Sánchez et al. 2011. Esttrés oxidativo mediante peroxidación lípidca en cristalinos. MedULA 20: 42-45 DETERMINACIÓN DEL ESTRÉS OXIDATIVO MEDIANTE PEROXIDACIÓN LIPÍDICA EN CRISTALINOS HUMANOS CON CATARATAS. Indhyra Sánchez, Víctor Torres, Olga Moreno, Antonio Rodríguez. Laboratorio de Bioquímica Adaptativa, Departamento de Bioquímica. Universidad de Los Andes. Mérida. Venezuela. e-mail: tita_lucida@hotmail.com Resumen El desbalance entre la producción de radicales libres y antioxidantes es conocido como estrés oxidativo, el predominio de radicales libres daña las estructuras biológicas. Objetivos: Determinar la existencia del estrés oxidativo en cristalinos con cataratas, relacionándolo con edad, sexo, dieta, consumo de vitaminas, tabaco y otras patologías sistémicas. Metodología: Se utilizó una muestra de 30 cristalinos, seleccionados aleatoriamente de pacientes operados en el Centro Ambulatorio Médico Integral de la Universidad de Los Andes. Estas muestras fueron sometidas a la técnica de determinación del malondialdehído con ácido tiobarbitúrico. Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza y al test de Tukey de comparación múltiple aplicando un nivel de significación de 0.05. Resultados: En el 83.3% de las muestras se obtuvieron valores, que van de 0.036 a 1.097 nanomoles de malondialdehído sobre gramos de proteínas de cristalino, el 48% consumía vitaminas, 68% tenía otras patologías sistémicas, el 96% consumía frutas, el 89.3% consumía vegetales y el 8% fumaba. Conclusiones: Se comprobó la existencia del estrés oxidativo en la mayoría de los pacientes y se demostró la relación existente entre las variables estudiadas con los niveles del estrés oxidativo. Se demostró que los radicales libres pueden ser una importante causa de dicha patología. Palabras clave: estrés oxidativo; cataratas; peroxidación lipídica. Abstract Determination of oxidative stress by means of lipid peroxidation in human crystalline lens with cataracts. The imbalance between the production of free radicals and antioxidants is known as oxidative stress, the prevalence of free radicals damages biological structures. Objectives: To determine the existence of the oxidative stress in crystalline with cataracts by the quantification of lipid peroxidation, to relate it to age, sex, diet, vitamin consumption of vitamin, smoking and other systemic pathologies. Methodology: Sample of 30 crystalline lens was used, selected random from patients operated at the Ambulatory Integral Medical Center of the University of The Andes. These samples were subjected to technique of determination of malondialdehyde with the thiobarbituric acid. The means were subjected to the analysis of variance and the Tukey test of multiple comparations using a signification level of 0.05. Results: 83.3% of samples had values between 0.036 and 1.097 malondialdehyde nanomoles per gram of crystalline proteins, 48% consumed vitamins, 68% had other systemic pathologies, 96% consumed fruits, 89.3% consumed vegetables and 8% were smokers. Conclusions: the existence of oxidative stress in most patients was verified, and it was shown the relationship between the oxidative stress and the studied variables. It was shown that free radicals could be an important cause of this pathology. Keywords: oxidative stress; cataracts; lipid peroxidation. INTRODUCCIÓN. citotóxicos. Las estructuras de la bicapa lipídica de las Todas las células están permanentemente produciendo membranas celulares, son muy susceptibles a la moléculas con electrones desapareados llamados peroxidación lipídica, lo que puede producir la lesión de radicales libres; proceso natural, inevitable y dichas membranas celulares y de otros componentes constante. El daño que los radicales libres provocan intracelulares. Este proceso de la peroxidación lipídica da en los diferentes tejidos, se debe a que ellos lugar a la formación de compuestos tales como reaccionan químicamente con los lípidos, proteínas, hidrocarbonos (eteno, pentano, etc.), alkenales y carbohidratos y ADN. Este daño es llamado estrés aldehidos siendo el malondialdehido un buen marcador oxidativo, que depende del balance entre los radicales biológico de éste proceso (Alonso et al. 1999). Sabiendo libres y las defensas antioxidantes que dispone el que el estrés oxidativo está relacionado con la organismo humano. El estrés oxidativo opacificación del cristalino llamada catarata (Basygit particularmente en los lípidos produce peroxidación 2005), patología con gran incidencia en nuestro medio ya lipídica, afectando los dobles enlaces de los ácidos que es la causa del 47.8% de los casos de ceguera a escala grasos insaturados o fosfolípidos polinsaturados, en mundial y sigue siendo el principal reto en la lucha contra un proceso autocatalítico, fragmentando los ácidos la ceguera evitable, en particular en los países en grasos y formando hidroperóxidos y aldehidos desarrollo (Donma et al. 2002). 