INFORME FINAL
SIP 20050736
EFECTO DE LA TAURINA SOBRE LA TERATOGÉNESIS ORIGINADA POR LA
DIABETES EN RATÓN
1. RESUMEN
La diabetes mellitus ha sido asociada a múltiples alteraciones reproductivas, desde
estadios precoces reflejados tanto en el número y como en las características de los
ovocitos ovulados.
Tanto en diabetes humana como en diabetes experimental se han demostrado
efectos adversos en el crecimiento del ovocito ovulado y fecundado, número y
características del embrión en desarrollo, proceso implantatorio, conducta contráctil
uterina, desarrollo placentario, duración de la preñez, trabajo de parto y desarrollo
perinatal. Además, se ha encontrado una relación directa entre el mal control
metabólico y la presencia de hiperglucemia con respecto al incremento de estrés
oxidativo del organismo, con elevados niveles de especies reactivas de oxígeno
(ROS) en todos los sistemas estudiados.
Un desbalance REDOX provoca el envenenamiento y alteración de todos los
compuestos y procesos enzimáticos expuestos. Asimismo, se encuentra
ampliamente descrito un incremento en los niveles de glucosilacion no enzimatica de
proteínas (glucacion) en tejidos reproductivos diabéticos, el cual, asociado con la
presencia de ROS, provoca una alta concentración de peróxidos de nitrógeno y
radicales libres de efecto igualmente deletéreo. Así mismo las mujeres que padecen
diabetes tipo1 tienen un mayor riesgo de tener abortos espontáneos y descendencia
con malformaciones congénitas mayores, mismas que se han asociado a lo antes
descrito.
Por tal motivo, el propósito de este trabajo fue investigar si la taurina previene el
efecto teratogenico de la diabetes en ratón a través de la inhibición de la glucacion.
Para ello se realizó un estudio in vivo utilizando ratones ICR gestantes que se
diabetizaron administrando estreptozotocina por vía IP a dosis de 200 mg/Kg en un
volumen constante de 10 mg/Kg de peso en el día 7 de la gestación. La taurina fue
suministrada ad libitum a partir del día 9 y hasta el día 19 de la gestación disuelta en
agua de bebida a concentraciones de 0.25, 0.5, 1 y 2%. Se determinó la
concentración sanguínea de glucosa y hemoglobina glicosilada (HbA1c) en el día 19
de la gestación de las hembras gestantes, posteriormente se sacrificaron por
dislocación cervical y se les realizó una histerectomía para registrar fetos vivos y
muertos, reabsorciones tempranas y tardías, numero de implantaciones, peso y
tamaño de placentas, así como longitud y peso corporal de los fetos. Se efectuó una
examinacion macroscópica de los mismos para detectar posibles malformaciones
externas.
Posteriormente 2/3 partes de la camada, se colocaron en solución de Bouin para fijar
los tejidos y después de 15 días se sacaron y se enjuagaron para realizar la técnica
de cortes seriados de Wilson con el fin de detectar las malformaciones viscerales y a
la tercera parte restante se les realizo la técnica dicromática de Peter’s modificada
para detectar posibles anormalidades esqueléticas.
2. INTRODUCCIÓN
Diabetes mellitus
Definición y clasificación
La diabetes mellitus constituye un grupo heterogéneo de trastornos,
caracterizados por una concentración anormalmente alta de glucosa en sangre.
Las causas de la hiperglucemia son, generalmente, deficiencia en la secreción de
insulina o resistencia de las células del cuerpo a la acción de ésta, por lo que los
dos subtipos más frecuentes son: diabetes tipo 2 y diabetes tipo 1 (Tabla 1). A
menudo ocurren, además, alteraciones en el metabolismo de carbohidratos,
grasas y proteínas.
