Efecto sinérgico de ácidos grasos poliinsaturados (pufas) y ácido nordihidroguaiaretico (ndga) sobre parámetros metabólicos, inflamatorios y de oxidación celular en el desarrollo de diabetes espontánea de un modelo experimental

Abstract

La Diabetes Mellitus (DM) es una enfermedad compleja con progresivas alteraciones en los parámetros metabólicos incluyendo también un estado de inflamación crónica sistémica de bajo grado, entre otros. La actividad física y la planificación nutricional son herramientas efectivas para prevenir y tratar la enfermedad y disminuir otros factores de riesgo relacionados, como el sobrepeso y obesidad. El modelo animal de ratas Stillman Salgado (ratas eSS) se basa en el empleo experimental de una variedad de ratas Wistar las cuales desarrollan espontánea y progresivamente una forma de DM, habitualmente con repercusiones clínicas y de laboratorio de leves a moderadas. Con la evolución de la DM, los animales muestran progresiva intolerancia a la glucosa, con aumento de los niveles plasmáticos de insulina, triglicéridos y glucosa, entre otros parámetros alterados. Es ampliamente conocido que los perfiles lipídicos influyen y son influidos por diversas patologías, como por ejemplo enfermedad Cardiovascular, DM, obesidad, entre otras. La relación entre la ingesta de ácidos grasos poli insaturados (PUFAs) de la serie omega 6/omega 3 (ω-6/ ω-3) menor a 4:1 se relaciona con bajos índices inflamatorios y de oxidación celular, hallándose en la dieta denominada “occidental” un desbalanceado consumo de carnes rojas, un disbalance en la alimentación respecto a estos PUFAs, con porcentajes aún mayores a 10:1, inclusive llegando a 40:1. Ello colabora para que se produzca un aumento progresivo de moléculas inflamatorias (eicosanoides en general) a partir de ácido araquidónico (AA), PUFAs ω-6, constituyendo la denominación común en estas entidades el establecimiento de inflamación crónica sostenida de bajo grado (CLGI). El objetivo de esta investigación es analizar comparativamente los efectos de la suplementación con PUFAs ω-3 y ω-6, con o sin el agregado de ácido nordihidroguaiarético (NDGA), una molécula antiinflamatoria, presente en plantas de la flora nativa, sobre ciertos parámetros metabólicos e inflamatorios, con el propósito de determinar cuál es la combinación más adecuada para prevenir, demorar o atenuar el curso preclínico y clínico de DM en nuestro modelo experimental y así sugerir posibilidades que fuesen extrapolables en la alimentación de los seres humanos.

INTRODUCTION: Diabetes Mellitus (DM) is a complex disease with alterations in metabolic and inflammatory indices. Stillman Salgado rats (eSS rats) spontaneously develop DM once reached middle age showing progressive impairment of glucose tolerance along with hypertriglyceridemia, hyperglycemia, and hyperinsulinemia. In the present study, we analyzed the effects of ω-3 and ω-6 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) supplementation with or without nordihydroguaiaretic acid (NDGA), a strong, natural antioxidant and Lipooxygenase inhibitor molecule, isolated from native flora plants, on metabolic and inflammatory parameters in eSS rats to search whether which combination may delay the development of DM and/or prevent its progression. MATERIALS AND METHODS: eSS rats after 10th days stopping breastfeed were monthly administered intraperitoneal (IP) with ω-3 commercial fish oil (EPA 35% and DHA 40% 6,25mg/Kg) and purchased ω-6 (90% arachidonic acid 6,25mg/Kg) throughout twelve months. Two additional groups of rats received IP 1.9mg/Kg NDGA along with w-3 and w-6 fatty acids. Blood and tissue samples were collected to determine plasma TGs (TG), total plasma fatty acids (FA), A1C hemoglobin, C-reactive protein (CRP), Gamma glutamyl transpeptidase (GGTP), lipo and hydro peroxides, nitrites and IL-6 (in plasma and in different organs as liver, kidney and pancreas) and then underwent oral glucose tolerance test (OGTT) as well. Wistar and eSS rats without any treatment were used as healthy and diseased controls, respectively. RESULTS AND DISCUSION: Plasma lipids profile showed qualitative and quantitative modifications in ω-3 PUFAs animals treated groups, and desirable’s changes could restore the natural balance ω-6/ω-3. Other metabolic and inflammation test, like as: fasting and post-prandial blood glucose levels, and glycosylated Hb (HbA1C) showed significant improvements in ω-3 PUFA treated animals that were further improved by simultaneous treatment with NDGA (ω-3 + NDGA) in comparison with eSS control group. Serum triglyceride (TG) levels also showed improvement in ω-3 group (with and without NDGA) compared with ω-6 group and eSS control groups. As expected, the lowest values of GGTP were found in Wistar rats compared to ω-3 eSS rats plus NDGA supplementation. ω-3 group (with or without NDGA) showed an inverse correlation between fasting and postprandial blood glucose, and showed lower plasma levels of GGTP, TG and CRP in comparison to ω-6 and non-treated eSS control groups, possibly originated in ω-3 PUFA anti-oxidative molecules when this metabolic and anti-oxidative pathway was enhanced. Inflammatory and oxidative markers showed lower levels in plasma and organs in ω-3 group when compared to ω-6. CONCLUSIONS: we confirm that eSS rats are a useful model to study clinical course of DM pathophysiology and some new data about related inflammatory parameters are given. ω-3 PUFAs supplementation plus NDGA at the doses tested improved inflammatory, metabolic and oxidative stress indices. Hence, a combination of ω-3 PUFA plus anti-inflammatory agents may be useful to prevent and treatment of DM. our results will motivate us for further researches using semisynthetic diets added with ω-3 PUFA and NDGA in long standing studies.