Efecto de la administración de triglicéridos...

238 Pages·2009·1.64 MB·Spanish

UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA
FACULTAT DE MEDICINA
PROGRAMA DE DOCTORADO: MEDICINA INTERNA
2004-2007

Efecto de la administración de triglicéridos de cadena media y ácidos
grasos poliinsaturados ω-3 en la prevención y tratamiento de la fibrosis
hepática en un modelo murino (ratones C57BL/6) de esteatohepatitis no
alcohólica

Lic. Nut. María del Pilar Milke García, N.C.

Dirigido por:

Dr. Eduard Cabré Gelada
Dr. Miquel Angel Gassull i Duro
Esta investigación se llevó a cabo gracias al apoyo de Laboratorios Grifols, S.A.
en los laboratorios de investigación del Institut d'Investigació en Ciències de la
Salut Germans Trias i Pujol del Hospital Universitari Germans Trias i Pujol
(Badalona).
INDICE

Acrónimos

Indice de figuras

Indice de tablas

Indice de anexos

Resumen

1. Introducción.

1.1. Ácidos grasos. 1

1.1.1. Definición. 1

1.1.2. Clasificación. 1

1.1.3. Fuentes. 4

1.1.4. Funciones. 6

1.1.4.1.Energía. 6

1.1.4.2.Estructura. 6

1.1.4.3.Segundos mensajeros. 7

1.1.5. Emulsificación, hidrólisis y absorción. 7

1.1.6. Transporte. 7

1.1.7. Metabolismo. 9

1.1.7.1.Degradación: lipólisis, β-oxidación y ω-oxidación. 9

1.1.7.2.Lipogénesis: síntesis de triglicéridos. 16

1.1.7.3.Síntesis de eicosanoides 18

1.1.8. Regulación metabólica. 20

1.1.8.1.Factores de transcripción. 20

1.1.8.2.Insulina: la gran reguladora metabólica. 23

1.1.9. Requerimientos. 24
1.2. Enfermedad por hígado graso no alcohólico. 24

1.2.1. Definición. 24

1.2.1.1.Esteatohepatitis alcohólica vs. esteatohepatis no alcohólica. 25

1.2.2. Prevalencia. 26

1.2.3. Factores de riesgo. 26

1.2.3.1.Obesidad. 27

1.2.3.2.Resistencia a la insulina y diabetes mellitus. 28

1.2.3.3.Dislipidemias. 28

1.2.3.4.Otros factores de riesgo. 29

1.2.4. Fisiopatología 31

1.2.4.1.Resistencia a la insulina e implicación de las adipocitocinas:
esteatosis. 31

1.2.4.2.Esteatohepatitis: estrés oxidativo, lipoperoxidación, inflamación
y fibrogénesis. 40

1.2.5. Cuadro clínico y diagnóstico. 46

1.2.6. Historia natural: indicadores de progresión, complicaciones y
pronóstico. Implicaciones clínicas. 48

1.2.7. Tratamiento de la enfermedad por hígado graso no alcohólico 49

1.2.7.1.Agonistas de los PPARs e inhibidores de la SREBP-1c. 50

1.3. Modelos animales de enfermedad por hígado graso
no alcohólico. 51

1.3.1. Importancia de los modelos animales. 51

1.3.2. Características de los modelos y aplicaciones. 52

1.3.2.1.Clasificación de los modelos murinos. 52

1.3.2.2.Aplicaciones de los modelos murinos. 65

1.3.3. Tratamiento de la enfermedad por hígado graso no alcohólico
en modelos murinos. 66
1.3.3.1.Acidos grasos: una alternativa de tratamiento para la
enfermedad por hígado graso no alcohólico. 72