Esta enfermedad se caracteriza por poliuria, polidipsia, pérdida de peso a
pesar de polifagia (aumento del apetito), hiperglucemia, glucosuria, cetosis,
acidosis y coma. Existen muchas anormalidades bioquímicas, aunque los
defectos fundamentales por medio de los cuales puede rastrearse la mayoría de
estas anormalidades son: disminución de la entrada de glucosa a varios tejidos
periféricos y aumento en la liberación de glucosa hacia la circulación a partir del
hígado. Por tanto, se registra un exceso de glucosa extracelular y, en muchas
células, una deficiencia intracelular, situación que conocida como “inanición en
medio de la abundancia”. También disminuye la entrada de aminoácidos y
aumenta la lipólisis.
Epidemiología
La diabetes actualmente afecta a 194 millones de personas en el mundo y
se espera que alcance los 333 millones en el 2025. En México, la población
diabética fluctúa entre los 6.5 y los 10 millones (prevalencia nacional de 10.7% en
personas entre 20 y 69 años), y es la primer causa de muerte. Se estima además
que 2 millones de personas no han sido diagnosticadas.
Tabla 1. Clasificación de la diabetes mellitas
Diabetes mellitus de tipo 1
Causada por la destrucción de células beta, a
menudo de tipo inmunitario, que origina la pérdida
de la secreción de insulina y deficiencia insulínica
absoluta. También comprende los casos en que no
se conocen las causas de la destrucción de las
células beta.
Diabetes mellitus de tipo 2
Producida por una combinación de factores
genéticos y no genéticos cuyas consecuencias
son la resistencia insulina y/o la deficiencia de
ésta. No se conocen los genes específicos, pero
se les investiga de manera intensiva. Algunos de
los factores no genéticos son edad avanzada,
consumo excesivo de calorías, sobrepeso,
adiposidad central, vida sedentaria y bajo peso al
nacer.
Otros tipos específicos
Estas variedades comprenden un grupo causal
heterogéneo que abarca los casos de diabetes en
que las causas se establecen o por lo menos se
conocen parcialmente. Estas causas comprenden
defectos genéticos conocidos que alteran el
funcionamiento de las células beta o la acción
insulínica, trastornos de páncreas exócrino,
endocrinopatías, cambios pancreáticos
medicamentosos o químicos y enfermedades y
situaciones en que la frecuencia de la diabetes se
eleva en grado considerable pero aún no se ha
establecido una causa precisa.
Diabetes mellitus gestacional
Ocasionada por resistencia insulínica y deficiencia
relativa de insulina durante el embarazo.
La diabetes mellitus tipo 1 corresponde a entre 5 y 10% de los casos de este
síndrome. Es la variedad más frecuente de la diabetes mellitus en niños y
adolescentes, y antes se le llamaba diabetes juvenil. En estas personas, la
enfermedad se caracteriza por el comienzo repentino de síntomas intensos, la
necesidad de administrar insulina exógena para conservar la vida y la tendencia
a la cetosis incluso en estado basal, todo ello producido por una deficiencia
absoluta de insulina. En estudios comunitarios, entre 15 y 30% de los casos de
diabetes mellitus de tipo 1 se diagnosticaron después de los 30 años de edad.
Algunas investigaciones indican que alrededor del 7% de los pacientes que
reciben insulina cuya diabetes comenzó después de los 30 años de edad quizá
padezcan diabetes mellitus tipo 1.
Por otra parte, la diabetes mellitus tipo 2 comprende alrededor de 90% del
síndrome diabético. Se caracteriza por resistencia insulínica en el músculo,
hígado y tejido adiposo. Finalmente, la diabetes mellitus gestacional consiste en
la presencia de hiperglucemia en ayuno o intolerancia a la glucosa identificados
por primera vez durante la preñez.
Complicaciones agudas
Las complicaciones agudas o tempranas son las que pueden surgir en
cualquier momento durante la vida de una persona con diabetes.
La complicación aguda más común es la hipoglucemia, que consiste en un
bajo nivel de glucosa en sangre. Un bajo nivel de glucosa en sangre puede
resultar del tratamiento excesivo con insulina o con hipoglucemiantes orales por
una insuficiente ingesta de alimento o por un ejercicio excesivo sin suficiente
ingesta de alimento.
