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UNIVERSIDAD DE CIENCIAS MÉDICAS DE VILLA CLARA
UNIDAD DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS (UNIB)
PAPEL DEL ESTRÉS OXIDATIVO EN LA HTA Y LA OBESIDAD INFANTIL
LIC. MSc JESÚS ALFONSO RODRÍGUEZPROFESOR AUXILIAR E INVESTIGADOR AGREGADO
LIC. MSc DOUGLAS FERNÁNDEZ CARABALLOPROFESOR ASISTENTE E INVESTIGSDOR AGREGADO
LIC. MSc DANAY RUIZ HEREDIAPROFESORA ASISTENTE E INVESTIGADORA AGREGADA
ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES
PrincipalesFactores de Riesgo de ECV
HipertensiónObesidadDiabetes MellitusDislipidemiaTabaquismo Sedentarismo
En un menor o mayor grado el estrés oxidativo está presente en estos factores de riesgo
ESTRÉS OXIDATIVO:
DESBALANCE ENTRE PRO-OXIDANTES Y ANTIOXIDANTES
PRO-OXIDANTES ANTIOXIDANTES
PRODUCCIÓN DE OXIDANTES QUE SOBREPASA LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE.
PRODUCIÓN NORMAL DE OXIDANTES CON DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
PRESENCIA DE LAS 2 CONDICIONES ANTERIORES
EL EO INDUCIDO POR UN EXCESO DE ERO JUEGA UN IMPORTANTE PAPEL EN UN NÚMERO DE PATOLOGÍAS VASCULARES INCLUYENDO A LA HTA. (Shuvaev VV. Y Col. J Pharmacol Exp Ther. 2009 November; 331(2): 404–411.)
LA DISFUNCIÓN ENDOTELIAL SE RELACIONA CON UNA ALTERACIÓN EN LA SÍNTESIS DEL ON, ESTO PUEDE SER POR UNA ELEVACIÓN DE LA ERO COMO DEL ANIÓN SUPERÓXIDO, EL CUAL INACTIVA EL ON. (Zhenyu Qin y Col. Hypertension. 2008 November; 52(5): 945–951.)
LOS MECANISMOS PROTECTORES ANTIOXIDANTES PUEDEN ESTAR DEFECTUOSO O ALTERADOS EN LOS PACIENTES HIPERTENSOS.(Cohen RA. J Cardiovasc Pharmacol. 2010 April; 55(4): 308–316.)
RELACIÓN DE ESTRÉS OXIDATIVO CON LA HTA
ESPECIES REACTIVAS DEL OXIGENO
O2 O2.- H2O2
.OH H2Oe-e- e- e-
2H+-OH
Oxigeno Anión superóxido
PeróxidoHidrógeno
Radicalhidroxilo
Agua
1O2
Oxigenosinglet
ESPECIES REACTIVAS DEL NITRÓGENO.
ENTRE ESTAS TENEMOS:
-Óxido Nítrico (.ON) -Anión Peróxinitrito (OONO-)
-Dióxido de Nitrógeno (N2O.) -Ácido Nitroso (HNO2)
-Catión Nitrosil (NO+) -Anión Nitrosil (NO-),
ANTIOXIDANTES
PROTEICO
Superóxido dismutasa (SOD)Catalasa (CAT)Glutatión peroxidasa (GPx) Glutatión Reductasa (GR)Tiorredoxina reductasa (TR)
NO PROTEICO
Glutatión reducidoCarotenosÁcido ascórbicoα TocoferolCoenzima QBilirrubinaÁcido úrico
CAUSAS DE LA HTADiversos mecanismos han sido caracterizado en los últimos años
VASOCONSTRICCIÓN
Sistema renina angiotensina
Sistema nervioso simpáticoVasopresina
ERO Endotelina
EVIDENCIA DE ANIÓN SUPERÓXIDO EN LA HTA
ANIÓN SUPERÓXIDO
Modelo de HSS se demostró disfunción endotelial inducida
por el O2.