2. Planteamiento del problema. 78

3. Justificación. 80

4. Hipótesis. 81

5. Objetivos. 82

5.1. Objetivo general. 82

5.2. Objetivos específicos. 82

6. Material y métodos. 84

6.1. Diseño experimental. 84

6.2. Metodología. 84

6.2.1. Experimentación con ratones. 84

6.2.1.1.Inducción de la hepatopatía. 84

6.2.1.2.Maniobra preventiva. 84

6.2.1.3.Maniobra terapéutica. 85

6.2.2. Sacrificio. 85

6.2.3. Análisis de parámetros. 86

6.2.3.1.Pruebas de función hepática. 86

6.2.3.2.Química sanguínea. 86

6.2.3.3.Hormonas en plasma: insulina, leptina y adiponectina. 86

6.2.3.4.Carnitina y acilcarnitina en plasma. 93

6.2.3.5.Actividad de carnitín-palmitoil transferasa-2 en hígado. 95

6.2.3.6.Malondialdehido. 97

6.2.3.7.Citocinas en plasma. 100

6.2.3.8.Triglicéridos hepáticos. 103

6.2.3.9.Acidos grasos en membrana eritrocitaria. 104
6.2.3.10Histología. 106

6.3. Material. 109

6.4. Análisis estadístico. 109

7. Resultados. 113

7.1. Efectividad de la dieta DCM para producir NAFLD. 113

7.2. Diferencias bioquímicas e histológicas entre los dos tiempos
de estudio. 128

7.3. Efecto de los diferentes ácidos grasos en la prevención de
la enfermedad. 136

7.4. Efecto de los diferentes ácidos grasos en el tratamiento de la
enfermedad. 147

7.5. Correlación de las variables indicadoras de esteatosis y
esteatohepatitis en el modelo estudiado. 159

7.6. Incorporación de los ácidos grasos en la membrana
eritrocitaria. 160

8. Discusión. 161

8.1. Validación del modelo. 161

8.2. Desarrollo de alteraciones bioquímicas e histológicas a las
6 y 10 semanas. 169

8.3. Efecto profiláctico de los ácidos grasos en el desarrollo de la
NAFLD. 170

8.4. Efecto terapéutico de los ácidos grasos en la NAFLD. 174

8.5. Correlación de las variables que participan en la NAFLD. 176

8.6. Incorporación de los ácidos grasos a la membrana de
eritrocitos. 176

9. Conclusiones. 178

9.1. Validación del modelo. 178

9.2. Efecto profiláctico de los ácidos grasos en el desarrollo de
la NAFLD. 178
9.3. Efecto terapéutico de los ácidos grasos en la NAFLD. 179

