Anormalidades Bioquímico Metabólicas en Corazón de Ratas con Hipertrigliceridemia Experimental Inducida por Ingesta de una Dieta Rica en Sacarosa

Abstract

El modelo experimental de hipertrigliceridemia, hiperglucemia, normoinsulinemia y anormal homeostasis de la glucosa observado en animales alimentados en forma crónica con una dieta rica en sacarosa (DRS), presenta aspectos bioquímicos-metabólicos que se asemejan a la Diabetes Mellitus no insulino dependiente del humano. La presente Tesis utiliza este modelo nutricional para el estudio de algunos de los mecanismos fisiopatológicos relacionados con este síndrome en general y en el tejido cardíaco en particular. En corazones perfundidos de ratas alimentadas durante 15-30 semanas con DRS observamos a nivel del tejido cardíaco: (i) una alterada captación de glucosa y su utilización cuando la glucosa es el único sustrato exógeno (ii), una menor utilización y oxidación de glucosa (estimada a partir de la actividad piruvato dehidrogenasa, PDH), (iii) la adición de insulina in vitro al medio de perfusión no logra normalizar los parámetros alterados. Hemos comprobado que inhibiendo la entrada de los ácidos grasos a la mitocondria y su subsecuente oxidación, debido la adición de un inhibidor específico (POCA-II) de la Carnitin Palmitoil Transferasa-I, se normaliza la actividad del complejo enzimático PDH y sus metabolitos reguladores. Los resultados sugieren en este modelo de dislipemia, que la acelerada velocidad de lipólisis del pool accesible de triglicéridos endógenos y la subsecuente oxidación de ácidos grasos, es la fuente energética preferencial del miocardio, lo cual a su turno disminuye los caminos metabólicos de la glucosa.

The experimental model of hypertriglyceridemia, hyperglucemia, normoinsulinemia and abnormal homeostasis of glucose observed in rats chronically fed (15 weeks) a sucrose-rich diet (SRD) presents similar biochemical features of those present in human subjects with noninsulin-dependent diabetes mellitus. This work investigates the mechanisms that produce the impaired glucose homeostasis and insulin insensitivity developed in normal rats fed with a SRD. The present study, which used isolated perfused hearts, show alteration in the myocardial carbohydrate metabolism: (i) glucose uptake was decrease and its utilization reduced when glucose was used as the only exogenous substrate, (ii) glucose oxidation (estimated from the activity of the pyruvate dehydrogenase complex, PDH) was depressed, (iii) the addition of insulin in vitro to the perfusion media was unable to normalize the above parameters. We found that addition of POCA-II, which inhibit he entry and oxidation of fatty acids to the mitochondria, normalized PDH activity and the level of metabolites that regulate this enzyme complex. These results suggest that the decrease of glucose uptake and utilization is mainly cause by the increase availability and oxidation of lipids in the heart tissue. Our data support the use of this nutritional experimental model to study how impaired glucose homeostasis, hypertriglyceridemia and increased plasma free fatty acids levels could contribute to myocardial malfunction.