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Respuesta del sistema antioxidante en varones sanos,

frente a hiperglicemia aguda inducidaHealthy males antioxidant system response in induced acute hyperglycemia

Raquel Or1, Oscar Castillo2, Miguel Sandoval1, Rubn Valdivieso1, Rosa Oriondo1,

Orison O Woolcott2, Jorge Durand1, Lida Tello21Centro de Bioqumica y Nutricin, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Per.2Instituto Nacional de Biologa Andina, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Per.

ResumenObjetivo:determinar la respuesta del sistema antioxidante en varones sanos,frente a la hiperglicemia aguda inducida. Diseo:estudio prospectivo, descriptivo,longitudinal, experimental. Lugar:Instituto Nacional de Biologa Andina, Facultadde Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Per. Materialbiolgico:Sangre y suero de sujetos aparentemente sanos. Intervenciones:A13 sujetos adultos clnicamente sanos, entre 20 y 41aos, despus de 10 horasde ayuno, se administr glucosa va endovenosa, mediante el mtodo de clamp

hiperglicmico, a 125 mg/dL por encima del valor basal, durante 120 minutos. Serealiz mediciones de la glicemia a 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90,100, 110 y 120 minutos. Se tom la muestra sangunea con anticoagulante EDTAy otra de sangre total, para obtencin de suero, para las pruebas bioqumicasa los 0, 60 y 120 minutos. Principales medidas de resultados:Modificacionesde la glicemia y lipoperoxidacin en suero, glutatin y actividad superxidodismutasa en glbulos rojos lisados e ndices de estrs oxidativo. Resultados:Elnivel de glucosa durante el clamp hiperglicmico, luego de alcanzar el equilibrio,fue 19717,58 mg/dL. La lipoperoxidacin aument de 2,54 + 0,51 a 2,90 +0,58 umol/L, de 0 a 60 minutos, y a 2,66 + 0,55 umol/L a los 120 minutos. Elglutatin se redujo en 8,10% a la hora, aumentando 7,08% a los 120 minutos.La actividad superxido dismutasa se elev 0,54% a los 60 minutos y 5,66% alos 120 minutos, sobre el basal. Los ndices de valoracin del estrs oxidativotuvieron correlacin r Pearson positiva, en nivel alto a muy alto. Conclusiones:lahiperglicemia aguda inducida hasta 2 horas elev el estrs oxidativo, promoviendogeneracin de defensa antioxidante, con sntesis de glutatin reducido de novo ymayor actividad de la superxido dismutasa.Palabras clave:Tcnica de clampeo de la glucosa; estrs oxidativo; glutatin;peroxidacin de lpido; superxido dismutasa.

Abstract

Objective:To determine healthy males antioxidant system response in inducedacute hyperglycemia. Design:Prospective, descriptive, longitudinal, experimentalstudy. Setting:National Institute of Andean Biology, Faculty of Medicine,Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru. Biological materials:

Whole blood and serum of apparently healthy men. Interventions:After 10 hourfasting, intravenous glucose was administered to thirteen healthy 20-41 year-oldadult men using the hyperglycemic clamp method at 125 mg/dL above basalvalue during 120 minutes. Glycemia was measured at 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40,50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, and 120 minutes. Blood sampling was obtainedwith EDTA anticoagulant and whole blood to obtain blood serum for biochemistrytests at 0, 60 and 120 minutes. Main outcome measures:Blood serum glycemiaand lipoperoxidation variation, glutathione and superoxide dismutase activityin lysed red blood cells and oxidative stress index. Results:After achievingbalance, glucose levels during hyperglycemic clamp was 197 17,58 mg/dL.Lipoperoxidation increased from 2,54 + 0,51 to 2,90 + 0,58umol/L, from 0 to 60minutes, and to 2,66 + 0,55 umol/L at 120 minutes. Glutathione was reduced in8,10% at one hour, rising 7,08% at 120 minutes. Superoxide dismutase activityrose above basal 0,54% at 60 min and 5,66% at 120 min. Oxidative stressvaluation index had high level to very high level positive Pearson r cor relation.

Conclusions:Acute induced hyperglycemia up to 2 hours increased oxidative

stress, promoting generation of antioxidant defence with de novo synthesis ofreduced glutathione and greater activity of superoxide dismutase.

