Septiembre 2013
Facultad de Química UNAM
M en C . Daniela Trujillo
Papel de los antioxidantes en la
nutrigenética del paciente con enfermedad Renal
E n f e r m e d a d
r e n a l
Disfunción renal
Daño estructural Lozano, et al., Lancet2012
Jha, et al., Lancet 2013
8-16%
Estudio de Enfermedades Globales
27 1990
18 2010
Tasa de FG Hipertrofia
celularInflamación
F. vasoactivos F. Profibroticos F. Inmunológicos
ROS
Generación de ROS y progresión de enfermedad renal
O2
ROS
Vasoconstricción
Hipoxia
ROS
Enzimas
Antioxidantes
English et al., Transplantation, 1987
Evaluamos los mecanismos de acción de los antioxidantes
comestibles en modelos de estudio con diversas patologías
asociadas al aumento en la generación de ROS en animales
experimentales y en cultivos celulares.
También se llevan a cabo estudios de investigación clínica sobre
posibles alteraciones y blancos terapéuticos de la defensa
antioxidante en pacientes con patologías asociadas a estrés y
daño oxidante.
Daño renal por Gentamicina
EROs
Inflamación
Daño Tubular
Antibiótico
Aminoglicosido
20-36%
Antioxidantes, Neuro,
hepato,cardio y renoprotectoras
Sulfoxidos de cisteina
TiosulfinatoS-Alilcisteina (SAC)
S-Alilmercaptocisteina (SAMC)
Alinasa
Dialil-di-sulfido
S-Alilcisteina 10 mg/g Ajo fresco (40-100 mg/día) Maldonado et al, Life Sci (2003)
Los efectos antihipertensivos y renoprotectores del ajo se
asocian con disminución en la generación de radicales libres
Generación de EROs
Depleción de ATP
Daño mitocondrial
Oxidación de ácidos grasos
Muerte celular
Mangostán tiene efectos protectores sobre la nefrotoxicidad
por cisplatino; asociados con la reducción en la producción de
radicales libres
Xantonas
a, b, g mangostina
Antioxidantes
Inmunoprotectoras
Glucosinolatos
Glucorafanina
iso-tiocianato
Mirosinasa
• Atrapador de ROS
• Citoprotector (Nrf2)
Sulforafano tiene efectos protectores sobre la nefrotoxicidad
por GM y cisplatino; asociados con la reducción en la
producción de radicales libres
Normal Daño Tratado
Antioxidante
Compuesto fenólico
Especia, pigmento, aditivo
De et al, Agents Chemother (2009)
González-Salazar et al, Cardiovasc Toxicol (2011)
Molina-Jijón et al, Free Radic Biol Med (2011)
Antimicrobianas
Antioxidantes
Antinflamatorias
Anticancerígenas
Neuro, cardio y renoprotectoras
Evidencia de los efectos benéficos de curcumina
Bacterianas
Cáncer
Inflamatorias
Síndrome
metabólico
Neurodegenerativas
Estrés oxidante
Daño renal
TratamientoReferencia
BUN
CrSEstructural
Efecto de la curcumina en daño renal
Nefropatía
diabética
55% Pan et al, JNB (2013)64%
19/75% Soetikno et al, MNFR (2011)43%
I/R Hammad et al, PR (2012)
Nx (5/6) 13/54% Soetikno et al, MNFR (2012)49%
62/41% Tapia et al, OMCL (2012)44%
= NC
Gentamicina 15/30% Manikandan et al, EJP (2011)
NaF 21/34% Nabavi et al, BTER (2012)NC%
Cr(IV) 45/36% Molina-Jijón et al, FRBM (2011)33%
Cisplatino 45/49% Ueki et al, ETP (2004)64%
ROS
NC
NC
NC
* 7/30d
* 5/1d
8 s
Dosis
mg/k/d
Tiempo
0.2 po
100 po
75 po
60 po
200 ip
200 po
20 ip
100-400 po
100 ip
7d
* 10/2 d
7 d
6 s
8s
* 2/3 d
Pre-Tx 100mg/k
Aceite,ip
24h
45% 49%
Hipótesis
El tratamiento antioxidante con curcumina reducirá en
túbulos proximales renales la producción del O2•- inducida
durante la nefrotoxicidad por cisplatino en ratas.
