).
Existen evidencias de la producción de EOx en la diabetes; el cual resulta del
incremento en la generación de radicales libres de oxigeno (RLO), que juegan
un papel importante en la patogénesis de las complicaciones tardías de esta
enfermedad (Brownlee, 2000; West, 2000; Porte, 2001). En pacientes
diabéticos descontrolados, el nivel de superóxido dismutasa, (enzima
responsable de inactivar el radical superóxido) junto con los niveles de
antioxidantes (vitamina E y ácido α lipoico) se encuentran disminuidos
(Shigeta et al., 1961; Salonen et al., 1995; Maxwell et al., 1997; Opara et al.,
1999; Uchimura et al., 1999; Hartnett et al., 2000). También existen evidencias
de que la deficiencia de catalasa en el eritrocito, enzima responsable de la
extracción del peróxido de hidrógeno (H2O2), está asociada con el incremento
en la frecuencia de la diabetes (Go´th y Eaton, 2000; Go´th et al., 2001).
Estudios in vivo revelan que el estrés oxidativo debido a la hiperglicemia ocurre
antes de que las complicaciones tardías se vuelvan clínicamente evidentes
(Tesfamariam, 1994; Baynes y Thorpe, 1996; NouroozZadeh et al., 1997;
Mohamed et al., 1999; Rosen et al., 2001). Un área de estudio intenso ha sido
la regulación de las vías de señalización del estrés, que incluyen el factor
nuclear kB (NFkB), quinasas activadas por mitógenos (MAPK) p38, el
complejo receptor Jun cinasaproteína cinasa (JUN/SAPK), productos finales
de la glicosilación avanzada (AGE)/receptor para AGE (RAGE) y proteína
cinasa C (PKC). Esos estudios sugieren que el EOx es el cambio inicial
inducido por la elevación de la glucosa, seguido por la activación de otras fases
que conducen a una disfunción y daño celular (Nishikawa, et al., 2000;
Brownlee, 2001).
Daño oxidativo al ADN
El ADN es susceptible de daño oxidativo a través de la formación de radicales
peroxilo, al ser el oxígeno capaz de adicionarse a las bases o al azúcar de la
cadena nucleotídica. Las posteriores reacciones de estas especies del ADN
dan lugar a un gran número de productos así como puentes cruzados ADN
proteína. El número de productos formados a consecuencia del ataque a las
bases del ADN por radicales libres (RL) es elevado, entre ellos se encuentran
la 8oxoadenina, 8oxoguanina, 4,6diamino5formamidopirimidina, 5
hidroxicitosina, 2,6diamino4hidroxi5 formamidopirimidina, 5hidroxiuracil,
timina glicol y la 8hidroxi2' deoxiguanosina (Ames et al., 1993). El daño al
ADN se ha observado en un gran número de líneas celulares procedentes de
mamíferos expuestas a EOx, este daño incluye roturas de cadena doble y
simple, deleciones, cambio de bases, daño oxidativo, y aberraciones
cromosómicas (Sardas et al., 2001). Los principales mecanismos moleculares
implicados son: la reacción directa de radicales hidroxilo y compuestos
carbonílicos con el ADN y la activación de las nucleasas (Sardas et al., 2001).
Las pruebas para la detección de agentes que dañan al ADN son de gran
importancia. Actualmente se conocen pruebas con las que se puede determinar
daño genético o detectar compuestos genotóxicos, in vivo o in vitro, con micro
o macro organismos. Asimismo, se puede determinar daño microscópico
(pruebas citogenéticas) o a nivel molecular, como se logra al estudiar algunos
polimorfismos génicos (GallegosArreola et al., 20032004), que se asocian con
el desarrollo de algunos tipos de cáncer o bien, el estudio de la formación de
micronucleos (MN). Los MN son fragmentos de cromosomas completos que de
manera espontánea o por causa de agentes clastógenos o aneuploidógenos,
son excluidos del núcleo en mitosis (Zúñiga et al., 1996; ZúñigaGonzález et
al., 2003; ZamoraPerez et al., 2004).
La prueba de MN se utiliza en la evaluación de la genotoxicidad de compuestos
carcinógenos ambientales y ocupacionales (TorresBugarín, 1998). Esta
técnica es posible realizarla en diferentes especies, tales como animales de
laboratorio e incluso en el humano, así como en una gran variedad de tejidos
que se dividan continuamente (TorresBugarín, 1998; ZamoraPerez 2004)
como es el caso de células de descamación de la mucosa bucal (Torres
Bugarín, 1998).
o Micronucleos en mucosa bucal
En la mucosa bucal, la presencia de células micronucleadas (CMN) se ha
asociado a alteraciones citológicas de individuos fumadores de tabaco,
consumidores de alcohol, comidas condimentadas, en personas sometidas a
quimioterapia antineoplásica, así como en personas expuestas a radiaciones
ionizantes (TorresBugarín, 2004).