Key words: Glucose clamp technique; oxidative stress; glutathione; lipidperoxidation; superoxide dismutase.

INTRODUCCIN

La hiperglicemia es el incremento de laglucosa sangunea sobre los valores esti-mados como normales. Este incremento

puede ser silente cuando los nivelessricos no son ligeramente elevados omanifestar sintomatologa, cuando laelevacin es muy por encima del valornormal. En ambos casos, la hiperglicemiapodra producir alteracin del equilibriooxidativo, generando dao o estrs oxi-dativo, hiptesis que motiv el desarrollodel presente estudio. El dao o estrsoxidativo ha sido denido como la ex-posicin del organismo a diversas fuentesque producen una rotura del equilibrio

que debe existir entre las sustancias ofactores prooxidantes y los mecanismosantioxidantes encargados de eliminardichas especies qumicas, ya sea por undcit de estas defensas o por un incre-

mento exagerado de la produccin deespecies reactivas derivadas del oxgeno(EROs). La produccin excesiva de estasespecies produce dao celular, trastornossiolgicos y cambios patolgicos (1).

Las reacciones oxidativas son unafuente potencial citotxica continua deEROs, las cuales tienen rol importanteen los sistemas biolgicos (1).

Las principales EROs son el radicalsuperxido (O

2-.), el perxido de hidr-

geno (H2O

2) y el radical oxidrilo (HO.).

Una de las principales fuentes de EROs

es la cadena respiratoria, donde pueden

ocurrir las siguientes transferencias de

electrones:

En la cadena respiratoria, aproximada-mente 3% de los electrones provenientes

del nicotinamida adenina dinucletido

reducido (NADH + H+) se desva hacia

la formacin de EROs, por la reduccinincompleta del oxgeno.

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El O2-.es una de las principales EROs

en las clulas; la formacin de este ra-dical tambin puede ocurrir a nivel dela NADPH-oxidasa, segn la siguientereaccin:

2O2+ NADPH2O

2-.+ NADP++ H+

El (O2-.) se une a protenas, formando

un complejo, el que por estrs oxidativosufre modicaciones de conformacin,exponiendo distintos sitios de interaccinproteica, que le permiten unirse a 2 ferro-protenas integrales de membrana. Deesta manera, queda formado un complejoproteico con actividad NADPH-oxidasa(2). La activacin de este complejo estmediada por el sistema Ras unido a la(guanosina trifosfato) GTP.

El H2O

2puede reaccionar con metales

divalentes (libres o unidos a protenas)y producir HO., va reaccin de Fenton.El ejemplo tipo es la reaccin con Fe++libre, que ocurre segn la siguiente re-accin (2):

Fe+++ H++ H2O

2 Fe+++ HO.+ H

2O

(principalmente en citosol)

En forma similar, puede reaccionar

tambin con el grupo prosttico demetaloprotenas que contienen hierro(ej. con la dihidroxicido dehidrasa, la 6fosfogluconato dehidrasa, las fumarasasA y B o la aconitasa), segn la reaccinde Haber Weis (2):

Fe+++-complejo + O2-. Fe++-complejo + O

2

Fe++-complejo + H2O

2HO. + HO- + Fe+++-complejo

O2-.+ H

2O

2O

2+ HO. + HO-

El HO.puede reaccionar con distintasmacromolculas (protenas, lpidos ycidos nucleicos, principalmente), en lasque por cesin de un electrn se producenotras especies reactivas, a travs de meca-nismos an desconocidos. En estos casos,se dice que ha intervenido el radical oxi-drilo, entendiendo como tal a un radicalproveniente de oxidaciones univalentes,iniciadas por una reaccin de tipo Fenton(3). En este tipo de reacciones, la hidroxila-

cin y la abstraccin de hidrgeno son lasmodicaciones ms comunes que sufre elsustrato orgnico involucrado y se generanotros radicales libres orgnicos, tales comolos radicales alcohoxilos (RO.), peroxilos(ROO.) y sulfoderivados (2).