42 MedULA, Revista de Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes. Vol. 20. Nº 1. 2011. Mérida. Venezuela. Sánchez et al. 2011. Esttrés oxidativo mediante peroxidación lípidca en cristalinos. MedULA 20: 42-45 El objetivo de esta investigación fue determinar de malondialdehído por gramos de proteínas: esta se mediante la peroxidacion lipídica los niveles de realizó mediante la técnica de determinación de la estrés oxidativo en cristalinos con cataratas y concentración de proteínas por colorimetría en la cual se relacionar dichos valores con la edad, sexo, dieta, usa una curva de calibración con la albúmina bovina consumo de suplementos vitamínicos, consumo de (BSA) como estándar midiendo la densidad óptica a 279 tabaco y otras patologías sistémicas. Esperando nm. Luego se determina la concentración mediante la niveles elevados de estrés oxidativos en personas fórmula: [BSA] (mg/ml) = D.O.279nm x 13/9 que consumen pocos vegetales, frutas y Posteriormente se colocan 10 μl de la muestra mas 490 μl suplementos vitamínicos así como también en de agua destilada para agregarle 1 ml de la solución A+B. personas que consumen tabaco (Halliwell y Para obtener esa solución A+B se mezclaron 50 ml de la Gutteridge 1989), para demostrar que el modo de solución A que contiene carbonato de sodio al 2%, vida de una persona pueda ser un factor hidróxido de sodio al 2%, tartrato de sodio y potasio al determinante en la formación de cataratas, sobre 0.16% y SDS (sodium dodecylsulfate) al 10% con 500 μl todo aumentar aquellos agentes que disminuyan la de la solución B, la cual esta compuesta por sulfato de producción de radicales libres, para la prevención cobre al 4%. A esa nueva solución se llamó C y a esta se de esta patología, sobre todo en nuestro país, ya le colocó 100 μl del reactivo de Folin diluido, que no se han realizados suficientes colocándose durante 10 min a 37 ºC en baño de María. Se investigaciones del estrés oxidativo en cristalinos. midió la absorbancia en un espectrofotómetro Agilent 8453 a 750 nm. METODOLOGÍA. Al tener los valores de la peroxidación lipídica y el de las El diseño de esta investigación es de tipo proteínas se procedió a relacionarlos para obtener los experimental de corte transversal, se obtuvieron 30 valores de nmoles de MDA por g de proteína de muestras de cristalinos seleccionados aleatoriamente cristalino. (Ejemplo: muestra 1; 1000 ml tienen 1.79 de pacientes que fueron operados de cataratas en el nmoles, y 1 ml tiene 0.00503 g, se multiplica este valor Centro Ambulatorio Medico Integral de La por 1000 = 5.03 g, luego se divide 1.79 nmoles entre 5.03 Universidad de Los Andes (C.A.M.I.U.L.A.), a dichos g y se obtiene 0.356 nmoles de MDA/g de proteína de pacientes se les solicitó su consentimiento, aceptando cristalino). a colaborar con esta investigación además de Para el análisis estadístico de los datos se aplicó un proporcionar información acerca de su dieta, consumo análisis de varianza y las pruebas de Tukey de de suplementos vitamínicos y consumo de tabaco. comparación múltiple y la t de Student aplicando un nivel Luego estos cristalinos fueron transportados en un de significación de un 5%, para lo cual se usó el software medio de cultivo HBS (Hepes Buffered Solution) GraphPAD Prism versión 2.01, 1996. (Pansini et al. 2005) para conservar la integridad de las estructuras biológicas hasta su manipulación en el RESULTADOS. laboratorio; seguidamente todos los cristalinos fueron Luego de realizar las técnicas tanto de peroxidación pesados y homogenizados con 5 ml de agua destilada lipídica como de determinación de proteínas y realizar los con un homogenizador de vidrio (Thomas A3528, cálculos matemáticos para obtener los valores USA). La producción de radicales libres se determinó comparables de estrés oxidativo, se observó que en el mediante la medición de la concentración del 83.3% de las muestras se determinaron valores que van malondialdehído en los homogenatos de cristalino de 