Los MN en mucosa bucal reflejan el efecto genotóxico ocurrido en las células
de la capa basal, de donde migran a la capa epitelial y son detectadas en las
células exfoliadas en el transcurso de las siguientes tres semanas; esta técnica
tiene la ventaja de utilizarse directamente sin la elaboración de cultivos (Torres
Bugarín, 1998; TorresBugarín et al., 2004). El uso de la prueba de MN en
células exfoliadas, permite identificar y cuantificar el grado de daño genotóxico
en tejidos humanos que son blanco de compuestos, que podrían generar
cáncer. Esta prueba se ha usado exitosamente para reconocer poblaciones con
alto riesgo de cáncer (TorresBugarín 1998; TorresBugarín et al., 2004).
La presencia de MN se traduce en el ámbito celular como pérdida de ADN.
Esta técnica entonces, es una alternativa muy eficaz para el monitoreo de
genotóxicos, carcinógenos ambientales y ocupacionales (TorresBugarín, 1998;
TorresBugarín et al., 2004), y se puede aplicar en cualquier lugar sin las
limitaciones económicas que se pudieran tener al utilizar pruebas muy
sofisticadas y por ende, muy caras (ZúñigaGonzález et al., 1998).
Antioxidantes
Es conocido el efecto protector de los antioxidantes como la melatonina (Tang
et al., 1998), ácido ascórbico (Vijayalaxmi y Venus, 1999), vitamina C (Sai et
al., 1992), glutatión (Lash et al., 1986), ßcaroteno y tocoferol (Mukherjee et al.,
1991), así como del ácido fólico (Schreinemachers y Everson, 1991; Shahin et
al., 2001), el cual, además de disminuir el número de MN, es recomendado a
mujeres embarazadas para disminuir la frecuencia de problemas de cierre del
tubo neural (Astley et al., 1999), por lo que puede resultar el antioxidante más
inocuo y con posibilidades de estudiarse. La producción de especies reactivas
de oxígeno y peroxidación lipídica está incrementada en los pacientes
diabéticos, además, se tiene claro el daño que le ocasionan (GallegosArreola
et al., 20032004), así como la protección que les puede dar la administración
de un antioxidante como la vitamina E (Astley et al., 1999).
Ácido fólico
El ácido fólico [ácido pteroilglutámico] (AF) es una sustancia compuesta de
una pteridina heterocíclica, ácido paminobenzoico y ácido glutámico. Los
folatos están implicados en la formación de cofactores folatos, esenciales para
las reacciones de transferencia de un carbono requerido para la síntesis de
ADN, así como en la síntesis del ácido timidílico, precursor esencial del ADN
(Bell y Hye, 1983). En los tejidos de rápida proliferación celular pueden
consumirse cantidades importantes de folatos y la síntesis de ADN continua
requiere de la regeneración constante de éstos. El AF está indicado para
diferentes padecimientos a dosis orales que pueden variar de 0.1mg a 1mg por
día o dosis mayores como de 3 a 15mg por día. La forma oral sintética es un
monoglutamato que se absorbe por completo, aún en los síndromes de
absorción deficiente. En el adulto los requerimientos diarios son de
aproximadamente 50mg/día y cualquier exceso de ácido fólico se excreta
principalmente en la orina. El AF por vía oral no se considera tóxico y se toleran
dosis altas de éste. Sin embargo, se han publicado datos de algunas
reacciones alérgicas (prurito, erupción cutánea, broncoespasmo) en pacientes
sensibles (RodríguezCarranza, 2000). No se ha observado que el ácido fólico
tenga efectos tóxicos aún cuando se administre en grandes cantidades.
En un trabajo realizado en el laboratorio de mutagénesis del Centro de
Investigación Biomédica de OccidenteIMSS (RamosIbarra, 2006), se evaluó
el daño al ADN producido en la diabetes, mediante la prueba de MN, en dos
universos de estudio (ratas y humanos), así como también la posible
disminución del deterioro al material genético al administrarles AF. En ratas
adultas con diabetes experimental inducida, se observó un incremento
estadísticamente significativo de eritrocitos policromáticos micronucleados en
sangre periférica, los cuales disminuían al recibir AF, de igual forma se observó
un incremento significativo de eritrocitos micronucleados y policromáticos
micronucleados en las crías recién nacidas de rata con diabetes experimental,
por lo tanto, se pudo observar el efecto micronucleogénico, así como el efecto
potencialmente teratógeno de la diabetes experimental. En cuanto al estudio en
humanos, el número de células micronucleadas en el grupo de pacientes con
diabetes fue mayor (2.38±1.44 células micronucleadas/2,000 células)
comparado con el grupo de referencia (1.17±1.20 células
micronucleadas/2,000 células), por lo que se observó el efecto
micronucleogénico propio de la diabetes, el cual disminuyó después de la
administración de ácido fólico. Estos hallazgos demuestran que la diabetes es
una enfermedad que al cursar con EOx, la hace potencialmente genotóxica y
teratógena. Por lo que al administrar AF el daño producido por los RL y el EOx,
que intervienen en la formación de MN, disminuye y permita con ello aumentar
la calidad de vida de estos enfermos. Por lo tanto, en el presente estudio se
pretende identificar el efecto de la ingesta de AF sobre la micronucleogenicidad
y el EOx en pacientes que cursan con diabetes, que en el presente será
valorado como disminución de MN y EOx.