Existen otras dos EROs, con caracte-

rsticas especiales: el oxgeno singulete(1O

2) y el hipoclorito (en su forma no

protonada ClO-o protonada, llamadotambin cido hidrocloroso). Otra fuentede EROs est relacionada a la dupla xan-tino/xantino oxidasa. La acumulacin dehipoxantina y xantina, bajo condicionesanaerbicas, de isquemia/reperfusin(deciencia en la irrigacin sangunea-que empobrece la llegada de sangre y, porconsiguiente, de oxgeno a un tejido- conposterior reujo sanguneo y consecuente

auencia de oxgeno) o de contenidoenergtico bajo, puede desembocar en laproduccin de EROs (2).

Bajo condiciones fisiolgicas, losEROs son inactivados por un sistema dedefensa localizado tanto intra como ex-tracelularmente. Sin embargo, en ciertascondiciones se incrementa la generacinde EROs y/o la disminucin de las defen-sas antioxidantes, generndose el daooxidativo (2).

Si bien todos los organismos vivossoportan numerosos factores endgenosy exgenos de estrs oxidativo, al mismotiempo poseen numerosos sistemas de de-fensas antioxidantes regulables, enzimti-cos y no enzimticos. Existen enzimas queactan especcamente sobre determina-das especies reactivas. As, la superxidodismutasa (SOD) dismuta al O

2-.a O

2y

H2O

2, la catalasa transforma al H

2O

2en

O2 y agua, la GSHperoxidasa cataliza

la reduccin de perxidos (ROOH,

inclusive al H2O2) a alcoholes (ROH),aprovechando el potencial reductor delGSH. Existen otras enzimas, tales comolas quinonas reductasas y hemooxige-nasa, que pueden prevenir la formacinde EROs, por ciclado de electrones (4).Algunos metales, tales como el Se y elZn, por su participacin como cofac-tores de enzimas antioxidantes (GPx ySOD citoplasmtica, respectivamente),contribuyen a aumentar las defensasantioxidantes (2).

Entre las defensas antioxidantes no en-zimticas, tiene un lugar predominante elglutatin (GSH). Este tripptido (GSH,g-L-glutamil-L-cisteinil-glicina) protegea la clula contra diferentes especiesoxidantes y se ha comprobado su parti-cipacin clave en numerosos desrdenes

neurodegenerativos. Tanto el GSH comootras molculas conteniendo tioles tienenalto poder reductor y, por consiguiente,poseen propiedades antioxidantes, ya quepueden cederle un electrn a las EROsy/o ERNs, disminuyendo de esta formasu reactividad. Se dice que este tipo decompuestos de peso molecular bajo actancomo depuradores de radicales libres.Entre ellos podemos citar a la tiorredoxina(Trx) y a la vitamina C o cido ascrbico(hidrosoluble) y a las vitaminas liposolu-

bles E y la vitamina A (2).

Estudios epidemiolgicos indican quela ingestin de frutas y vegetales conereproteccin contra el desarrollo de cncery de otras enfermedades frecuentementeasociadas a estrs oxidativo. Se ha pro-puesto que el efecto benco de este tipode alimentos radica en las propiedadesantioxidantes de las vitaminas y a la pre-sencia de compuestos como los polifenoles(con propiedades de capturar radicaleslibres y quelantes de metales) (2).

Adems de los mecanismos de protec-cin antioxidante, enzimticos y no en-zimticos, tambin contribuyen a paliarel posible dao oxidativo a travs de tresmecanismos: a) el 3% del oxgeno de larespiracin se transforma en O

2-.mediante

una reduccin univalente, que ocurriraen el complejo I y en el complejo III mito-condrial (5,6); b) la compartimentalizacincelular, lo que trae como consecuenciaque las EROs y sus fuentes no siempreestn cerca de sus blancos de accin; y, c)

varios factores estructurales de los cidosnucleicos favorecen su proteccin ante elestrs oxidativo: la cromatina compacta,la presencia de histonas y la formacinde complejos estables del ADN con lasprotenas bsicas y no bsicas (2).

Las investigaciones en marcha estntratando de explicar la participacin delas EROs en el desarrollo y caractersticasclnicas de varias enfermedades, talescomo diabetes, cirrosis alcohlica, hiper-

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tiroidismo, cncer, infarto al miocardio,entre otras (7).