En el polo opuesto de la hipoglucemia se encuentra una complicación
aguda que puede ser muy peligrosa para las personas con diabetes muy
elevados niveles de glucosa en sangre que determinan una cetoacidosis
diabética o un coma diabético. Otra complicación de esta naturaleza son las
infecciones.
Cuando el nivel de insulina en sangre es bajo, la glucosa no puede entrar
en las células para ser utilizada como fuente de energía: sin embargo, el cuerpo
puede utilizar células grasas como otra fuente de energía. Cuando se utilizan
para energía células grasa el nivel de glucosa en sangre es bastante alto, lo que
determina grandes cantidades de azúcar en orina. Un alto nivel de azúcar puede
hacer que aumente el volumen de orina y puede perderse una enorme cantidad
de líquido corporal. Este estado de reducido nivel de líquido corporal se conoce
como deshidratación y es la causa de síntomas como sed intensa y boca seca,
características de alto nivel de glucosa. Mientras, el organismo recurre a la grasa
como energía, se producen cuerpos cetónicos. Estos compuestos se acumulan
en la sangre y también se eliminan en la orina. La presencia de cuerpos
cetónicos en la orina se denomina “cetonuria”. Con una ulterior deshidratación y
formación de cetonas, la sangre se vuelve más ácida.
Los pacientes de diabetes tipo 2 desarrollan a veces una condición
denominada coma hiperosmolar hiperglucémico. La hiperglucemia, quizá
empeorada por la no administración de insulina o fármacos hipoglucemiantes,
infección o la coincidencia de un problema médico, conduce a la pérdida urinaria
de agua, glucosa y electrolitos. Esta diuresis osmótica reduce el volumen de
sangre circulante, situación que agrava la resistencia a la insulina y la
hiperglucemia. Al cabo de varios días estos pacientes pueden llegar a ser
extremadamente hiperglucémcos, deshidratarse y entrar en coma.
Complicaciones crónicas
Las complicaciones crónicas se pueden dividir en tres categorías.:
microangiopatía, neuropatía y macroangiopatía. La microangiopatía es una
enfermedad característica de los pequeños vasos sanguíneos (capilares),
asociada en forma más o menos específica con la diabetes mellitus y
manifestada en la clínica principalmente en la retina (retinopatía diabética) y el
riñón (nefropatía diabética). La neuropatía diabética se puede manifestar tanto
por deficiencia neurológica periférica como por disfunción autonómica (la cual
puede afectar varios sistemas, incluyendo el cardiovascular, el gastrointestinal y
el genitourinario). La macroangiopatía consiste principalmente en enfermedad
ateroesclerosa acelerada de los grandes vasos sanguíneos (arterias),
manifestada en clínica principalmente en las arterias coronarias, cerebrales y
periféricas de las extremidades inferiores.
Teratogénesis
Definición
El término “teratogénesis” proviene del griego teratos, que significa monstruo.
El sentido original de la palabra viene a referirse a malformaciones anatómicas
macroscópicas, aunque los conceptos actuales de este término se han
expandido para incluir anomalías del desarrollo más sutiles, como el retraso del
desarrollo intrauterino, alteraciones de la conducta, muerte intrauterina y otras
deficiencias funcionales.
Por lo tanto, un teratógeno es cualquier sustancia química, agente físico,
agente infeccioso o estado carencial que actuando durante el período
embrionario o fetal es capaz de producir una alteración morfológica o funcional
en el periodo postnatal. La Teratología es el estudio de las causas, mecanismos
y manifestaciones del desarrollo embrionario-fetal anormal desde el punto de
vista estructural o funcional.