0.036 a 1.097 nanomoles de malondialdehído sobre mediante la técnica del ácido tiobarbitúrico, para gramos de proteínas de cristalino (tabla 1). llevar acabo este método se tomaron 500 μl del Relacionando los valores de estrés oxidativo de las homogenato al cual se le agregó 1.5 ml de ácido muestras que se lograron cuantificar, con los datos acético al 20%, 1 ml de ácido tiobarbitúrico al 1% y arrojados en las encuestas se observa que las edades con 10 μl de BHT (butylated hydroxytoluene), los tubos mayores niveles de estrés oxidativo eran de 60 a 90 años de ensayo con la mezcla se colocaron a 100 ºC en representando el 84% (tabla 2). baño de María durante 60 min. Se enfriaron a Además, los niveles de estrés oxidativo fueron temperatura ambiente, fueron posteriormente comparados con diabetes y otras patologías como centrifugados (centrífuga Optima II) durante 10 min a hipertensión arterial, cáncer, enfermedades respiratorias, 3000 rpm. Se midió la absorbancia en un problemas auditivos y problemas psiquiátricos, espectrofotómetro Agilent 8453 a 532 nm. En contra obteniendo que el 68% de los pacientes tenía otras de un blanco tratado de igual manera, pero que tenia patologías sistémicas (tabla 3). agua destilada en lugar de la muestra. Luego de Asimismo se compararon los valores con los de los obtener este valor es necesaria la determinación de pacientes que tomaban suplementos vitamínicos, proteínas, ya que el resultado se expresa en nanomoles donde sólo el 48% lo hacia. Igualmente, se MedULA, Revista de Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes. Vol. 20. Nº 1. 2011. Mérida. Venezuela. 43 Sánchez et al. 2011. Esttrés oxidativo mediante peroxidación lípidca en cristalinos. MedULA 20: 42-45 compararon con los de la ingesta de frutas donde En esta investigación se consideró evaluar los valores sólo 4% no consumía (tabla 4). del estrés oxidativo entre los sexos, en el cual las mujeres predominan en este estudio con un 68% y los hombres con un 32% (tabla 5). De igual forma, el Tabla 1.- Valores de proteína total y peroxidación tabaco se tomó en cuenta en el estudio ya que es un lipídica de cristalinos de pacientes con distintas oxidante por excelencia (Resnikoff et al. 2004), sólo el patologías. 8% fumaba (tabla 6). Muestras Proteína total TBARS (nM nmoles de DISCUSIÓN. (mg/ml de de MDA) del MDA/g de Al revisar la literatura sobre experimentos del estrés homogenato homogenato proteína de oxidativo, se encontró que la mayoría de los estudios de cristalino) de cristalino cristalino utilizan ratas y varios de estos utilizan la técnica de 1 5.03 2.97 0.590 determinación del oxido nítrico para cuantificar el valor 2 25.59 10.27 0.401 del estrés oxidativo. En esta investigación, de los 30 3 19.21 21.07 1.097 cristalinos utilizados se pudo determinar valores en 25 4 15.27 8.87 0.578 cristalinos, representando esto el 83.3%, permitiendo 5 21.46 8.04 0.375 destacar que esta técnica es eficiente para determinar 6 16.30 ND ND valores del estrés oxidativo en muestras de cristalinos 7 15.92 5.77 0.362 con cataratas de humanos. Es importante destacar que 8 19.87 6.77 0.341 hay una tendencia a incrementar los valores de estrés 9 12.07 2.00 0.165 oxidativo a medida que las personas envejecen, 10 14.61 2.62 0.179 pudiendo ser esto, una causa del incremento en la 11 43.81 3.04 0.069 incidencia de cataratas en pacientes mayores de 60 años 12 11.23 2.40 0.214 de edad, al igual que lo encontrado por Tarwadi (2004). 13 17.71 ND ND Se observaron valores aumentados en cristalinos 14 10.85 ND ND pertenecientes al sexo femenino, quizás se deba a que 15 17.24 4.81 0.279 los niveles hormonales post-menopáusicos puedan ser 16 17.99 7.88 0.438 una causa de este hallazgo como lo afirman Pansini et 17 33.57 8.07 0.240 al. (2005). 18 19.30 0.92 0.048 Se pudo observar que el consumo regular de frutas 19 31.34 2.02 0.064 reduce los niveles del estrés oxidativo, así como 20 36.2 ND ND también el consumo de vegetales, en concordancia con 21 54.76 3.88 0.071 lo dicho por Tarwadi (2004); una importante 22 45.08 2.49 0.055 conclusión, ya que se cree que mejorando los hábitos 23 53.94 4.11 0.076 alimenticios, se pudiera reducir el riesgo de presentar 24 49.79 5.04 0.101 cataratas 25 45.02 7.36 0.163 El consumo de tabaco incrementa notablemente los 26 59.42 7.13 0.120 valores, indicando que el tabaco es un agente importante 27 21.75 0.78 0.036 en la producción de radicales libres como lo señala 28 22.10 1.19 0.054 