Tesis Doctorado
Efecto protector de un extracto de cascara de manzana rico en polifenoles sobre el estrés oxidativo, ddaño mitocondrial, daño celular y alteración de la función de barrera gastrointestinal inducidos por indometacina
Autor
Carrasco-Pozo, Catalina Antonieta
Institución
Resumen
Los AINEs (anti-inflamatorios no-esteroidales) son un grupo de fármacos
que tienen en común una acción anti-inflamatoria, anti-pirética i analgésica. Su
mecanismo de acción involucra la inhibición de la enzima COX-2, responsable de
la síntesis de prostaglandinas pro-inflamatorias. Aunque más de 30 millones de
personas consumen AINEs diariamente en el mundo, su uso está frecuentemente
asociado a efectos colaterales. Éstos comprenden, principalmente, lesiones a nivel
del tracto gastrointestinal (GI). Entre los Al N Es que presentan mayor incidencia de
efectos adversos a dicho nivel se encuentra la indometacina (INDO). En atención
a esto último, INDO es ampliamente utilizada como droga-modelo para inducir a
nivel experimental toxicidad Gl. Si bien la toxicidad de INDO está parcialmente
asociada a la inhibición de la isoforma 1 de la ciclooxigenasa (COX-1),
responsable de sintetizar prostanoides con acciones gastroprotectoras,
recientemente se ha postulado que adicionalmente, la toxicidad Gl de INDO
implicaría al estrés oxidativo como un factor clave en la etiología del daño celular,
tisular y funcional inducido por este agente. En virtud de lo anterior, se ha
planteado que compuestos con propiedades antioxidantes podrían ser de utilidad
en el manejo de las complicaciones Gl asociadas al uso de INDO. Los polifenoles,
presentes en abundancia en frutas y verduras, constituyen el grupo de
compuestos antioxidantes más consumido por la población. Entre diversas fuentes
de antioxidantes, la cáscara de manzana, destaca por su particularmente alto
contenido polifenólico. En relación a esto último, en nuestro laboratorio se
desarrolló un extracto de cáscara de manzana rico en polifenoles (APPE) cuya
composición ha sido plenamente estandarizada. Atendiendo al potencial
antioxidante que podría suponer la alta concentración de polifenoles en APPE, en
el presente proyecto se evaluó la siguiente hipótesis de que "el uso del extracto
referido disminuye las alteraciones celulares y funcionales asociadas al daño
oxidativo inducido por indometacina a nivel digestivo". Para abordar la validez de
esta hipótesis, células Caco-2 fueron expuestas a INDO y diversos parámetros de
daño oxidativo, mitocondrial y celular, potencialmente relevantes como causa del daño Gl observado in vivo, fueron estudiados. INDO indujo, en función del tiempo
y de su concentración, perturbaciones mitocondriales y oxidativas que condujeron
a la pérdida de viabilidad celular. Tras tan solo 10 min de exposición, INDO inhibió
la actividad del complejo 1, resultando en un incremento en el 02· · mitocondrial y
en una caída de los niveles de ATP celular. Estos tempranos efectos fueron
seguidos de un aumento, a nivel citosólico, en la producción de 02·· (20 min) y de
una elevación (a los 30 min) en la actividad de la enzima xantina oxidasa (XO).
Asociado a este último evento, se observó un aumento en la lipoperoxidación (30
min) y una disminución de la viabilidad celular (40 min). El uso de tempol (un SODY
catalasa-mimético) y de alopurinol (un inhibidor de XO) permitió establecer que
tanto la remoción de los 0 2•· tempranamente generados en la célula como la
prevención de la subsiguiente exacerbada formación de éstos, previene tanto la
activación de la XO como la lipoperoxidación y pérdida de viabilidad celular que
les sucede.· A diferencia de tempol y alopurinol, APPE fue capaz de proteger
contra la inhibición del complejo 1, y en consecuencia previno el temprano
aumento en la producción de 0 2 •• mitocondrial que desencadena todos los efectos
deletéreos de INDO río-abajo. Por lo tanto, el efecto citoprotector de APPE
residiría primariamente en su capacidad para prevenir la aumentada formación
mitocondrial de radicales 0 2·- al prevenir la inhibición del complejo 1 mitocondrial
inducida por INDO. Adicionalmente, APPE promovería una acción citoprotectora
en virtud de su capacidad para atrapar diversas especies radicalarias.
Habiéndose establecido sus propiedades citoprotectoras in vitro, el efecto
protector de APPE fue también estudiado en un modelo in vivo de daño Gl
inducido por INDO en ratas. La administración ·de APPE (30 m in antes de la
administración de INDO) previno totalmente contra el daño oxidativo
(disminuyendo los niveles de lipoperoxidación y aumentando el cuociente glutatión
reducido/oxidado) y el daño inflamatorio (disminuyendo la actividad de
mieloperoxidasa) inducido por INDO en la mucosa gástrica, duodenal y colónica
de los animales. Además, previno la formación de lesiones gástricas, tanto
macroscópicas como histológicas. Junto con proteger contra las alteraciones bioquímicas, celulares y tisulares mencionadas, APPE previno por completo las
alteraciones de la función de barrera (permeabilidad a diversos biomarcadores)
inducidas por INDO a lo largo de todo el tracto Gl.
Se espera que estos resultados contribuyan no sólo a caracterizar el
espectro de acciones antioxidantes de APPE sino, además, a definir el potencial
que dicho preparado podría tener eventualmente como herramienta farmacológica
para reducir o atenuar las complicaciones Gis asociadas al uso de éste y otros
anti-inflamatorios no esteroidales. PFCHA-Becas Doctor en Farmacología 114p. PFCHA-Becas TERMINADA