Siendo la hiperglicemia crnica unacaracterstica comn de la diabetes nocontrolada, esta condicin puede con-llevar al incremento de la produccin deEROs, con una reduccin de las defensas

antioxidantes y alteracin del estadoredox intracelular del organismo, lo cualiniciara una serie de eventos molecularescomplejos responsables de las complica-ciones diabticas (8). La hiperglicemiacondiciona una sobreproduccin deEROs, que afectara a macromolculascomo los cidos grasos insaturados delas membranas biolgicas (medido porlipoperoxidacin: mediante la formacindel complejo especies reactivas derivadasdel cido tiobarbitrico malondialdehido

(MDA-TBARS), dienos conjugados,tambin a protenas (glicacin de pro-tenas) y especialmente el dao al ADN(8-oxoguanina).

El objetivo del presente trabajo fuedeterminar la respuesta del sistemaantioxidante in vivo, frente a la hiper-glicemia aguda inducida, en varonessanos, utilizando el mtodo de clamphiperglicmico, para observar la respuestadel organismo frente a la elevacin de laglucosa en sangre ya que en pacientes con

diabetes se observa una deplecin de lasdefensas antioxidantes, desconocindoselo que ocurre funcionalmente en condi-ciones normales.

MTODOS

Se estudi 13 varones, voluntarios, cl-nicamente sanos, residentes en Lima.El estudio se realiz en el Instituto Na-cional de Biologa Andina, Facultad deMedicina, Universidad Nacional Mayor

de San Marcos, Lima, Per en el periodo2004-2005.

Previo ayuno mnimo de 10 horas, serealiz el clamp hiperglicmico, el cualconsisti en elevar los niveles de gluco-sa sangunea a 125 mg/dL por encimadel valor basal, segn el mtodo de DeFronzo (1979) (9). Para ello, se coloc a losvoluntarios un catter en cada antebrazo;uno de ellos se utiliz para la infusinde dextrosa al 20% y el otro para la

obtencin de sangre para las medicionesde lipoperoxidacin, glutatin reducidoy superxido dismutasa. La glicemia fuerealizada tomando sangre capilar y medi-da con tiras reactivas.

Se us un software GWBASIC.EXE,que nos permiti elevar la glicemia a la

concentracin deseada y luego mante-nerla durante las dos horas que dur laprueba. El software GWBASIC.EXE esun programa matemtico informticoutilizado para corregir la velocidad deinfusin de la dextrosa al 20%. El valorde glicemia capilar obtenido a partir delminuto 20 y de all cada 10 minutos hastael minuto 110, fue introducido en la com-putadora, la cual a travs del programa nosindica la velocidad de infusin a corregirpara mantener el valor de la glicemia

deseada, en los tiempos programados. Se obtuvo muestras de sangre parallevar a cabo las siguientes determina-ciones:

- Glicemia a los -15, 0, 5, 10, 15, 20,30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110y 120 minutos, con el mtodo deglucosa oxidasa, con tiras reactivasBoehringer Mannheim.

- Lipoperoxidacin (LPO) en suerofresco, segn el mtodo de Buege (10)modicado por Surez (11), a los 0, 60y 120 minutos, midiendo en el espec-trofotmetro la formacin del com-plejo tiobarbitrico-malondialdehido(MDA) a 535 nm.

- Separacin de eritrocitos y hemlisis,para la determinacin de glutatin(GSH) y actividad de la enzima su-peroxidismutasa (SOD); se us unamuestra de sangre con EDTA comoanticoagulante; luego se lav los eri-

trocitos en suero siolgico (solucinde NaCl 0,9 g/dL) y se centrifug por8 minutos, a 3000 RPM; se eliminel sobrenadante, se resuspendi consuero siolgico y secentrifug nue-vamente; se repiti esta operacinhasta obtener sobrenadantes claros;se elimin el sobrenadante y seresuspendi los hemates del preci-pitado con agua helada, que fueroncolocados en refrigeracin, para lahemolizacin.