Teratogénesis en la descendencia de madres diabéticas
Humanos
Con el uso de insulina exógena se han logrado gestaciones a término en
mujeres diabéticas; sin embargo, persisten problemas de difícil control, como:
abortos espontáneos, mortalidad perinatal y malformaciones congénitas. Las
malformaciones más frecuentes son: síndrome de regresión caudal, alteraciones
en el cierre del tubo neural y cardiovasculares. La diabetes gestacional aumenta
la grasa corporal fetal, acompañada de macrosomía, hiperinsulinemia,
hipoglucemia, hipoxia, acidosis metabólica y aumento de las muertes perinatales.
Durante la vida adulta, los hijos de madres diabéticas tienen obesidad,
intolerancia a la glucosa y diabetes tipo 2. Actualmente hay modelos animales de
diabetes que permiten estudiar los mecanismos etiopatogénicos de estas
alteraciones. La diabetes materna en las ratas afecta el desarrollo fetal en forma
semejante a lo que sucede en los humanos. Los factores que más influyen en la
embriopatía diabética son la hiperglucemia, que ocasiona daños al ADN al
aumentar el estrés oxidativo y la hipercetonemia, que actúa sinérgicamente con
la glucosa para inducir malformaciones congénitas. Los antioxidantes, como las
vitaminas C y E, reducen la tasa de malformaciones. Durante la vida adulta las
crías de ratas diabéticas sufren alteraciones en el metabolismo de la glucosa y en
la función reproductora. Es deseable comprender las alteraciones de los hijos de
madres diabéticas y cómo se producen y proporcionar elementos para
prevenirlas y ofrecerles mejor calidad de vida.
Tratamiento actual
HIPOGLUCEMIANTES ORALES. Existen dos tipos principales de
hipoglucemiantes orales: las sulfonilureas y las biguanidas. Sus mecanismos de
acción son totalmente diferentes, las sulfonilureas intensifican la liberación de la
insulina de las células beta del páncreas y una mayor unión de la hormona a sus
receptores. Las biguanidas retardan la absorción de los nutrimentos por el
intestino, disminuyen la gluconeogénesis hepática y facilitan la unión de la
insulina con receptores en los tejidos blanco. Cuando son efectivos, ayudan al
cuerpo a producir o descargar su propia insulina, y tienen además otras acciones.
No solo hay evidencia de que aumentan la sensibilidad de los receptores
celulares, sino que incluso ayudan a combatir la resistencia a la insulina. Esto
significa que incluso en el caso de que sea baja la producción de insulina, en
muchos pacientes puede haber suficiente insulina. Como la mayoría de personas
con diabetes producen, al menos al comienzo de su diabetes, cierta cantidad de
insulina, el grupo destinatario potencial de los hipoglucemiantes orales es
bastante amplio.
Para que estos fármacos tengan efecto la persona debe tener células beta
vivas y activas que respondan a la estimulación de los fármacos. Sin embargo,
hay una idea errónea sobre la diabetes que ha hecho que mucha gente fracase
con los hipoglucemiantes orales. Algunos tienen la idea de que estos fármacos
eliminan prácticamente la diabetes y de que por lo tanto no necesitan tratamiento
con la dieta. Sin embargo, por efectivos que puedan ser los hipoglucemiantes
orales, no son tan potentes como para reducir el nivel de glucosa a lo que sería la
cantidad normal mediante la insulina. A pesar de ello, si los hipoglucemiantes
orales son efectivos, permiten a la persona utilizar su propia insulina de forma
permanente durante el día.
INSULINA. La insulina es un polipéptido complejo constituido por 51 aminoácidos
dispuestos en dos cadenas polipeptídicas. La insulina comercial es un derivado
del páncreas de vaca o cerdo o fabricada con la tecnología del DNA
recombinante que utiliza colonias de E. Coli para producir las cadenas A y B
separadamente, siendo después purificadas y combinadas.
Los efectos fisiológicos de la insulina son muy amplios y complejos. El que
se conoce en mayor medida es el efecto hipoglucémico, pero tiene más efectos
en el transporte de aminoácidos y electrólitos, en muchas enzimas y en el
crecimiento. El efecto neto de la hormona es el almacenamiento de
carbohidratos, proteína y grasa. Así, la insulina estimula la incorporación de
aminoácidos en las proteínas y combate el catabolismo de los lípidos que
produce los cetoácidos beta.
