METABOLISMO INTERMEDIARIO

Autor: BARCOS MARTINEZ MONTSERRAT.
Año: 2004.
Universidad: CÓRDOBA [www.uco.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE MEDICINA.
Centro de realización: FACULTAD DE MEDICINA.

Resumen: El estudio que valora el efecto del vino tinto (VT; Montilla-Moriles)sobre el estrés oxidativo y diabetes inducidos por estreptozotocina (STZ). Para ello, se utilizaron ratas Wistar hembras a las que se inyectó STZ a dosis única vía intraperitoneal (50mg/kg) y VT diluido en el agua de bebida y correspondiente a una dosis de un bebedor moderado (400 ml170 kg día). Se organizaron dos grupos controles y tres grupos de animales diabéticos (un grupo inyectado con STZ, otro tratado con VT previamente a la inducción diabética con STZ y un tercero tratado simultáneamentecon VT y STZ). Transcurridos 30 días, se procedió a la obt~nción de muestras de suero, plasma y orina así como tejidos (riñón, páncreas, hígado y cerebro). En las muestras procesadas sé midieron los parámetros bioquímicos: glucosa, hemoglobina glucosilada, fructosamina, insulina, iones sodio y potasio, creatinina, urea, proteínas totales, colesterol total, HDLcolesterol y triglicéridos. Los parámetros de estrés oxidativo estudiados fueron: lipoperóxidos, glutatión reducido y las enzimas antioxidantes catalasa, glutatión peroxidasa y superóxido dismutasa. En los animales inyectados con STZ se encontraron aumentos significativos en los niveles de glucemia, hemoglobina glucosilada y fructosamina así como descenso significativo de insulina plasmática, lo que demostraba la instauración de un estado diabético que además se acompañó de aumentos significativos en glucosuria, proteinuria y microalbuminuria. Se observó alteración en el perfil lipidico con aumento en los niveles de colesterol sérico y del índice aterogénico. El cuadro de estrés oxidativo en estos animales quedó evidenciado por aumentos significativos en los niveles de lipoperoxidación así como descenso en el contenido de glutatión reducido y enzimas antioxidantes. La administración de VT previa a la inducción diabética mejoró tanto el estado diabético como el estrés oxidativo, incrementando los niveles de insulina y enzimas antioxidantes y mejorando el perfil lipídico. El VT suministrado simultáneamente a la inducción de diabetes por STZ no se mostró tan efectivo sobre el cuadro diabético pero sí sobre el estrés oxidativo.

Autor: BELTRAN ARCAS MARTA.
Año: 2005.
Universidad: BARCELONA [www.ub.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE BIOLOGÍA.
Centro de realización: FACULTAD DE BIOLOGÍA.

Resumen: La limitación de la harina de pescado ha estimulado la investigación de los recursos vegetales como fuentes alternativas para el cultivo de especies carnívoras. En general, elevados porcentajes de fuentes vegetales suelen comportar una disminución está asociada, entre otras razones, a la menor calidad de la proteína vegetal en comparación con la proteína animal. Des del punto de vista fisiológica, existe una estrecha relación entre el contenido de aminoácidos de la dieta (especialmente aminoácidos esenciales), los aminoácidos libres de los tejidos, el metabolismo de estos tejidos y la utilización de los aminoácidos para sintetizar proteínas. El objetivo general de esta tesis era estudiar el efecto de la sustitución sobre la capacidad de utilización de la proteína de la dieta. Para dicho estudio, dietas con diferente porcentaje de sustitución fueron marcadas con isótopos estables (13C y 15N) y se hizo un seguimiento post-prandial (a 11 y 24 horas) de la proteína de la dieta. Se analizó la incorporación de marcaje en los componentes principales de tejidos (músculo, hígado, visceras) así como en los aminoácidos libres de plasma y músculo. La incorporación de los marcadores procedentes de la proteína de la dieta en los tejidos y sus componentes principales, así como en los aminoácidos libres de músculo y plasma, demuestra que en trucha y dorada se puede sustituir un 50% de la harina de pescado sin alterar el uso de la proteína de la dieta. Las dietas de 75% de sustitución provocaron en trucha una mayor oxidación de la proteína de la dieta, repercutiendo sobre el crecimiento. Sin embargo, el patrón de distribución de los marcadores en los componentes principales de los tejidos era similar al de la situación control. En cambio, el 100% de sustitución provocó en esta especie un incremento del reciclaje de los aminoácidos del músculo, una disminución de la relación aminoácidos esenciales/aminoácidos no esenciales en plasma y músculo, así como una activación de la gluconeogéneiss hepática. Por otro lado, el seguimiento de los carbohidratos de la dieta 100% vegetal (mediante marcaje con almidón- 13C) puso de manifiesto la baja disponibilidad de éstos. En dorada, un 75% de sustitución provocó, como en trucha, una mayor oxidación de la proteína de la dieta. En esta especie, la disponibilidad de los aminoácidos de la dieta disminuía cuando su origen era 100% vegetal, hecho que provocó un incremento del reciclaje proteico en músculo, evidenciado por el mayor enriquecimiento isotópico de alanina, aparato y prolina, y por la disminución de la relación esenciales/no esenciales. Sin embargo, la dorada no mostró problemas de digestión y absorción delos carbohidratos de la dieta 100% vegetal. La técnica de marcaje con isótopos estables ha permitido no sólo hacer estos estudios sin problemas de contaminación ambiental y personal, si no que además, el estudio de fraccionamiento isotópico del 15N ha resultado una herramienta muy útil para determinar el reciclaje proteico. Por otro lado, nuestros estudios muestran que el 15N puede ser un buen marcador del origen de la proteína de la dieta.