Acción prehipertensiva del EO es debido al O2
.
por afectación del ON
El O2. juega un papel
importante en la remodelación y el tono vascular en la HTA
El O2 . Contribuye al desorden
vascular y a la vasoconstricción por inactivación del ON
El O2 . Es una de las ERO más
importante no sólo porque inactiva ON , también forma
H2O2 y ONOO-
El O2 .y el H2O2
modula el tono vascular asociado a la HTA
El O2 .está aumentado en la HTA experimental renal
PRINCIPALES FUENTES DE O2.- EN LA
HTA
NADPH Oxidasa Principal activador el Sistema RAA (Angiotensina II)
XANTINA OXIDASA
SINTETASA DE ÓXIDO NÍTRICO ENDOTELIAL (SONe) DESACOPLADA
SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD)
SOD
SOD Cu/Zn (Citoplasmática)
SOD Mn (mitocondrial)SOD ec (extra celular)
La SOD es la primera linea de defensa contra el ataque de los radicales libres.
El principal sistema AO contra el O2 . Es el sistema de la SOD.
La SOD ec ejerce un papel crítico en la protección del corazón contra el EO inducido por una sobrecarga de presión.
La SOD ec está localizada estrategicamente en el compartimento extracelular para recoger los radicales libres.
La mejor función de la SOD ec es la protección del ON
La SOD ec es el principal AO extracelular que se expresa en la vasculatura
Los principales enzimas AO vascular son la SOD, Catalasa y la GPx.
LA SOD Y OTRAS ENZIMAS ANTIOXIDANTES ESTÁN AFECTADAS EN LA HTA
El mecanismos de enzimas AO endógenas puede estar defectuosos en pacientes con HTA esencial.
Bajo niveles de SOD.se reportan en pacientes hipertensos.
Baja disponibilidad de los AO promueve estrés oxidativo celular y daño oxidativo asociado con la hipertensión.
La actividad de la SOD, catalasa y GPx fueron significativamente más baja en sangre total y en células mononucleares periféricas de hipertensos cuando se comparó con sujetos normales.
Existe alto niveles de Xantina Oxidasa y baja actividad de enzimas AO en sujeto con hipertensión esencial.
Se reportan a través de estudios previos un incremento de EO y decrecimiento de la capacidad AO en pacientes con hipertensión esencial.
TABLA 1 Valores de los antioxidantes de los niños según su clasificación
C N SOD ( Act. Esp) χ ± DS
N CAT (Act .Esp.) χ ± DS
N GSH (μmolar)χ ± DS
NT 192 0,743 ± 0,45 216 0,907 ± 1,30 237 46,56 ± 30,68
PHT 114 0,618 ± 0,40* 126 0,847 ± 0,95 133 43,83 ± 27,92
H 29 0,518 ± 0,27* 33 0,589 ± 0,38 37 40,60 ± 32,11
* (p< 0,05)
C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H-Hipertenso
TABLA 2 Valores de los antioxidantes según el sexo de los niños y su clasificación
CSOD(Act.Esp)
χ ± DSCAT (Act .Esp.)
χ ± DSGSH (μmolar)
χ ± DS
N Fem. N Masc. N Fem. N Masc N Fem. N Masc.
NT 101 0,79±0.4 91 0,73± 0,4 114 0,83±0.8 102 0,99 ± 1,6 117 47,7±29,6 120 45,44±31,7
PHT 56 0,64±0,4 58 0,59±0,3 * 60 0,90±0,9 66 0,80 ± 0,9 63 41,2±25,6 70 46,22 ±29,8
H 21 0,54±0,2 8 0,45±0,2 + 22 0,60±0,3 11 0,57 ± 0,4 25 39,2±32,5 12 43,45 ±32,3
C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H-Hipertenso
+ (p< 0,10) * (p< 0,05
Tabla 3 Valores de los antioxidantes en los niños según el color de la piel y su clasificación.
