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