Metodología
Estudios
Fisiológicos:
BUN, CrS
NAG
Túbulos proximales y
distales, glomérulos aislados
Producción de O2.-
Act. NADPH oxidasa
Estrés oxidante
Act. enzimas antioxidantes
C Cur Cur+CisCis
24 Ratas Wistar macho (200-250g)
Estudio Experimental
Salina i.p 200mg/k ig 7.5 mg/k i.p 200 mg/k ig
n=6
Estudios
Histopatológicos:
Apoptosis (Tunel)
Necrosis (HE)
Estudios
Bioquímicos
Estrés oxidante
(MDA, 4-HNE, prot ox)
Producción de O2.-
(DHE E)
Act. enzimas antioxidantes
(Cat, SOD, GPx GRs, GTs)
Resultados
0.0
0.6
1.2
1.8
2.4
0
20
40
60
80
*
*
Creatinina sérica mg/ml
Nitrógeno de urea mg/ml
V Cis CurCur+Cis
*p<0.05 vs todos los grupos
V Cis CurCur+Cis
Interacción Célula-Célula
Permeabilidad de la membrana
Polaridad epitelial
Unión
apical
Adhesiones
focales
Epitelio
polarizado
Leucocitos
Perdida
polaridad
G T. Proximal
S1/S2 S3
AH T. Distal T. Colector
N-Caderina
ZO-1
E-Caderina
Ocludina
Claudina 4
Claudina 1, 7
Claudina 2
Prozialek et al, Pharmacol Ther (2007)
Ocludinas Cingulina
Actina
Claudina-1
E-Caderina
Membrana
plasmática
Actina
*p<0.05
G T. Proximal
S1/S2 S3
AH T. Distal T. Colector
Ocludina
Ocludina (65 KDa)
GAPDH (37 KDa)
Claudina 2 (25 KDa)
GAPDH (37 KDa)
*p<0.05
G T. Proximal
S1/S2 S3
AH T. Distal T. Colector
Claudina 2
S-Alilcisteina (Ajo) inhibe el daño renal por gentamicina, I/R,
Nx5/6 y metales pesados como el dicromato de potasio
mediado por inhibir la producción de radicales libres.
Sulforafano reduce el daño renal por gentamicina y cisplatino
mediado por la activación de las defensas antioxidantes.
a-mangostina inhibe el estrés oxidativo, daño que se observa
de manera importante en nefrotoxicidad por cisplatino
Curcumina podría participa en reducir el daño renal inducido
por cisplatino a través de mediar la generación de radicales
libres.
El empleo de antioxidantes en la dieta, ayudaría a prevenir o
retardar ciertos tipos de daño renal.
Gracias!
Permeabilidad
Vasoconstricción FPR
Efectos directos en la
vasculatura
Isquemia Vaso renal
Túbulo
GFR
Arteriola
Aferente
ROS
Mecanismo de Daño por Gentamicina
Gentamicina
Isquemia
Déficit o perdida del flujo de
sangre oxigenada
Produce perdida de ATP
y ROS
Activa citocinas
inflamatorias
Libera moléculas de
adhesión
Conduce a muerte celular
por necrosis o apoptosis
Daño al citoesqueleto
Mecanismo de Daño por Isquemia
Mecanismo de acción
Núcleo
Citoplasma
OC
T2C
tr1
DNA
•Replicación •Transcripción
• Arresto de ciclo celular
H2O
H2O
p53p21
Pro
life
rac
ión
ce
lula
r
PUMA
Casp 9
Casp 3/6/7
ERO
O2.-, H2O2, ONOO-
Pabla et al, Kid Int (2008)Lieberthal et al, Am J Physiol –Renal Physiol (1996)
ERO
EROs
Lipoperoxidación
Daño Tubular
Cr(VI)
K2Cr2O7
Daño Renal
Hipertensión
Estrés oxidante
Proteinuria
Mecanismos de Daño renal