C SOD(Act.Esp)χ ± DS
CAT (Act .Esp.)χ ± DS
GSH (μmolar)χ ± DS
N PB N PNB N PB N PNB N PB N PNB
NT 157 0,75±0.4 35 0,69, ± 0,4 176 0,90±1,3 40 0,92 ± 0,9 190 46,82±31,3 47 45,5 ± 28,1
PT 91 0,57±0,3 * 23 0,77 ± 0,4 103 0,83±1,0 23 0,92 ± 0,6 110 42,55±27,4 23 49,93± 29,8
H 26 0,50±0,2 * 3 0,65 ± 0,1 28 0,61±0,4 5 0,46 ± 0,1 31 35,01±26,9** 6 69,50± 43,2
C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso PB- Piel Blanca PNB- Pile no Blanca * (p< 0,05) ** (p< 0,01)
Tabla 4 Valores de los antioxidantes en niños de 8 años según su diagnóstico.
C8 AÑOS
NSOD (Act .Esp)
χ ± DS NCAT (Act .Esp.)
χ ± DS NGSH (μmolar)
χ ± DS
NT 51 0,77 ± 0,41 53 1,413 ± 2,03 59 44,91 ± 37,22
PH 48 0,69 ± 0,45 48 1,090 ± 1,17 49 43,82 ± 31,08
H 12 0,44±0,23 * 12 0,522 ± 0,33 12 16,70±10,07 *
C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso
* (p< 0,05)
Tabla 5 Valores de los antioxidantes en los niños de 8 años de edad, de piel blanca según el sexo y su
clasificación.
C
Piel Blanca y 8 años
SOD(Act.Esp)χ ± DS
CAT (Act .Esp.)χ ± DS
GSH (μmolar)χ ± DS
N Fem N Masc N Fem N Masc N Fem N Masc
NT 19 0,84±0,45 25 0,76±0,42 20 0,94±0,87 24 1,71 ± 2,74 19 52,7±36,0 27 39,0± 39,5
PT 20 0,59±0,44+ 18 0,72±0,48 19 0,86±1,01 19 1,22 ± 1,48 20 35,8±21,8+ 20 49,1± 38,1
H 8 0,50±0,20* 3 0,20±0,12* 8 0,54±0,38 3 0,44 ± 0,30 8 14,6 ± 9,4* 3 15,5± 4,2*
C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso
+ (p< 0,10) * (p< 0,05)
TABLA 6 Valores de los antioxidantes según el IMC de los niños
C N SOD (Act. Esp) χ ± DS
N CAT (Act .Esp.)χ ± DS
N GSH (μmolar)χ ± DS
NP 211 0,743 ± 0,45 240 0,907 ± 1,30 266 46,56 ± 30,68
SP 54 0,618 ± 0,40 58 0,847 ± 0,95 61 43,83 ± 27,92
OB 56 0,518 ± 0,27 62 0,589 ± 0,38 62 37,44 ± 32,11*
C- Clasificación NP- Normopeso SP- Sobrepeso OB- Obeso * p<0,05
NIÑOS CON BAJO PESO AL NACER
Clasificación
SOD CAT
nGrupo Total
nNormopeso
n
Piel Blanca
nGrupo Total n Piel Blanca
Χ ± DE Χ ± DE Χ ± DE Χ ± DE Χ ± DE
Normotensos 6 106,1± 44,2 4 115,5±49,3 6 106,1 ±44,2 7 0,79 ± 0,62 7 0,79 ± 0,62
Prehipertensos 3 36,1± 12,6* p=0,020
3 36,1± 12,6* p=0,034
2 31,53 ±13,84*P=0,046
3 0,33 ± 0,15+p= 0,087
2 0,27 ± 0,14 * p=0,040
Hipertensos 1 57,39 ± - 1 57,39 ± - 1 57,39 ± - 1 1,41 ± - 1 1,41 ± -
HIPERTENSIÓN
O2.-
DISMINUCIÓN DEL ON
Acción vasodilatadora
Acción vasoprotectora
Acción antiaterogénica
AUMENTO DEL ONOO-
Vasoconstricción
LDLox
NADPH OxidasaXantina OxidasaSONe desacoplada
DISFUNCIÓN ENDOTELIAL
AUMENTO DEL ONOO-
Peroxidación lipídica
Daño del ADN
Oxidación y nitración de
proteínaInactivación de enzimas
Prostaciclina sintetasaSOD Cu/ZnSOD Mn
Oxidación de la BH4
Oxidación de la Arginina
SON e desacopladaAumento O2
.-
Oxidación del GSH
UNIVERSIDAD DE CIENCIAS MÉDICAS DE VILLA CLARAUNIVERSIDAD DE CIENCIAS MÉDICAS DE VILLA CLARA
UNIDAD DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICASUNIDAD DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS
Título: Estrés Oxidativo en niños obesos.Estrés Oxidativo en niños obesos.