Justificación
El EOx, particularmente en forma de radicales hidroxilo, está involucrado en la
patogenia de la diabetes, el cual promueve una auto oxidación de azúcares lo
que genera especies reactivas de oxígeno, produciendo por lo tanto daño
celular, especialmente a nivel de proteínas celulares, carbohidratos, lípidos y
ADN. La cuantificación del EOx, nos permitirá establecer la relación entre el
incremento del EOx y el daño al genoma por medio del ensayo de MN en
células de mucosa bucal. Estos indicadores en pacientes que cursan con
diabetes, nos ayudarán a establecer el grado del daño orgánico producido por
el aumento de los RL y monitorear la evolución de la enfermedad.
Objetivos
Objetivo general
Determinar la relación de la diabetes con la micronucleogenicidad, el estrés
oxidativo y la ingesta de ácido fólico.
Objetivos Específicos.
Primera Etapa
• Determinar el número de células micronucleadas en células de mucosa
bucal en pacientes diabéticos.
• Determinar el EOx en pacientes diabéticos
• Determinar la asociación entre la frecuencia de MN en mucosa bucal y
EOx en pacienten diabéticos.
Segunda Etapa
• Comparar el número de células micronucleadas y de EOx entre
pacientes diabéticos y un grupo de referencia.
• Determinar la asociación entre la frecuencia de MN en mucosa bucal y
EOx en pacienten diabéticos y en un grupo de referencia.
• Comparar el número de células micronucleadas en células de mucosa
bucal de pacientes con diabetes antes y después de la administración de
ácido fólico
• Determinar el efecto de la ingesta de AF sobre la micronucleogenicidad
y el EOx en pacientes diabéticos.
Material y métodos
Clasificación del estudio
Estudio transversal, prospectivo y de asociación.
Población de estudio
Se estudiaron 65 pacientes con diabetes mellitus tipo2.
Criterio de inclusión
1. Pacientes con diagnóstico de diabetes, que acepten participar en el estudio
y que otorguen su consentimiento informado.
2. Hombres y mujeres de 18 a 85 años de edad
Criterios de exclusión
1. Individuos que no firmen la carta de consentimiento informado
Criterios de eliminación
1. Individuos que decidan voluntariamente no continuar en el estudio
2. Muestras que por razones técnicas no sea posible medir el estrés
oxidativo y/o daño al ADN
Variables a estudiar
Evaluación del estado de salud físico.
Se realizará una historia clínica que considere el aspecto evolutivo de la
enfermedad y el estilo de vida, que incluirá los siguientes parámetros:
o Hemoglobina glucosilada
o Niveles de glucosa
o Niveles de colesterol, lipoproteínas de alta y baja densidad y triglicéridos
o Pruebas de función hepática, renal y oftalmológica
Valores de EOx mediante la determinación de peróxidos lipídicos totales
Los peróxidos lipídicos se determinarán mediante la técnica reportada por Yagi
(1998), la cual consiste en el siguiente procedimiento: Se depositan 20 µL de
suero en un tubo de vidrio, se mezclan con 4 mL de ácido sulfúrico al N/12 y
0.5 mL de ácido fosfotungstico al 10%, se deja reposar a temperatura ambiente
durante 5 minutos, se centrifuga a 1600 g durante 10 minutos, se descarta el
sobrenadante y el sedimento se mezcla con 2 ml de ácido sulfúrico al N/12 y
0.3 mL de ácido fosfotungstico al 10%, se centrifuga la mezcla a 1600 g
durante 10 minutos, se descarta nuevamente el sobrenadante y se resuspende
el sedimento con 4 mL de agua destilada más 1 mL de ácido tiobarbitúrico
(TBA). Se pone la mezcla en baño de agua hirviendo a 95°C durante 1 hora,
se dejan enfriar los tubos y se mezclan vigorosamente con 5 mL de nbutanol,
se centrifugan a 1600 g durante 15 minutos, se separa la capa de butanol para
leer por fluorometría a 553nm de emisión y 515 nm de excitación.
Tomando la intensidad fluorescente del estándar en solución, el cual se obtiene
por la reacción de 0.5 nmol de tetrametoxipropano en 4 mL de agua con 1 mL
de reactivo TBA, la mezcla se calienta a 95°C durante 1 hora y se deja enfriar,
se le adicionan 5mL de nbutanol, se mezcla vigorosamente y se centrifuga a
1600 g por 15 minutos, se lee la fase de nbutanol, esta lectura será F y la de
las muestras será f, los niveles de peróxidos lipidicos pueden calcularse y
expresarse en términos de malondialdehido
Cálculos
[Malondialdehido] =0.5 (f/F) (1.0/0.02)= (f/F) 25 (nmol/mL de suero o plasma)
Determinación de MN en células de mucosa bucal
o Preparación de las muestras
Se les pedirá a los participantes que se enjuaguen la boca con agua; después,
con un portaobjetos se hará un raspado de la mucosa oral de una de las
mejillas, y se extenderá en otra laminilla limpia y desengrasada, se repetirá la
operación del lado contrario para tener muestra por duplicado; la cual se
dejarán secar al aire y se fijarán en metanol absoluto por 48 h (TorresBugarín,
et al., 1998). Posteriormente, la muestra será teñida con naranja de acridina
(ZúñigaGonzález, et al., 2003), que es un colorante específico para ácidos
nuclécos, que emite fluorescencia y dado que el núcleo y los MN están
formados de ADN, ésta propiedad es aprovechada para visualizar MN, los
cuales, al igual que el núcleo de la célula, aparecen de color amarillo o verde
brillante cuando son observados con microscopía de fluorescencia, mientras
que el citoplasma se tiñe de color verde opaco semitransparente.
