UNIVERSIDAD DE CIENCIAS MÉDICAS DE VILLA CLARA UNIDAD DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS (UNIB)

1. 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 RODRÍGUEZ PROFESOR AUXILIAR E INVESTIGADOR AGREGADO LIC. MSc DOUGLAS FERNÁNDEZ CARABALLO PROFESOR ASISTENTE E INVESTIGSDOR AGREGADO LIC. MSc DANAY RUIZ HEREDIA PROFESORA ASISTENTE E INVESTIGADORA AGREGADA

2. ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES • Hipertensión • Obesidad • Diabetes Mellitus • Dislipidemia • Tabaquismo • Sedentarismo Principales Factores de Riesgo de ECV En un menor o mayor grado el estrés oxidativo está presente en estos factores de riesgo

3. ESTRÉS OXIDATIVO: DESBALANCE ENTRE PRO-OXIDANTES Y ANTIOXIDANTES ANTIOXIDANTES PRO-OXIDANTES • PRODUCCIÓN DE OXIDANTES QUE SOBREPASA LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE. • PRODUCIÓN NORMAL DE OXIDANTES CON DISMINUCIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE • PRESENCIA DE LAS 2 CONDICIONES ANTERIORES

4. RELACIÓN DE ESTRÉS OXIDATIVO CON LA HTA • 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.)

5. ESPECIES REACTIVAS DEL OXIGENO Oxigeno singlet 1O2 -OH 2H+ O2 O2.- H2O2 .OH H2O e- e- e- e- Agua Radical hidroxilo Anión superóxido Oxigeno Peróxido Hidrógeno

6. 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-),

7. ANTIOXIDANTES • Superóxido dismutasa (SOD) • Catalasa (CAT) • Glutatión peroxidasa (GPx) • Glutatión Reductasa (GR) • Tiorredoxina reductasa (TR) PROTEICO • Glutatión reducido • Carotenos • Ácido ascórbico • α Tocoferol • Coenzima Q • Bilirrubina • Ácido úrico NO PROTEICO

8. CAUSAS DE LA HTA Diversos mecanismos han sido caracterizado en los últimos años Sistema renina angiotensina VASOCONSTRICCIÓN ERO Endotelina Vasopresina Sistema nervioso simpático

9. EVIDENCIA DE ANIÓN SUPERÓXIDO EN LA HTA Modelo de HSS se demostró disfunción endotelial inducida por el O2. El O2 .está aumentado en la HTA experimental renal Acción prehipertensiva del EO es debido al O2. por afectación del ON ANIÓN SUPERÓXIDO El O2 .y el H2O2 modula el tono vascular asociado a la HTA El O2. juega un papel importante en la remodelacióny 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-

10. 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

12. SUPERÓXIDO DISMUTASA (SOD) SOD Cu/Zn (Citoplasmática) SOD SOD ec (extra celular) SOD Mn (mitocondrial) • 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.

13. 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.

14. TABLA 1 Valores de los antioxidantes de los niños según su clasificación C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H-Hipertenso * (p< 0,05)

15. TABLA 2 Valores de los antioxidantes según el sexo de los niños y su clasificación C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H-Hipertenso + (p< 0,10) * (p< 0,05

16. Tabla 3 Valores de los antioxidantes en los niños según el color de la piel y su clasificación. C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso PB- Piel Blanca PNB- Pile no Blanca * (p< 0,05) ** (p< 0,01)

17. Tabla 4 Valores de los antioxidantes en niños de 8 años según su diagnóstico. C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso * (p< 0,05)

18. Tabla 5 Valores de los antioxidantes en los niños de 8 años de edad, de piel blanca según el sexo y su clasificación. C- Clasificación NT- Normotenso PH- Prehipertenso H- Hipertenso + (p< 0,10) * (p< 0,05)

19. TABLA 6 Valores de los antioxidantes según el IMC de los niños C- Clasificación NP- Normopeso SP- Sobrepeso OB- Obeso * p<0,05

20. NIÑOS CON BAJO PESO AL NACER

21. HIPERTENSIÓN NADPH Oxidasa Xantina Oxidasa SONe desacoplada Vasoconstricción O2.- DISMINUCIÓN DEL ON AUMENTO DEL ONOO- Acción vasodilatadora Acción antiaterogénica LDLox Acción vasoprotectora DISFUNCIÓN ENDOTELIAL

22. AUMENTO DEL ONOO- Peroxidación lipídica Daño del ADN Oxidación y nitración de proteína Inactivación de enzimas • Prostaciclina sintetasa • SOD Cu/Zn • SOD Mn • Oxidación de la BH4 • Oxidación de la Arginina • Oxidación del GSH SON e desacoplada Aumento O2.-

23. UNIVERSIDAD DE CIENCIAS MÉDICAS DE VILLA CLARA UNIDAD DE INVESTIGACIONES BIOMÉDICAS Título: 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

24. 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).

25. 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.

26. 100 muestras de niños supuestamente sanos (grupo control) Materiales y Métodos 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) 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.

27. 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.

28. Gráfico 3.Concentraciones de Glutation reducido en niños obesos y grupo control. Gráfico 4. Concentraciones de Malonildialdehído en niños obesos y grupo control.

29. 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.