- Se midi glutatin reducido (GSH)total, segn el mtodo de Boyne (12), alos 0, 60 y 120 minutos; se determinen eritrocitos hemolizados, en presen-cia de vitamina C, glioxilato y cido2 ditiobisnitrobenzoico (DTNB),midiendo en el espectrofotmetro a

412 nm.- La actividad superxido dismutasa

(SOD) se determin segn el mtodode Marklund (13), a los 0, 60 y 120 mi-nutos, y fue medida en los eritrocitoshemolizados utilizando como controlla autooxidacin del pirogalol en

buffer tris-HCl, a 420 nm.

A partir de los datos de glicemia e in-dicadores del estrs oxidativo -como lipo-peroxidacin srica, actividad superxido

dismutasa y concentracin de glutatinreducido-, se obtuvo el promedio aritm-tico, la desviacin estndar muestral yrango: valores mximo y mnimo. Tam-

bin, se calcul la variacin porcentualde los indicadores del estrs oxidativo ensangre, tomando el cambio que hubo alos 60 y 120 minutos, as como cien porciento el valor de 60 minutos, para com-parar la variacin a los 120 minutos. Secalcul adems ndices de la valoracindel estrs oxidativo en sangre, como:

glicemia/lipoperoxidacin, actividadSOD/lipoperoxidacin y concentracinde glutatin/lipoperoxidacin, en lostiempos basal, 60 y 120 minutos.

Los resultados fueron sometidos alanlisis de correlacin de la r de Pearson,teniendo la siguiente consideracin: si lacorrelacin era menor a 0,20, la corre-lacin era muy pequea, prcticamentedespreciable; si el valor estaba entre 0,20y 0,39, la correlacin era baja; entre 0,40y 0,59, la correlacin era moderada; con

valores entre 0,60 y 0,80, la correlacinera alta o marcada; y si la correlacin eramayor que 0,80, entonces era muy alta.El anlisis se realiz para una signican-cia mnima de 0,05, mediante el clculodel error tpico y la razn tpica, para locual se us el programa SPSS, versin15,0.

Se cont con el consentimiento infor-mado de los pacientes, requisito necesarioen el periodo que se realiz este estudio.

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RESULTADOS

Los sujetos de investigacin presentaronedades entre 20 y 41 aos, promedio28,26,5, ndice de masa corporal(IMC) entre 22,6 y 26,5 kg/m2, promedio23,81,2. Los niveles de glucosa sangu-nea basal en ayunas fueron 84,48,4 mg/dL. A los 6 minutos de la administracinde glucosa endovenosa, la elevacin dela glicemia fue en promedio 197,417,58

mg/dL y se mantuvo en valores de 200mg/dL hasta los 120 minutos, como seobserva en la gura 1. No se encontrrelacin entre los niveles de glicemia

basal con el IMC.

De la misma manera, los valores deglicemia basal a los 6 minutos, as como lacantidad de glucosa administrada, no tu-vieron correlacin con otros indicadores.

No se inform sobre algn efecto adversoen los sujetos voluntarios, durante nidespus de la hiperglicemia inducida.

En la gura 1, se observa la curva delos niveles de glucosa en sangre durantela administracin de glucosa endovenosapara inducir hiperglicemia, durante 120minutos. En la medicin basal (tiempo0), todos los sujetos de estudio presen-taron niveles en el rango consideradonormal.

El nivel de estrs oxidativo en sangre,observado por lipoperoxidacin, aument

de 2,540,51 a 2,900,58 umol/L, de 0 a60 minutos, para descender a 2,660,55a los 120 minutos de la prueba (tabla 1).La defensa antioxidante generada en elorganismo de los voluntarios fue evaluadapor la SOD, la cual mostr elevacindel valor basal a los 60 minutos, paraluego reducirse a los 120 minutos. Laconcentracin de glutatin se redujo alos 60 minutos, en comparacin al valor

basal, y luego se elev, sin superar el nivel

basal.

Los cambios tanto del estrs oxidati-vo, medido por lipoperoxidacin, comola defensa antioxidante, determinadapor actividad SOD y glutatin, fueronvalorados de manera adimensional porestimacin de la variacin porcentual,

mostrndose variacin signicativa a los120 minutos, comparada con el valor

basal o el valor de 60 minutos (tabla2); para los valores de lipoperoxidacinesta variacin determin un incrementopromedio de 15,2% a los 60 minutosrespecto al basal y se redujo a -7,3% a

los 120 minutos; y, para los valores de laSOD, se observ un incremento de 5,7%a los 120 minutos respecto al valor basal yde 4,5% respecto al valor de 60 minutos;para ambos casos la correlacin fue alta.