o Análisis de las muestras
Las muestras serán observadas en un microscopio marca Olympus modelo
CX40, con un sistema iluminador de fluorescencia OLYMPUS modelo CX
RFLT50 (lámpara de mercurio 50W y filtro de fluorescencia azul DMB2
OLYMPUS) y sistema fotográfico (35 mm, manual) OLYMPUS modelo
SC3512Y. La laminilla será observada con el objetivo 100x y se contarán las
células micronucleadas en 2,000 células por muestra (Fenech et al., 1999). Las
características que se tomarán en cuenta para considerar a una célula como
normal serán las siguientes: que presente citoplasma intacto y relativamente
homogéneo, poco o ningún empalme con células adyacentes, núcleo normal,
intacto y homogéneo, con perímetro nuclear liso y distinguible (Figura 1A);
mientras que en el caso de las CMN (Figura 1B) se tomará en cuenta que
tenga las características de la célula normal, con MN de forma redonda o
almendrada, con un tamaño menor a un tercio del núcleo, que presente el
perímetro liso y redondo que sugiera membrana, con ausencia de empalme o
puente con el núcleo, así como intensidad de tinción, textura y plano focal
similar al del núcleo (TorresBugarín, 1998; TorresBugarín et al., 2004).
Figura 1. Células de mucosa bucal. A) Célula normal; B) Célula con MN.
Análisis estadístico
Los resultados se expresarán como promedio ± desviación estándar, se
evaluarán mediante la prueba de U de MannWhitney para muestras
dependientes y la prueba de Wilcoxon para muestras independientes. Las
pruebas estadísticas se realizarán por medio del programa SPSS (v.11.0) para
Windows®.
Resultados
Los resultado que se muestran en este trabajo corresponden a la primera
etapa de los objetivos antes descritos.
Se estudiaron 26 pacientes (6 de sexo masculino y 20 de sexo
femenino) con diagnóstico de diabetes mellitus tipo 2 (DM tipo 2)
pertenecientes a la Clínica de Diabetes de la SSA. De los 26 pacientes, el
67.6% presentaban sobrepeso u obesidad En la Tabla I se describen las
características demográficas de estos pacientes y en la Tabla II se presentan
los datos de su exploración física.
Tabla I. Datos demográficos de 26 pacientes con DM tipo 2.
%
Sexo
Masculino 23.1
Femenino 76.9
Promedio ± DS
Edad (años) 60.2 ± 7.7
Peso (kg) 74.8 ± 14.9
Talla (m) 1.60± 0.07
IMC (Kg/m2) 29.2 ± 5.9%
Peso normal 32.4Sobrepeso 29.4Sobrepeso crónico 26.5Obesidad premórbida 8.8Obesidad mórbida 2.9
Promedio ± DS
Presión arterial
Sistólica 121.6 ± 11.83
Diastólica 75.0 ± 8.14
Frecuencia cardiaca 73.4 ± 10.3
DS: desviación estándar; %: porcentaje; Kg: kilogramo; m: metros
Tabla II. Resultados de la exploración física de los pacientes con DM tipo 2
% %
Síntomas de Uremia 0.0 Disnea de esfuerzo 17.1
Edema 22.9 Impotencia 27.3
Dolor de extremidades 40.0 Diarrea nocturna 5.7
Visión borrosa 48.6 Constipación 28.6
Parestesias 50.0 Claudicación intermitente 17.1
Ulceras en los pies 5.7 Infecciones 17.1
Dolor precordial 8.8 Enfermedad paradontal 25.7
Los parámetros bioquímicos medidos en sangre fueron los niveles de
glucosa en ayunas, Hb glucosilada, urea, creatinina, BUN, triglicéridos,
colesterol total, colesterolHDL, colesterol LDL (Tabla II), los valores promedio
de urea, creatinina, BUN, HDL y LDL se encontraron dentro de los valores de
referencia, en cambio los valores promedio de glucemia en ayunas, Hb
glucosilada fueron superiores al valor de referencia, indicándonos un mal
control del paciente diabético, también los valores promedio de colesterol total
y triglicéridos fueron superiores a los valores de referencia.
Tabla III. Parámetros bioquímicos presentados en los pacientes con DM tipo 2.
Promedio ± DS
(mg/dl)
Valores de referencia
(mg/dl)
Glucemia en ayunas 154.3 ± 59.05 70110
Hb glucosilada 8.3 ± 1.9 5.56.8
Urea 33.8 ± 14.9 1050
Creatinina 0.86 ± 0.28 0.41.5
BUN 19.2 ± 8.5 4.123.3
Colesterol total 186.5 ± 34.8 ≤200
HDL 44 ± 11.2 H 3060 M 4070
LDL 105.3 ± 27.3 0150
Triglicéridos 177.9 ± 85.9 35165DS: desviación estándar; H: hombres; M: mujeres; HDL: lipoproteínas de alta densidad; LDL: lipoproteínas de baja densidad; Hb: hemoglobina.