Glucosilación y glicoxidación de las lipoproteínas y su importancia en la
diabetes mellitus
La unión de azúcares reductores a las proteínas a través de la llamada
reacción de glucosilación no enzimática o glicación puede producir alteraciones
en estas últimas. El proceso tiene lugar en etapas sucesivas: las iniciales son
rápidas y reversibles mientras que las finales son lentas e irreversibles. Se cree
que ambas están implicadas en el envejecimiento celular y en el desarrollo de
complicaciones crónicas de la diabetes. En el caso de la hemoglobina A, la
glucosilación tiene lugar mediante una reacción no enzimática entre la glucosa y
la valina amino terminal de la cadena beta. Se forma una base de Schiff entre la
glucosa y la valina, proceso seguido de un reordenamiento de la molécula que da
una molécula de 1-desoxifructosa unida a la valina.
La hiperglucemia crónica produce un incremento en el nivel de glicación no
enzimática de proteínas estructurales y circulantes del organismo
simultáneamente un estrés oxidativo (producción de radicales libres del oxígeno)
y carbonílico, proceso denominado glicoxidación. Se ha demostrado que las
diferentes lipoproteínas plasmáticas son afectadas por glicación y/o glicoxidación
produciéndose en ellas modificaciones fisicoquímicas y alteraciones en su
metabolismo. La glicoxidación de las lipoproteínas adquiere características
particulares, con respecto a otras proteínas, por producirse al mismo tiempo en la
porción proteica así como en los fosfolípidos que contienen, y generar un estrés
oxidativo que favorecería la lipoperoxidación. Evidencias acumuladas en los
últimos años sugieren que los cambios generados, especialmente en las LDL que
han sido las lipoproteínas más estudiadas, podrían ser en parte responsables del
desarrollo de la micro-macrovasculopatía diabética. Este tipo de complicaciones,
una vez establecido es de difícil control y su progresión muchas veces inevitable
por las características de irreversibilidad de los procesos de glicoxidación.
Taurina
La taurina es un aminoácido neutro que contiene azufre. Su nombre se
deriva de bos taurus (bilis de buey), de la cual se aisló por primera vez en 1827
por Awapara. Éste se consideró como un producto final, inerte del metabolismo
de los aminoácidos azufrados.
La taurina difiere de otros aminoácidos en que no se incorpora a las
proteínas; existe como un aminoácido libre en la mayor parte de los tejidos
animales y se encuentra en abundancia en el músculo, las plaquetas y el sistema
nervioso en desarrollo. Se sintetiza a partir de la metionina y cisteína, que son
otros aminoácidos azufrados.
Este aminoácido se ha utilizado para tratar varios padecimientos como la
hipertensión, diabetes mellitus, insuficiencia cardiaca, cáncer y Alzheimer. Actúa
como neurotransmisor, regulador de sales y del equilibrio del agua dentro de la
células y como estabilizador de las membranas celulares. Participa en la
desintoxicación de químicos extraños y también influye en la producción y acción
de la bilis. Tiene propiedades neuroinhibitorias y puede tener potencial para la
neuroprotección en la isquemia cerebral. Este aminoácido tiene la capacidad de
inhibir la liberación de neurotransmisores y conducir a una osmolaridad
intracelular normal.
En el sistema nervioso, la taurina afecta la migración celular, modula la
neurotransmisión y puede acelerar el desarrollo cerebral. Algunos péptidos de
bajo peso molecular aislados de sinaptomas cerebrales contienen taurina. El más
abundante de estos péptidos es la glutaurina que, al parecer, actúa como
neurotransmisor. Debido a que controla la movilización del calcio durante la
despolarización, la taurina estabiliza las membranas y favorece la producción de
glutamato.