Respecto al glutatin, a los 60 minutosse observ disminucin de su concentra-cin en 8,1% y elevacin a los 120 mi-nutos de 7,1%; estas variaciones tuvieroncorrelacin signicativa (tabla 2).

La valoracin del la lipoperoxidacinen funcin de la glicemia basal no tuvo

correlacin. Las relaciones de la actividadsuperxido dismutasa con lipoperoxida-cin y glutatin con lipoperoxidacinfueron de un nivel marcadamente alto amuy alto.

Para el caso de la relacin SOD/lipope-roxidacin, hubo un descenso sostenidodesde el tiempo cero o basal, hasta los 120minutos. Mientras que, para la relacinglutatin/ lipoperoxidacin, se observuna reduccin a los 60 minutos, para

subir a los 120 minutos, sin llegar a larelacin basal (ver tabla 3).

DISCUSIN

La prevalencia de diabetes mellitus seincrementa en forma muy rpida y seconsidera que, para el ao 2025, la cifra

Tabla 1. Niveles de estrs oxidativo en sangre.

Indicadores de estrs oxidativo Promedio DE Valor mximo Valor mnimo

Lipoperoxidacin basal mol/L 2,54 0,51 3,42 1,81Lipoperoxidacin 60 min mol/L 2,90 0,58 3,77 2,27Lipoperoxidacin 120 min mol/L 2,66 0,55 3,85 2,04SOD basal UI/mL 859,7 424,5 1 270,6 329,4SOD 60 min UI/mL 865,8 459,3 1 651,7 411,76SOD 120 min UI/mL 742,5 426,8 1087, 494,12Glutatin basal mg/dL 665,6 117,7 845,9 533,5Glutatin 60 min mg/dL 626,1 148,9 871,9 383,9Glutatin 120 min mg/dL 643,1 123,7 819,8 481,1

DE = desviacin estndar.

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de diabticos a nivel mundial ser de 333millones, o sea 6,3% de la poblacin. Si

tenemos en cuenta que la mortalidad seeleva en este grupo de pacientes hasta 4veces ms que en sujetos no diabticos,debido fundamentalmente a las mani-festaciones tardas de la enfermedad,generadas por el dao macro y microvas-cular, es sumamente importante tratarde prevenirlas. Estudios clnicos conun nmero signicativo de casos handemostrado que los pacientes que logranun mejor control metablico presentanun dao vascular menor que aquellos

con un control inadecuado, tanto endiabticos de tipo 1 como de tipo 2(UKPDS, DCCT) (14,15). Actualmente,se acepta que este dao vascular tieneuna relacin ntima con la hiperglicemiacrnica (1).

Es conocido que la hiperglicemiacrnica induce la generacin de EROs,

las que produciran dao oxidativo, oca-sionando incremento en la generacin

de O2-. y de oxido ntrico (NO). Este

incremento es daino, porque estas dosmolculas reaccionan y producen peroxi-nitrito, un potente oxidante que perduramayor tiempo que los dems radicaleslibres (16,17).

Estudios realizados por Marfella y col.(18), as como Ceriello y col. (19), encontra-ron que una hiperglicemia aguda induci-da durante 120 minutos, mediante clamphiperglicmico (15 mmol/L), caus estrsoxidativo, provocando una deplecin dela capacidad antioxidante.

Por otro lado, existe la teora que elestrs oxidativo est asociado con laautooxidacin de la glucosa. Adems,se postula cuatro mecanismos mole-culares de dao tisular que produce lahiperglicemia; estos son: activacin de laproteinquinasa (PKC), que producira la

sntesis de novo de un segundo mensajerodiacilglicerol (DAG), incremento del u-jo de la va de hexosaminas, incrementode productos de glicosilacin avanzada(PGA) y elevacin del ujo de la va delos polioles (17,20).