9.4. Correlación de las variables que participan en la NAFLD. 179

10. Recomendaciones, limitaciones y últimas
consideraciones. 180

Bibliografía. 183

Anexos.
Acrónimos
AA: arachidonic acid (ácido araquidónico).
ACAT: acil-CoA colesterol aciltransferasa.
ACC: acetil-CoA carboxilasa.
ACO: acil CoA oxidasa
ACS: acil-CoA sintetasa
AFLD: alcoholic fatty liver disease (enfermedad por hígado graso alcohólico).
ALA: alpha-linolenic acid (ácido alfa-linolénico o ácido α-linolénico)
AMPK: AMP kinase (AMP cinasa).
AP-1: activator protein-1 (proteína activadora-1)
ALT: alanino aminotransferasa.
ASH: alcoholic steatohepatitis (esteatohepatitis alcohólica)
AST: aspartato aminotransferasa.
ATP: adenosín-trifosfato
BD: bilirrubina directa.
BT: bilirrubina total.
Bcl-2: B cell lymphoma-2.
CAR: constitutive androstane receptor (receptor constitutivo para androstano)
CAT: carnitín-acetiltransferasa.
CATR: carnitín-acilcarnitina translocasa
C/EBP-β: CCAAT/enhancer binding protein-β (proteína aumentadora de unión
a CCAAT β).
ChREBP: carbohydrate responsive element-binding protein (proteína de unión
de elementos en respuesta a carbohidratos).
CLA: conjugated linoleic acid (ácido linoléico conjugado).
CoA: coenzima A
COT: carnitín-octanoil transferasa
CPT: carnitín-palmitoil transferasa
CRP: C reactive protein (proteína C reactiva)
DCM: deficiente en colina y metionina.
DGLA: dihomogamma linolenic acid (ácido dihomo-gamma linolénico)
DGAT: diacylglycerol:acyl-CoA transferase (diacil glicerol: acil-CoA transferasa)
DHA: docosahexaenoic acid (ácido docosahexaenóico)
E-KO: knockout para apolipoproteína ApoE
EPA: eicosapentaenoic acid (ácido eicosapentaenóico)
FA: fosfatasa alcalina.
FABP: fatty acid binding protein (proteína ligante de ácidos grasos).
FAS: fatty acid synthetase (ácido graso sintetasa)
FFA: free fatty acids (ácidos grasos libres).
GLP-1: glucagon-like peptide-1 (péptido parecido al glucagon-1).
GSH: glutatión reducido
GSH-Px: glutatión peroxidasa
HDL: highdensity lipoproteins (lipoproteínas de alta densidad)
HMGCoA: hidroximetil glutaril CoA
HSL: hormone sensitive lipase (lipasa sensible a hormonas)
ICAM: intracellular adhesion molecule (molécula de adhesión intracelular).
IDL: intermediate density lipoproteins (lipoproteínas de densidad intermedia)
IGF: insulin growth factor (factor de crecimiento insulínico).
IκB: inhibidor del NF-κB
IκKβ: inhibitor κ Kinase β (inhibidor κ cinasa β)
IL: interleucina
iNOS: inducible nitric oxide synthetase (sintetasa de óxido nítrico inducible)
IRS: insulin-receptor substrate (sustrato del receptor de insulina)
JNK: Jun-N terminal kinase C (cinasa C-Jun N-terminal)
LA: linoleic acid (ácido linoléico)
LCFA: long-chain fatty acid (ácidos grasos de cadena larga)
L-CPT: liver carnitin-palmitoyl transferase (carnitín-palmitoil transferasa de
hígado).
LDL: low density liporpoteins (lipoproteínas de baja densidad)
L-FABP: liver fatty acid binding protein (proteína ligante de ácidos grasos del
hígado).
LPL: lipoproteín lipasa
LT: leucotrieno
LX: lipoxina
MCT: medium-chain triglycerides (triglicéridos de cadena media)
MDA: malondialdehído
MEOS: microsomal ethanol oxidizing system (sistema microsómico de
oxidación de etanol).
M-FABP: membrane fatty acid binding protein (proteína ligante de ácidos
grasos de la membrana).
MMP: matrix metalloproteinase (metaloproteinasa de matriz)
mRNA: RNA mensajero
MUFA: monounsaturated fatty acids (ácidos grasos monoinsaturados).
MTP: mitochondrial trifunctional protein (proteína mitocondrial trifuncional)
MTTP: microsomal triglyceride transfer protein (MTTP) (proteína microsomal de
transferencia de triglicéridos)
NAFLD: non-alcoholic fatty liver disease.(enfermedad por hígado graso no
alcohólico).
NASH: non-alcoholic steatohepatitis (esteatohepatitis no alcohólica).
NF-κB: nuclear factor κ B (factor nuclear κ B).
NO: nitric oxide (óxido nítrico)
PG: protaglandina
PPARs: peroxisome proliferator-activated receptors (receptores activados por
el proliferador peroxisómico).
PUFA: polyunsaturated fatty acids
ROS: reactive oxygen species (especies reactivas de oxígeno).
SFA: saturated fatty acids (ácidos grasos saturados).
SCD: stearoyl-CoA desaturase (estearoil-CoA desaturasa)
SOD: superóxido dismutasa
SREBP: sterol regulatory element binding proteins (proteína de unión a los
elementos reguladores de esteroles)
TBARS: thiobarbituric acid reactive substances
TIMP: tissue inhibitor of metalloproteinase (inhibidor tisular de
metaloproteinasas).
TGF: transforming growth factor (factor de crecimiento transformante).
TNF: tumour necrosis factor (factor de necrosis tumoral).
TX: tromboxano.
UPC: uncoupling protein C (proteína desacopladora C)
VCAM: vascular adhesion molecule (molécula de adhesión vascular).
VLDL: very low density lipoproteins (lipoproteínas de
Indice de figuras

1. Biosíntesis de los ácidos grasos poliinsaturados. 3

2. Papel de la carnitín-palmitoil transferasa (CPT) en el metabolismo
de los ácidos grasos de cadena larga. 12

3. Biosíntesis de los eicosanoides. 20

4. Participación del PPAR-α y del PPAR-γ en el metabolismo hepático
de los lípidos. 22

5. Mecanismos moleculares de la resistencia a la insulina asociada
a la NAFLD. 37

6. Diseño experimental. 108

7. Crecimiento ponderal de los ratones STD y DCM (seguimiento:
6 semanas). 114

8. Crecimiento ponderal de los ratones STD y DCM (seguimiento:
10 semanas). 121

9. Comparación del grado de esteatosis en el modelo experimental
a las 6 y 10 semanas. 132

10. Comparación del grado de inflamación lobulillar en el modelo
experimental a las 6 y 10 semanas. 133

11. Comparación de la cantidad de lipogranulomas en el modelo
experimental a las 6 y 10 semanas. 134

12. Comparación del grado de fibrosis perisinusoidal en el modelo
experimental a las 6 y 10 semanas. 135

13. Crecimiento ponderal de todos los ratones (seguimiento: 6 semanas).137

14. Comparación del grado de esteatosis en la fase de prevención. 143

15. Comparación del grado de inflamación lobulillar en la fase de
prevención. 144

16. Comparación de la cantidad de lipogranulomas en la fase de
prevención. 145

17. Comparación del grado de fibrosis perisinusoidal en la fase de
prevención. 146

18. Crecimiento ponderal de todos los ratones (seguimiento:
10 semanas). 148