Los pacientes diabéticos estudiados se agruparon en tres subgrupos de
acuerdo al número de MN que presentaron: de 02, de 35 y >5 MN. El primer
subgrupo (02 MN) se constituyó de 15 pacientes (Tabla IV), con un valor
promedio ± DS de peróxidos lipídicos de 2917.03 ±1 173 nanomol/mL de MDA.
El segundo subgrupo (35 MN) se integró por 9 sujetos con un valor promedio
de peróxidos lipídicos más alto que el subgrupo anterior (3491.57 ± 1417
nanomol/mL de MDA) (Tabla IV). El tercer subgrupo (>5 MN) se formó solo de
2 individuos, quienes presentaron el mayor valor promedio de peróxidos
lipídicos (5738 nanomol/mL de MDA), lo cual señala una tendencia a presentar
mayor número de MN a mayor EOx.
Tabla IV. Resultados de la prueba de peróxidos lipídicos (MDA) como una medida de EOx y de la prueba de MN, en los pacientes diabéticos estudiados.
Grupo nanomol/mL MDA # MN Grupo nanomol/mL MDA # MN
1
3740.78 01783.35 01661.01 03210.64 14148.57 04393.25 12150.37 03047.52 11824.13 2
2
2068.81 52109.59 52558.17 42721.28 32639.73 45779.76 34189.35 45983.66 43373.76 5
2395.05 22884.40 01538.67 13496.10 11783.35 0
37166.27 94311.69 15
5698.20 0
Asimismo, se determinó el grado de dependencia existente entre los MN
y el EOx con el tiempo de diagnóstico de la enfermedad, peso, grado de control
de la enfermedad, presión arterial, hipertensión, dislipidemia, función renal y
polineuropatías, mediante la prueba estadística de correlación lineal de
Pearson.
Se encontró una dependencia significativa entre el grado de EOx con la función
renal (p=0.046), la cual fue evaluada mediante la de tasa de filtración
glomerular y también con el número de MN (p=0.04)
Discusión
El EOx juega un papel importante en la patogénesis de las
complicaciones tardías de la diabetes (Johansen et al, 2005), por lo que los
niveles elevados de glucosa mostrados por los pacientes con diabetes tipo 2,
pueden facilitar la producción de especies reactivas de oxígeno (Robertson et
al, 2004). Dentro de las características individuales que se estudiaron y que se
han asociado a un aumento de radicales libres son la edad, el sobrepeso y la
hipertensión (Zalba, et al., 2001; Wassmann, et al., 2001; Fenster, et al., 2002;
Madamanchi, et al., 2005; Kregel y Zhang, 2006). La mayoría de los
componentes celulares pueden ser dañados por los radicales libres, pero son
las proteínas, los lípidos, los ácidos nucléicos y los carbohidratos los
principales blancos de estas reacciones (Rodríguez et al, 2001). En el presente
trabajo, se observó que al presentar mayor daño al ADN, evaluado mediante la
prueba de MN, aumentaron las cifras de peróxidos lipídicos como indicador de
EOx, estableciéndose una dependencia significativa entre el EOx y el daño al
ADN.
La determinación de glucosa sérica basal en ayuno de 12 h y de
glicohemoglobina A1c, son indicadores bioquímicos para conocer el estado
glucémico del paciente. Como se ha reportado por algunos investigadores las
fluctuaciones de glucosa durante periodos postprandiales y, más
generalmente, durante el “swing” de glucosa mostró un efecto desencadenante
de estrés oxidativo más que la hiperglucemia sostenida, sugiriendo que no sólo
estos dos parámetros deben ser medidos en estudios controlados de diabéticos
(Monnier et al., 2006). Así mismo se ha establecido que el monitoreo frecuente
de la glucosa y la medición cada 3 a 6 meses de hemoglobina glucosilada
pueden ser indicadores confiables para el exitoso control del paciente
diabético, por lo que se reconocen como indicadores confiables (Saudek et al.,
2006). En el presente estudio, el grupo de pacientes diabéticos mostraron
valores promedio de glucemia en ayunas y Hb glucosilada por arriba de las
cifras normales a pesar de estar recibiendo atención farmacológica
hiperglucemiante, por lo que el control del paciente ha sido malo, sin embargo,
no se encontró asociación significativa con el EOx y el número de MN.
Existen evidencias del incremento de estrés oxidativo en obesidad
(Furukawa, et al., 2004). El 32.4% de los pacientes diabéticos de nuestro
estudio presentó peso normal, el 29% sobre peso, el 26.5% sobrepeso crónico,
mientras que el resto (∼ 10) obesidad premórbida y mórbida. Al igual que con
la variable de grado de control del paciente, no se encontró asociación
significativa entre la variable peso con la concentración de MDA y el número de
MN aun que las evidencias recientes sugieren un papel funcional directo entre
la obesidad con la generación estrés oxidativo y la formación de productos de
glicosilación avanzada (AGE), mismos que son responsables directos de la
nefropatía diabética (Nangaku, et al., 2005).