En nuestra investigacin, se someti

a hiperglicemia aguda inducida a sujetosnormales, durante 120 minutos; se lesdetermin un marcador de estrs oxida-tivo, midiendo la formacin del complejoMDA TBARS. Este parmetro fuevalorado a nivel basal, 60 minutos y 120minutos. La correlacin de los 60 y 120minutos con el nivel basal mostr unacorrelacin alta (tabla 2). Frente a unaagresin (estrs oxidativo) producidapor la hiperglicemia aguda en sujetosnormales, se observ en los primeros 60

minutos un incremento del marcador(peroxidacin lipdica); sin embargo,al finalizar la prueba, este parmetrodisminuy; probablemente el organismo,frente a un dao celular, indujo la sntesisproteica de la enzima SOD y mejor susdefensas antioxidantes. Estas variacioneshan sido tambin observadas in vitroporVincent y col. (21).

Zorrilla-Garca y Fernndez-Argones(22)realizaron un metaanlisis sobre dia-

betes y estrs oxidativo; mencionaron

que en la diabetes mellitus descompen-sada aparecen y aumentan en el plasmasustancias como el malondialdehido,los dienos conjugados y las sustanciasreactivas del cido tiobarbitrico, queson una medida de la peroxidacin lip-dica que se presenta en esta alteracinmetablica, lo que evidencia la relacinentre la diabetes mellitus y el estrsoxidativo. En nuestro trabajo, se observala misma tendencia hacia la generacinde estrs oxidativo, siendo la diferencia

importante que los sujetos estudiadospor nosotros eran sujetos normalessometidos a hiperglicemia aguda de 2horas, no pacientes diabticos, quienesdependiendo de su control metablicogeneralmente estn expuestos a hiper-glicemia crnica.

En la revisin realizada por DarielDaz Arce (23)sobre hiperglicemia y es-trs oxidativo en cultivo de clulas, semenciona que un estudio realizado en

Tabla 2. Variacin porcentual de los indicadores del estrs oxidativo en sangre.

Variacin % del estrs oxidativo Promedio DE Valor mximo Valor mnimo r Pearson

Lipoperoxidacin 60/basal * 15,2 17,7 54,2 -9,6 0,77Lipoperoxidacin 120/basal 4,8 9,3 16,3 -17,3 0,88Lipoperoxidacin 120/60 * -7,3 15,0 16,5 -32,9 0,64SOD 60/basal 0,5 19,5 29,9 -18,2 0,92

SOD 120/basal 5,7 27,0 50,0 -29,2 0,89SOD 120/60 * 4,8 30,5 51,0 -34,2 0,75Glutatin 60/basal -8,1 10,4 11,5 -28,0 0,94Glutatin 120/basal -2,7 6,8 3,8 -10,0 0,96Glutatin 120/60 7,1 13,4 25,4 -7,2 0,92

DE = desviacin estndar.* Anlisis de correlacin r, positivo, nivel alto o marcado.Anlisis de correlacin r, positivo, nivel moderado.

Tabla 3. ndices de valoracin del estrs oxidativo en sangre.

ndices valoracin del estrs oxidativo Promedio DE Valor mximo Valor mnimo r Pearson

SOD 60/ lipoperoxidacin 60 * 283,8 140,1 500,2 164,7 0,56SOD 120/ lipoperoxidacin 120 * 276,0 150,7 640,2 180,6 0,40Glutatin basal/ lipoperoxidacin basal 266,9 41,1 327,9 179,6 0,61Glutatin 60/ lipoperoxidacin 60 224,6 62,8 322,8 131,2 0,77Glutatin 120/ lipoperoxidacin 120 249,5 44,5 320,9 165,5 0,81

DE = desviacin estndar.* Anlisis de correlacin r, positivo, nivel moderado.Anlisis de correlacin r, positivo, nivel alto o marcado.Anlisis de correlacin r positivo, nivel muy alto.

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clulas endoteliales de la vena umbilicalexpuestas a elevadas concentraciones deglucosa durante dos semanas mostraronuna induccin en la expresin de lasenzimas antioxidantes SOD, catalasa yglutatin peroxidasa, a partir del stimoda de tratamiento. A diferencia de

nuestro estudio, la hiperglicemia tuvouna duracin de solamente 2 horas,observndose una misma tendencia enla respuesta antioxidante.

