Estrés oxidativo e inflamación en la etiología de enfermedades metabólicas adquiridas
El estrés oxidativo es el desequilibrio entre la producción y acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en células y tejidos, y la capacidad natural del cuerpo para eliminar el exceso de radicales libres (1). La sobreproducción sostenida de ROS durante un período prolongado de tiempo puede provocar daños en la estructura y función de las células, lo que también aumenta el riesgo de mutagénesis. Además, un exceso de especies reactivas de oxígeno puede iniciar el proceso inflamatorio, que se manifiesta en la síntesis y secreción de citocinas proinflamatorias (2).
Estrechamente relacionados: el estrés oxidativo y la inflamación, son un componente importante en la etiología de una serie de enfermedades, como la obesidad, la resistencia a la insulina, la diabetes tipo 2 o las enfermedades cardiovasculares.
La obesidad y sus relaciones comórbidas e interrelacionadas: aumento de la presión arterial, dislipidemia aterogénica y prediabetes/diabetes mellitus son componentes clave del síndrome metabólico (3). La manifestación hepática de la EM es la enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA). Al igual que el síndrome metabólico, este trastorno sistémico presenta un riesgo significativo de enfermedad cardiovascular (4).
La modificación de los hábitos alimentarios juega un papel muy importante en el tratamiento de estos trastornos metabólicos.
Los resultados de una serie de estudios indican que una forma efectiva de prevención y/o terapia de las enfermedades mencionadas y sus componentes puede ser el aumento de la ingesta dietética de polifenoles (2).
Efectos antioxidantes y antiinflamatorios de ARONVIT® – Investigación propia
Los productos obtenidos a partir de la baya de aronia encajan sin duda en el cada vez más popular ‘enfoque nutracéutico’ (7) del problema de la prevención de los trastornos metabólicos antes mencionados.
La baya de aronia se distingue por su alto contenido en polifenoles. Como muestran los resultados de una serie de estudios, supera el contenido total de polifenoles en otras bayas, incluidas la frambuesa, la mora, la grosella roja y negra (8), el arándano y el arándano rojo (10).
El análisis cualitativo (LC-MS) y cuantitativo (HPLC) de tres lotes de extracto ARONVIT® (9) mostró que los polifenoles que contiene incluyen compuestos pertenecientes a antocianinas, flavonoles, flavanoles, flavan-3-oles y ácidos fenólicos (Figura 1 ). El grupo dominante de compuestos fenólicos identificados en nuestro extracto son las antocianinas. Esto es confirmado por los resultados de informes científicos publicados (10, 11), que también indican la ventaja cuantitativa de las antocianinas entre los compuestos fenólicos identificados en aroniaberry y en sus preparaciones. El resultado de la identificación cualitativa y cuantitativa de antocianinas en Aronvit® se muestra en la Figura 2.
Figura 1. Estructura de polifenoles en ARONVIT®
La determinación se llevó a cabo por HPLC. Se presentaron los resultados promedio de los análisis de tres lotes separados del extracto (Kucharska 2022).
Figura 2. Estructura de las antocianinas en ARONVIT®
Basado en determinaciones por HPLC. Se presentaron los resultados promedio de los análisis de tres lotes separados del extracto (Kucharska 2022)
El contenido total de compuestos fenólicos en 3 series de extracto de ARONVIT®, determinado por el método con el reactivo de Folin-Ciocalteu, calculado como ácido gálico, fue de 63.458 mg GAE/100 g MS del extracto (9). Esto se tradujo naturalmente en la alta actividad antioxidante superior al promedio de nuestro extracto (Tabla 1), también confirmada por su capacidad para reducir significativamente la peroxidación lipídica en macrófagos RAW 264.7 de ratón (Figura 3).
Figura 3. Efecto del extracto de chokeberry (ARONVIT®) sobre los niveles de MDA (aldehído malónico) en células de macrófagos de ratón RAW 264.7 estimuladas con LPS. Significación estadística de P <0,05 en comparación con el control positivo.
- Control negativo 2. Control positivo 3. Aronvit 0,5 mcg/ml 4. Aronvit 50 mcg/ml 5. Aronvit 500 mcg/ml
En el mismo modelo de células RAW 264.7 de ratón, cultivadas durante 24h en presencia de varias concentraciones de ARONVIT® (rango 0,5-500 µg/ml), también se demostró el efecto antiinflamatorio del extracto. La inflamación se indujo mediante la adición de lipopolisacárido (LPS) de E. coli.
Figura 4. Efecto del extracto de ARONVIT® sobre los niveles de TNF-α e IL-1β en células macrófagas RAW264.7 estimuladas con LPS. 1. Control negativo 2. Control positivo 3. Aronvit 0,5 mcg/ml 4. Aronvit 50 mcg/ml 5. Aronvit 500 mcg/ml
El cambio en la cantidad de interleucinas fue significativamente diferente a p <0,05 en comparación con el control positivo. Junto con el aumento en la concentración de extracto de aronia, disminuyó la expresión de las citoquinas ensayadas, tanto TNF-α como IL-1β, con una disminución significativa para TNF-α. Los estudios realizados demostraron que el extracto de aronia ARONVIT® inhibía los mediadores proinflamatorios de forma dependiente de la concentración dentro del rango de dosis óptimo. Alta actividad antioxidante y efecto antiinflamatorio de los polifenoles contenidos en el extracto de aronia
son factores importantes que contribuyen a sus propiedades pro-salud (12), incluyendo efectos beneficiosos comprobados en la prevención y/o tratamiento de trastornos metabólicos.