Se ha descrito que la diabetes mellitas tipo 2 es la primera causa de
insuficiencia renal crónica (AmatoMartínez, et al., 2001; ChangHsun, et al.,
2006), donde las lesiones renales se asocian con un aumento del estrés
oxidativo y una reducida disponibilidad de oxido nítrico renal (Prabhakar, et al.,
2007). Lo cual concuerda con los resultados del presente trabajo, en el que se
obtuvo una significativa asociación (p=0.046) entre el EOx y la función renal.
Impacto del estudio
Este estudio impacta positivamente sobre la calidad de vida y atención del
paciente diabético al poder intervenir en la modulación de la excesiva
producción de EOx y daño al ADN como resultado de su padecimiento, lo cual
puede realizarse mediante la prescripción de antioxidantes como son el ácido
fólico, éste tiene efecto protector contra el EOx, además es considerado entre
los antioxidantes con menos efectos colaterales, por lo que hace factible la
posibilidad de realizar este protocolo en pacientes diabéticos con riesgos
mínimos para ellos; con la finalidad de mejorar su salud al retardar el desarrollo
de complicaciones prematuras, ocasionadas por la producción excesiva de
radicales libres, lo cual constituye la segunda parte de este trabajo.
Bibliografía
o AmatoMartínez JD, PaniaguaSierra JR, ÁlvarezAguilar C. 2001. Prevalencia de insuficiencia renal crónica en la población derechohabiente del Instituto Mexicano del Seguro Social. En: García PM, Reyes MH, Viniegra VL. Las múltiples facetas de la investigación en salud. México: IMSS. 153170.
o Ames BN, Shigenaga M, and Hagen T. 1993. Oxidants, antioxidants and the degenerative diseases of aging. Proc Natl Acad Sci. 90: 79157922.
o Astley S, LangrishSmith A, Southon S and SampsonM. 1999. Vitamin e supplementation and oxidative damage to dna and plasma LDL in type 1 diabetes. Diabetes Care. 22:16261631.
o Baynes JW, Thorpe SR. 1996. The role of oxidative stress in diabetic complications. Curr Opin Endocrinol. 3:277–284.
o Bell RH and Hye RJ. 1983. Animal models of diabetes mellitus: physiology and pathology. J Surg Res. 35:433.
o Brownlee M. 2001. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature. 414:813–820.
o Brownlee M. 2000. Negative consequences of glycation. Metabolism. 49:9–13.
o ChangHsun H, KungHao L, YiJen H, LiChin H, Dee P, YaTang L, Shi Wen K, Monica S, JuiLin C, Ellson YC. 2006. Analysis of epistasis for diabetic nephropathy among type 2 diabetic patients. Human Molecular Genetics. 15(18): 2701–2708.
o Fenech M, Holland N, Chang WP, Zeiger E, Bonassi S. 1999. The Human MicroNucleus Proyect An international collaborative study on the use of the micronucleus technique for measuring DNA damage in humans. Mut Res. 428:271283.
o Fenster CP, Weinsier RL, DarleyUsmar VM, Patel RP. 2002. Obesity, aerobic exercise, and vascular disease: the role of stress. Obesity Reserch. 10 (9): 964968.
o Furukawa S, Fujit T, Shimabukuro M, Iwaki M, Yomada Y, Nakajima Y,Nakayama O, Makishima M, Matsuda M, Shimomura L. 2004. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. The Journal of Clinical Investigation. 114(12): 17521761.
o GallegosArreola MP, GómezMeda BC, MorganVillela G, M.R. ArechavaletaGranell, ArnaudLópez L, BeltránJaramillo TJ, Gaxiola R, ZúñigaGonzález G. 20032004. Gstt1 gene deletion is associated with lung cancer in mexican patients. Dis Markers. 19:259261
o Go´th L, Eaton JW. 2000. Hereditary catalase deficiencies and increased risk of diabetes. Lancet. 356:1820–1821.
o Go´th L, Lenkey A, Bigler WN. 2001. Blood catalase deficiency and diabetes in Hungary. Diabetes Care. 24:1839–1840.
o Hartnett ME, Stratton RD, Browne RW, Rosner BA, Lanham RJ, Armstrong D. 2000. Serum markers for oxidative stress and severity of diabetic retinopathy. Diabetes Care. 23:234–240.
o Johansen JS, Harris AK, Rychly DJ, Ergul A. 2005. Oxidative stress and the use of antioxidants in diabetes: Linking basic science to clinical practice.Cardiovascular Diabetology. 4 (5):111.
o Kregel KC, Zhang HJ. 2006. An integrate view of oxidative stress in aging: basic mechanisms, functional effects, and phatological consideration. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 292: R18R36.
o Lash LH , Hagen TM, Jones DP.1986. Exogenous glutathione protects intestinal epithelial cells from oxidative injury. Proc Natl Acad Sci. 83 (13):46414645.
o Madamanchi NR, Vendrov A, Runge MS. 2005. Oxidatives stress and vascular disease. Arterioscler Thromb Biol. 25:2938.