Cuando ocurre un desbalance entrela produccin de radicales libres y las de-fensas antioxidantes, se produce el daooxidativo. Frente a este tipo de agresincelular, el organismo sintetiza el GSH,tratando as de mantener el equilibrioredox y disminuir la cantidad de radi-cales libres (24). Todo esto sugiere que la

exposicin a elevadas concentracionesde glucosa sangunea puede generar unincremento de EROs, que reaccionan conlos sistemas antioxidantes primarios delorganismo, por ejemplo, el alfa tocoferoly el GSH, provocando disminucin delas concentraciones de las defensas (23).

La accin del glutatin reducido, comose ha mencionado, es el antioxidantems importante que tiene el organismo,porque permite amortiguar la agresinde EROs. En nuestro estudio, los niveles

de glutatin reducido disminuyeron a los60 minutos y luego se elevaron a los 120minutos, sin llegar a los niveles basales(tabla 3); pero, si se toma en cuenta lasvariaciones porcentuales de cada hora encomparacin con los niveles basales, seaprecia que realmente hay un descensodel nivel del GSH; esto nos permitededucir que el organismo, al defendersefrente a un dao oxidativo, consumerpidamente el antioxidante, por lo queinicialmente los niveles se reducen; sin

embargo, el organismo sintetizara GSHde novo, para lograr una mejor defensaantioxidante, lo que se observa a los 120minutos, para luego elevar sus niveles alos 120 minutos.

En relacin a la superxido dismutasa,esta es la primera enzima antioxidanteque cataliza la dismutacin del radicalcitotxico superxido (O

2-.), formando

oxgeno y perxido de hidrgeno. Esla principal defensa antioxidante que

presenta todo tipo de clulas que estnexpuestas al oxgeno. En nuestro estudio,esta enzima, frente a la elevacin de laglicemia, mostr un incremento de suactividad para luego descender a valorespromedios menores que el nivel basal; sinembargo, la variacin porcentual fue de

5,7%, habiendo una notoria elevacina los 120 minutos en comparacin albasal. Estos resultados corroboran losestudios que indican que el organismoinicialmente usa sus defensas y, despusde la persistente hiperglicemia, hay unincremento sostenido de la SOD.

Vincent y col. (21), en un estudiorealizado en cultivos de neuronas dediabticos, encontraron un incrementode la SOD y catalasa luego de 3 horasde incubacin con una concentracin

de 20 mM de glucosa. El incremento dela actividad de catalasa fue cinco vecesrespecto a los controles, mientras que elincremento de la SOD fue ligeramentemoderado; as mismo, la concentracinde GSH disminuy significativamen-te. Esto sugiere que mientras el GSHest siendo oxidado a travs del daooxidativo, las neuronas son capaces deresponder restituyendo este antioxidante;esto podra constituir una terapia contrala neuropata diabtica.

En nuestra investigacin, el compor-tamiento de la variacin de la SOD yGSH es semejante al estudio de Vincent(21), por lo que podramos sugerir que elorganismo, frente a una agresin comola hiperglicemia, inicialmente consumeel GSH; luego, se regenera este antioxi-dante por sntesis de novo y tambin seincrementa la actividad de la SOD.

Por lo tanto, concluimos que la res-puesta del organismo en varones sanosfrente a la hiperglicemia aguda inducidahasta 2 horas eleva el estrs oxidativo,promoviendo generacin de defensaantioxidante, con sntesis de glutatinreducido de novo y mayor actividad dela superxido dismutasa.

AGRADECIMIENTOS

A la Fundacin Alexander von Humboldt,Bonn-Alemania, por su apoyo en equipospara la tcnica del clamp hiperglicmico.

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Manuscrito recibido el 3 de agosto de 2009 y aceptado

para publicacin el 4 de setiembre de 2009.

Correspondencia:

Dra. Raquel Or Sifuentes

Centro de Investigacin en Bioqumica y Nutricin

Facultad de Medicina, UNMSM

Av. Grau 750. Lima 1, Per

Correo-e: kelaore@yahoo.es