Autores:
MSc. Douglas Fernández Caraballo
MSc. Danay Heredia Ruiz
MSc. Jesús Alfonso Rodríguez
Dra. Julieta García Sáez
Dr. C. Emilio González
La obesidad infantil ha mostrado un dramático incremento en la última década,
alcanzando proporciones epidémicas no sólo en el mundo desarrollado, sino también en
los países en desarrollo.
La persistencia de la obesidad ha sido asociada con múltiples problemas de salud,
particularmente enfermedades cardiovasculares, hipertensión, diabetes y cáncer entre
otras, con un gran impacto sobre la morbimortalidad en la vida adulta.
Aproximadamente 60% de los niños y adolescentes con sobrepeso tienen al menos un
factor de riesgo adicional para enfermedades cardiovasculares, tales como elevada tensión
arterial, hiperlipidemia o hiperinsulinemia. Más del 25% tiene 2 o más de esos factores de
riesgo.
La evidencia actual muestra que el principal hecho que subyace en las co-morbilidades
relacionadas con la obesidad podría ser la presencia de estrés oxidativo (EO), jugando un
papel clave en la fisiopatología de las consecuencias metabólicas y cardiovasculares,
directamente relacionado con el índice de masa corporal (IMC).
Objetivos
GENERAL:
Analizar los marcadores bioquímicos de estrés oxidativo en niños
diagnosticados con obesidad.
ESPECÍFICOS: Determinar la actividad de las enzimas antioxidantes Superóxido
Dismutasa y Catalasa en el grupo de estudio y un grupo control. Determinar las concentraciones séricas de Glutatión reducido y
Malonildialdehído en ambos grupos.
Materiales y Métodos
Para diagnostico de los niños obesos se tuvo en cuenta el índice de masa corporal e índice cintura-cadera.Las edades comprendidas para el estudio fueron entre 5 y 14 años.
La investigación se realizó en el Laboratorio de Química Sanguínea de la Unidad
de Investigaciones Biomédicas en conjunto con la consulta de Endocrinología del
Hospital pediátrico “José Luis Miranda” de la ciudad de Santa Clara.
100 muestras de suero de niños obesos (grupo de estudio)
100 muestras de niños supuestamente sanos (grupo control)
Resultados
UAE
p=0,000**
Gráfico 1. Actividad Enzimática Superoxido Dismutasa en niños obesos y grupo control.
Gráfico 2. Actividad Enzimática Catalasa en niños obesos y grupo control.
Gráfico 3. Concentraciones de Glutation reducido en niños obesos y grupo control.
Gráfico 4. Concentraciones de Malonildialdehído en niños obesos y grupo control.
In obese states, adipose tissue is subjected to oxidative stress, resulting in aging, accumulation of macrophages, production of proinflammatory cytokines and suppression of adiponectin. Activation of p53 tumor suppressor is pivotal in the aging process, stimulates inflammation and possibly attenuates the capacity of stem cell renewal. The aging of adipose tissue induces insulin resistance in adipose tissue, liver and muscle and mediates the progression to diabetes.
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