o Maxwell SRJ, Thomason H, Sandler D, Leguen C, Baxter MA, Thorpe GHG, Jones AF, Barnett AH. 1997. Antioxidant status in patients with uncomplicated insulindependent and noninsulindependent diabetes mellitus. Eur J Clin Invest. 27:484–490.
o Migliore l, Bevilacqua C and Scarpato R. 1999. Cytogenetic study and fish analysis in lymphocytes of sistemic lupus erythematosus (SLE) and systemic sclerosis (SS) patients. Mutagenesis.14:227231.
o Mohamed AK, Bierhaus A, Schiekofer S, Tritschler H, Ziegler R, Nawroth PP. 1999. The role of oxidative stress and NF_B activation in late diabetic complications. Biofactors. 10:157–167.
o Monnier L, Mas E, Ginet C, Michel F, Villon l, Cristol JP, Colette C. 2006.Activation of Oxidative Stress by Acute Glucose Fluctuations compared with sustained chronic Hyperglycemia in Patients With Type 2 Diabetes. JAMA; 295:16811687.
o Mukherjee A, Agarwa SK, Aguilar MA and Sharma A. 1991. Anticlastogenic activity of Bcarotene againts cyclophosphamide in mice in vivo. Mutat Res. 263:4146.
o Nangaku M, Isaura Y, Usuda N, Inagi R, Shibata T, Sugiyama S, Kurokawa K, de Strihou CY, Miyata T. 2005 In a type 2 diabetic nephropathy rat model, the improvement of obesity by a low calorie diet reduces oxidative/carbonyl stress and prevents diabetic nephropathy. Nephrol Dial Transplant. 20: 2661–2669.
o Nishikawa T, Edelstein D, Du XL, Yamagishi S, Matsumura T, Kaneda Y, Yorek MA, Beebe D, Oates PJ, Hammes HP, Giardino I, Brownlee M. 2000. Normalizing mitochondrial superoxide production blocks three pathways of hyperglycaemic damage. Nature 404:787–790.
o NouroozZadeh J, Rahimi A, TajaddiniSarmadi J, Tritschler H, Rosen P, Halliwell B, Betteridge DJ. 1997. Relationships between plasma measures of oxidative stress and metabolic control in NIDDM. Diabetologia. 40:647–653.
o Opara EC, AbdelRahman E, Soliman S, Kamel WA, Souka S, Lowe JE, AbdelAleem S. 1999. Depletion of total antioxidant capacity in type 2 diabetes. Metabolism. 48:1414–1417.
o Porte Jr D. 2001. Clinical importance of insulin secretion and its interaction with insulin resistance in the treatment of type 2 diabetes mellitus and its complications. Diabetes Metab Res Rev. 17:181–188.
o Prabhakar S, Starnes J, Shi S, Lonis B, Tran R. 2007. Diabetic Nephropathy Is Associated with Oxidative Stress and Decreased Renal Nitric Oxide Production. J. Am. Soc. Nephrol. 18:29452952.
o RamosIbarra ML. 2006. Disminución de la micronucleogenicidad de la diabetes por administración de ácido fólico. Guadalajara: tesis de grado, Doctorado en Genética Humana, Universidad de Guadalajara.
o RamosRemus C , DorazcoBarragan G, AcevesAvila FJ, AlcarazLopez F, FuentesRamirez F, MichelDiaz J, TorresBugarin O, VenturaAguilar A, ZuñigaGonzález G. 2002. Genotoxicity assessment using micronuclei assay in rheumatoid arthritis patients. Clin Exp Rheumatol. 20:208212.
o Rodríguez, PJM.; Menéndez, LJR; Trujillo, LY. Rev Cubana Med Milit 2001, 30(1):3644.
o RodríguezCarranza R. 2000. Vademécum académico de medicamentos. 3a ed. Ed. Mcgrawhill, interamericana. México, D.F. 1024.
o Robertson RP, Harmon J, Train POT, Poitout V. 2004. βCell glucosetoxicity, lipotoxicity, and chronic oxidative stress in type 2 diabetes. Diabetes. 53(1): s119S124.
o Rosen P, Nawroth PP, King G, Moller W, Tritschler HJ, Packer L. 2001. The role of oxidative stress in the onset and progression of diabetes and its complications: a summary of a Congress Series sponsored by UNESCOMCBN, the American Diabetes Association, and the German Diabetes Society. Diabetes Metab Res Rev 17:189–212
o Sai K , Hayashi M, Takagi A, Hasegawa R, Sofuni T, Kurokawa Y. 1992. Effects of antioxidants on induction of micronuclei in rat peripheral blood reticulocytes by potassium bromate. Mutat Res. 269 (1):113118.
o Salonen JT, Nyyssonen K, Tuomainen TP, Maenpaa PH, Korpela H, Kaplan GA, Lynch J, Helmrich SP, Salonen R. 1995. Increased risk of noninsulin dependent diabetes mellitus at low plasma vitamin E concentrations: a four year follow up study in men. BMJ 311:1124–1127.
o Sarda s S , Yilmaz M, Oztok U, Cakir N, Karakaya AE. 2001. Assessment of DNA strand breakage by comet assay in diabetic patients and the role of antioxidant supplementation. Mutat Res. 490: 123129.