Autor: SIERRA LOPEZ ALEJANDRA.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE MADRID [www.uam.es].
Centro de lectura: INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMEDICAS "ALBERTO SOLS".
Centro de realización: UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA - INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOMEDICAS.

Resumen: Esta Tesis la compartimentación metabólica del glutamato y lactato en el cerebro intacto de rata adulta y en cultivos primarios de neuronas y astrocitos, empleando una nueva metodología basada en el doble marcaje dinámico de metabolitos cerebrales con 13C y 2H detectada mediante Resonancia Magnética Nuclear 13C de alta resolución. Para la investigación de la compartimentación de glutamato en el cerebro intacto de rata adulta se emplearon ratas Wistar macho adultas (150-180g, n=72). Los animales recibieron alimento ad libitum y 2H2O al 50% como agua de bebida durante nueve días. En el último día, los animales fueron infundidos con (1-13C) glucosa (8 umol.min-1. 100 g-1) o (2-13C) acetato (24 umol.min-1.100 g-1) en intervalos crecientes de 5,10,15,30,60 y 90 minutos. Al final de la infusión, se prepararon extractos cerebrales de metabolitos solubles en ácido y se analizaron sus espectros de (13C, 2H) TMN lo que permitió estudiar dinámicamente los intercambios de 1H por 2H en los diversos carbonos del glutamato y glutamina debido a la aparición de efectos isotópicos. La administración de agua deuterada disminuyó la velocidad de incorporación de 13C en los diversos carbonos de glutamato y glutamina. El análisis cinético del intercambio de 1H por 2H en los carbonos C3 de (2-13C) glutamato y glutamina, revela la existencia de isotropómeros mono- y bideutera-dos (3R) o (3S)-(2-13C, 3-2H) y (2-13C, 3,3'-2H2)), con producción citosólica o mitocondrial, respectivamente. El ajuste a un modelo matemático mínimo del metabolismo cerebral permitió establecer: 1,- La existencia de más de un pool intracelular de glutamato. 2,- Que la deuteración en H3 pro-R inhibe la deuteración en H3 pro-S. 3,- Que más del 80% del glutamato producido en el ciclo tricarboxílico neuronal o glial participa en el ciclo glutamato-glutamina. 4,- Que el ciclo tricarboxílico glial presenta velocidades de deuteración más rápidas que el neuronal. Para el estudio de la compartimentación del lactato, se incubaron cultivos primarios de neuronas o astrocitos con (3-13C) lactato, (1-13C) glucosa o (2-13C) acetato en presencia y ausencia de 2H2O al 50% analizando por (13C,2H) RMN el medio de incubación a tiempos crecientes de hasta 48 horas. Los espectros muestran resonancias de lactato C3 con un perfil de desplazamientos isotópicos complejo, que demuestra que lso astrocitos utilizan simultáneamente la glucolisis y el ciclo tricarboxílico para obtener su energía. Los espectros de (13C, 2H) RMN obtenidos durante las incubaciones de neuronas y astrocitos con (3-13C) lactato muestran la resonancias del (3-13C) lactato original y el (3-13C, 2-2H) lactato reciclado en el citosol por la acción de la lactato deshidrogenasa. Una modelización matemática de este proceso revela que los astrocitos principalmente reciclan el lactato, mientras que las neuronas lo transforman en piruvato. Estos resutlados proporcionan una nueva interpretación a los conceptos clásicos del acoplamiento metabólico entre neuronas y astrocitos. Proponemos aquí que el acoplamiento metabólico y funcional entre estas células ocurre a través de un sistema transcelular de lanzaderas de equivalentes de reducción, en forma de lactato y piruvato, similar al que acopla los estados redox intracelulares de citosol y mitocondria en las células neurales.