Extractos de aronia en la prevención y/o terapia de enfermedades metabólicas adquiridas – estado del conocimiento
Es bien conocida la eficacia de los extractos de aronia en la prevención y/o tratamiento de la obesidad.
En uno de experimentos (13) se demostró que los componentes fenólicos aislados del extracto de A. melanocarpa inhibían el proceso de diferenciación de los preadipocitos de la línea 3T3-L1 al inhibir la expresión de los genes del receptor PPARγ así como de las proteínas C/EBPα y SREBP1c.
Como consecuencia, cuando este extracto se administró a ratones de laboratorio obesos, desarrollaron una inhibición de la obesidad y la hiperlipidemia, lo que llevó a una mayor tolerancia a la glucosa y sensibilidad a la insulina.
Aronia también se puede utilizar en la prevención y/o tratamiento de NAFLD. En ratones con una dieta rica en grasas, se observó una capacidad significativa del extracto seco de bayas de aronia para inhibir el proceso de lipogénesis de novo (↓ TG, ↓ FAS) en los hepatocitos al reducir la expresión del ARNm del gen del receptor PPARγ2, la lipoproteína lipasa (LPL) y proteína aP2. Además, la suplementación con extracto de bayas de aronia tuvo un efecto positivo en el proceso de restauración del equilibrio redox en los hepatocitos (↑ actividad SOD y ↑ potencial antioxidante), protegiéndolos también contra daños (↓ ALT y ↓ AST) (5).
La capacidad del extracto de A. melanocarpa para disminuir la presión arterial y reducir el colesterol total, confirmada en el último metaanálisis (14), debe considerarse de suma importancia. Muchos pacientes esperan especialmente la posibilidad de complementar con extracto de bayas de aronia como una opción alternativa segura en el tratamiento de la dislipidemia. Esto es importante porque la opción terapéutica básica, es decir, el uso de estatinas (15), en muchos pacientes (especialmente con hipercolesterolemia) no optimiza el nivel de colesterol LDL. También se asocia con la aparición de efectos secundarios (por ejemplo, dolor muscular o rabdomiólisis potencialmente mortal), lo que lleva al abandono de la farmacoterapia a largo plazo (16).
Los efectos beneficiosos de las bayas de aronia y sus preparaciones sobre otros factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares se han descrito en detalle en numerosas revisiones. Por lo tanto, solo se presentan a continuación los resultados de estudios experimentales seleccionados, que documentan perfectamente los efectos beneficiosos multidireccionales de los polifenoles contenidos en los extractos de aronia (17).
A los polifenoles contenidos en los extractos de aronia se les atribuye, demostrada en estudios con animales, una eficacia significativa en el aumento de la actividad de la paroxonasa-1 (PON1) (18) – una enzima que hidroliza la homocisteína tiolactona, protegiendo las fracciones HDL y LDL contra la oxidación (factor de prevención de aterosclerosis), descomponiendo el peróxido de hidrógeno y las formas oxidadas de los lípidos, e iniciando la eliminación del colesterol de los macrófagos (19). La disminución de la actividad de PON1 se menciona entre los factores de riesgo de cardiopatía isquémica (20, 21).
Los siguientes factores predisponen al desarrollo de aterosclerosis y enfermedad arterial coronaria en personas con diabetes tipo 2: aumento de la concentración de fibrinógeno en el plasma sanguíneo, hipercoagulabilidad relacionada e inflamación crónica (22). La capacidad del extracto de aronia para reducir la síntesis de fibrinógeno se demostró en un modelo animal de diabetes inducida. Además, el extracto mostró efectos inmunomoduladores, manifestados en la estimulación de la secreción de TNF-α e INF-γ por parte de las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) (23). En otro estudio, el extracto de metanol de aronia inhibió significativamente la absorción de glucosa en la línea celular Caco-2 (↓ 57,1 %). On this basis, it was concluded that the observed hypoglycemic effect of the extract may be the result of the inhibition of intestinal transporters of the studied monosaccharide (24).
Varios estudios publicados también indican el efecto antiplaquetario de los polifenoles presentes en A. melanocarpa (17). En un estudio in vitro realizado por Olas (25), se demostró la importante capacidad del extracto de bayas de A. melanocarpa para inhibir la activación de las plaquetas, manifestada en la inhibición de su adhesión al colágeno y reducción de su agregación. Además, como un fuerte antioxidante, el extracto inhibió la producción del radical superóxido O2- ●, especialmente en plaquetas no estimuladas. En otro experimento, se demostró además que el extracto de aronia inhibía la actividad amidolítica de dos serina proteasas: la trombina y la plasmina (26).
La alteración de la secreción normal de óxido nítrico (NO) por parte de las células endoteliales también se asocia con un mayor riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares. Una concentración relativamente baja de extracto de aronia indujo significativamente la síntesis de óxido nítrico (NO) y el proceso de fosforilación de la NO sintasa endotelial (eNOS) en la línea de células endoteliales BCAEC de la arteria coronaria bovina (27). La capacidad del extracto de aronia para inducir la relajación de los vasos sanguíneos dependiente del endotelio también se demostró en un experimento realizado en arterias coronarias porcinas aisladas. Además, en concentraciones demasiado bajas para causar un efecto vasorrelajante directo, los extractos de A. melanocarpa protegieron las arterias coronarias contra la pérdida de relajación luego de la exposición a ROS (28).
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