o Saudek CD, Derr RL, Kalyani RR, MD.2006. Assessing Glycemia in Diabetes Using Selfmonitoring Blood Glucose and Hemoglobin A1c. JAMA. 2006; 295:16881697.
o Schreinemachers DM and Everson RB. 1991. Effect of residual splenic function and folate levels on the frequency of micronucleated red blood cells in splenectomized humans. Mutat Res. 263:6367.
o Shahin AA, Ismail MM, Saleh AM, Moustafa HA, AboulElla AA, Gabr HM. 2001. Protective effect of folinic acid a lowdose methotrexate genotoxicity. Z Rheumatol. 60:6368.
o Shigeta Y, Hiraizumi G, Wada M, Oji K, Yoshida T. 1961. Study on the serum level of thioctic acid in patients with various diseases. J Vitaminol (Kyoto). 7:48–52.
o Tang L , Reiter RJ, Li ZR, Ortiz GG, Yu BP, Garcia JJ. 1998. Melatonin reduces the increase in 8hydroxydeoxyguanosine levels in the brain and liver of kainic acidtreated rats. Mol Cell Biochem.178 (12):299303.
o Taylor SI. 1995. Diabetes mellitus. En: Scriver Chr, Beaud et al, Sly Ws, Valle D. The metabolic and molecular bases of inherited diseases. USA: McgraWhill, 7th; p.843.
o Tesfamariam B. 1994. Free radicals in diabetic endothelial cell dysfunction. Free Radic Biol Med. 16:383–391.
o Torres Bugarín O. 2000. Evaluación de la genotoxicidad de drogas antineoplásicas mediante el conteo de micronúcleos y otras anormalidades nucleares en mucosa bucal y micronúcleos en eritrocitos de sangre periférica. Guadalajara: Tesis de grado, Doctorado en Genética Humana, Universidad de Guadalajara.
o TorresBugarín O, De AndaCasillas A, RamírezMuñoz MP, SánchezCorona J, Cantú JM, Zúñiga G. 1998. Determination of diesel genotoxicity in firebreathers by micronuclei and nuclear abnormalities in buccal mucosa. Mutat Res. 413:277281.
o TorresBugarín O, VenturaAguilar A, ZamoraPerez A, GómezMeda BC, RamosIbarra ML, MorganVillela G, GutiérrezFranco A, ZúñigaGonzález G. 2004. Evaluation of cisplatin + 5FU, carboplatin + 5FU, and ifosfamide + epirubicine regimens using the micronuclei test and nuclear abnormalities in the buccal mucosa. Mutat Res. 539:177186.
o Uchimura K, Nagasaka A, Hayashi R, Makino M, Nagata M, Kakizawa H, Kobayashi T, Fujiwara K, Kato T, Iwase K, Shinohara R, Kato K, Itoh M. 1999. Changes in superoxide dismutase activities and concentrations and myeloperoxidase activities in leukocytes from patients with diabetes mellitus. J Diabetes Complications 13:264–270.
o Vijayalaxmi KK, Venu R. 1999. In vivo anticlastogenic effects of lascorbic acid in mice. Mutat Res. 438 (1):4751.
o West IC. 2000. Radicals and oxidative stress in diabetes. Diabet Med. 17:171–180.
o Wassmann S, Laufs U, Bäumer AT, Müller K, Ahlbory K, Linz W, Itter G, Rösen R, Böhm M, Nickenig G. 2001. HMGCoA reductase inhibitors improve endothelial dysfunction in normocholesterolemic hypertension via reduced production of reactive oxygen species. Hypertension. 37: 14501457.
o ZamoraPerez A, ZunigaGonzalez GM, GomezMeda BC, RamosIbarra ML, BatistaGonzalez CM, and TorresBugarin O. 2004. Induction of micronucleated cells in the shed skin of salamanders (ambystoma sp.) Treated with colchicine or cyclophosphamide. Environ Mol Mutagen. 44 (5): 436440.
o Zúñiga G, TorresBugarín O, RamírezMuñoz MP, Ramos A, FantiRodríguez E, Portilla E, GarcíaMartínez D, Cantú JM, GallegosArreola MP, SánchezCorona J. 1996. Spontaneous micronuclei in peripheral blood erythrocytes from 35 species. Mutat Res. 369 (12):123127
o ZúñigaGonzález G, RamírezMuñoz MP, TorresBugarín O, PérezJiménez J, RamosMora A, ZamoraPerez A, GallegosArreola MP, SánchezCorona J. 1998. Induction of micronuclei in the domestic cat (Felis domesticus) peripheral blood by colchicine and cytosinearabinoside. Mutat Res. 43:187189.
o ZúñigaGonzález G , GómezMeda BC, ZamoraPerez A, RamosIbarra ML, BatistaGonzález CM, EspinozaJiménez S, GallegosArreola MP, AlvarezMoya C, TorresBugarín O. 2003. Induction of micronuclei in proestrus vaginal cells from colchicine and cyclophosphamidetreated rats. Environ Mol Mutagen. 42(4):306310.
o Zalba G, San José G, Moreno M, Fortuno M, Fortuno A, Beaumont F, Diez J. 2001. Oxidative stress in arterial hypertension: role of NADPH oxidase. Hypertension. 38:13951399.