Basyigit et al. (2005). Sin embargo, el hecho de 29 13.80 ND ND presentar otras patologías como diabetes, hipertensión 30 15.60 0.92 0.059 arterial, problemas auditivos y cáncer, no se relaciona con los niveles de estrés oxidativo, ya que no se Tabla 2. Peroxidación lipídica en cristalinos de observan variaciones notables de los niveles entres pacientes según la edad. personas con y sin patologías sistémicas. Quizás se deba a que los cristalinos son estructuras más sensibles a los Edad Valores de peroxidación lipídica (nmoles efectos dañinos de los radicales libres, en contraposición a (años) de MDA/g de proteína de cristalino) lo encontrado por Donma et al. (2002) quienes (media  SD, n = número de muestras) relacionaron los niveles de estrés oxidativo en plasma de 40-50 0.064 (n=1) personas con diabetes y sin esta enfermedad. 51-60 0.092  0.034 (n=3) 61-70 0.211  0.137 (n=7) 71-80 0.292  0.194 (n=7) 81-90 0.330  0.388 (n=7) 44 MedULA, Revista de Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes. Vol. 20. Nº 1. 2011. Mérida. Venezuela. Sánchez et al. 2011. Esttrés oxidativo mediante peroxidación lípidca en cristalinos. MedULA 20: 42-45 Tabla 3. Peroxidación lipídica en cristalinos de Tabla 6. Efecto del uso del tabaco en la peroxidación pacientes con distintas patologías. lipídica de cristalinos de pacientes con distintas Patologías Valores de peroxidación lipídica patologías. (nmoles de MDA/g de proteína de Sexo Valores de peroxidación lipídica cristalino) (media  SD, n = número (nmoles de MDA/g de proteína de de muestras) cristalino) (media  SD, n = Todos los 0.247  0.244 (n=25) número de muestras) pacientes No 0.259  0.250 (n=23) Diabéticos 0.185  0.106 (n=6) fumadores Otras 0.263  0.290 (n=11) Fumadores 0.111  0.074 (n=2) patologías Sin patologías 0.218  0.217 (n=8) REFERENCIAS. Alonso DP, Salucci M, Lázaro R et al. 1999. Capacidad antioxidante y potencial de sinergismo Tabla 4. Efecto de la ingesta de vitaminas y frutas entre los principales constituyentes antioxidantes de en la peroxidación lipídica de cristalinos de algunos alimentos. Rev Cubana Aliment Nutr 13: 104- pacientes con distintas patologías. 111. Tipo de Valores de peroxidación lipídica Basyigit I, Yildiz F, Cekmen M et al. 2005. Effects of ingesta (nmoles de MDA/g de proteína de erdosteine on smoking-induced lipid peroxidation in cristalino) (media  SD, healthy smokers. Drugs in R&D 6: 83-89. n = número de muestras) Donma O, Yorulmaz E, Pekel H et al. 2002. Blood Ingesta de 0.213  0.179 (n=12) and lipid peroxidation and antioxidant status in vitaminas normal individuals, senile and diabetic cataractous Sin ingesta de 0.279 (n=1) patients. Current eye research. 25: 9-16. vitaminas Halliwell B, Gutteridge J. 1989. Free Radicals in Sin ingesta de 0.362 (n=1) Biology and Medicine. London: Clarendon Press. frutas Pansini F, Mollica G, Bergamini CM. 2005. Management of the menopausal disturbances and oxidative stress. Current pharmaceutical design 11: Tabla 5. Efecto del sexo en la peroxidación 2063-2073. lipídica de cristalinos de pacientes con distintas Resnikoff S, Pascolini D, Etya’ale D et al. 2004. patologías. Global data on visual impairment in the year 2002. Sexo Valores de peroxidación lipídica Bulletin of the World Health Organization 82. (nmoles de MDA/g de proteína de Tarwadi K. 2004. Linkages of antioxidant, micronutrient, and socioeconomic status with the cristalino) (media  SD, n = número degree of oxidative stress and lens opacity in indian de muestras) cataract patients. Nutrition (Burbank, Los Angeles Femenino 0.283  0.282 (n=17) County, Calif.) 20: 261-267. Masculino 0.170  0.110 (n=8) Vit P. 1997. Cataratas y mieles terapéuticas. Consejo de Desarrollo Científico, Humanístico y Tecnológico. Universidad de Los Andes. Mérida. Venezuela. Recibido: 1 junio 2011 Aceptado: 20 junio 2011 MedULA en Internet Usted puede acceder y descargar todos los contenidos de la revista MedULA, a texto completo con figuras a todo color, desde algunas de las siguientes páginas de la Web, entre otras www.periodica.org; www.doaj.org; www.freemedicaljournals.com: www.saber.ula.ve/medula; www.latindex.org;; www.fj4d.com; http://dialnet.unirioja.es/servetlet/extrev?codigo=7642; www.portalesmedicos.com; http://web5.infotrac.galegroup.com; www.ebsco.com; www.monografías.com; www.imbiomed.com; www.indexcopernicus.com MedULA, Revista de Facultad de Medicina, Universidad de Los Andes. Vol. 20. Nº 1. 2011. Mérida. Venezuela. 45