Taurina y diabetes mellitus
La taurina se une al receptor de la insulina para estimular a la glucosa y
algunos aminoácidos para entrar en las células musculares y adiposas,
mejorando la utilización de glucosa, disminuyendo la glicosilación de proteínas y
la producción de productos finales de glicosilación avanzada en ratas. Asímismo,
reduce las alteraciones de la hiperglicemia inducida con estreptozotocina en ratas
como las alteraciones en retina, lentes, riñones y nervios periféricos; además de
disminuir su mortalidad. Normaliza la actividad plaquetaria en los pacientes
diabéticos tipo 1. Finalmente, posee actividad antioxidante, disminuyendo el
estrés oxidativo.
Por lo anterior, se ha propuesto que el tratamiento con taurina puede
ayudar a prevenir parte del daño orgánico que ocurre en los diabéticos Tipo 1.
OBJETIVOS
Objetivo general
Evaluar el efecto de la taurina sobre la teratogenicidad diabética en ratones hembras
gestantes ICR
4.2 Objetivos específicos
Determinar si la administración de taurina ocasiona alteraciones sobre la progenie de
hembras gestantes diabéticas.
Valorar si la taurina disminuye la teratogénesis presentada en ratones hembras
gestantes diabéticas.
Investigar si el aminoácido actúa inhibiendo la glucosilacion no enzimatica de las
proteínas.
2. MÉTODOS Y MATERIALES
Se emplearon ratones machos y hembras sexualmente maduros de la cepa
ICR los cuales se colocaron en jaulas metálicas en un local con condiciones
controladas de temperatura y humedad relativa en ciclos de luz/obscuridad de 12
horas cada uno (9:00-21:00 horas/luz/obscuridad).
Después de una semana de aclimatación se procedió a llevar el acoplamiento de los
animales, para el cual se colocaron en cada jaula tres hembras con un macho en las
ultimas dos horas del ciclo de obscuridad (de 7:00-9:00 am). Después del cual, se
verificó el mismo mediante la visualización de la presencia del tapón espermático en
la vagina , designando ese día como día uno de la gestación. Además, se efectuó un
registro de los pesos en las hembras preñadas en los días 1,7,10,15 y 19 de la
gestación.
En el día séptimo de la gestación se les indujo la diabetes mediante una sola
administración intraperitoneal de 200 mg/Kg de estreptozotocina (STZ, Sigma Chem.
Co.) disuelta en el momento en una solución amortiguadora de citratos 0.01M pH 4.6
y administrada en un volumen constante de 10mg/Kg. de peso. Transcurridas 48
horas de la administración de estreptozotocina se identificó la presencia de glucosa
en orina mediante la utilización de tiras reactivas (Bayer) con el fin de verificar el
estado diabético.
Los animales diabéticos fueron asignados aleatoriamente en 8 lotes con 10 animales
cada uno de la siguiente manera:
Lote Tratamiento
1 Testigo
2 Taurina 0.25%
3 Taurina 0.5%
4 Taurina 1%
5 Taurina 2%
6 Diabetes
7 Diabetes + Taurina 0.25%
8 Diabetes + Taurina 0.5%
9 Diabetes + Taurina 1%
10 Diabetes + Taurina 2%
El tratamiento con taurina (Sigma Chem. Co) fue proporcionado en el agua de
bebida a las concentraciones porcentuales antes mencionadas esde el momento de
verificación de la diabetes y hasta el término del estudio.
El día 19 de la gestación se tomaron muestras sanguíneas de la vena caudal
de las hembras gestantes para determinar glucosa y hemoglobina glicosilada,
utilizando un glucosímetro Ames (Bayer) y un equipo Ames DCA 2000 (Bayer),
respectivamente. Posteriormente los animales se sacrificaron por dislocación
cervical, se les realizó una histerectomía para registrar el total de fetos, fetos vivos y
muertos, reabsorciones tempranas y tardías; número de implantaciones, peso de
placentas, así como el peso de las madres sin productos. A los fetos se les registró
el peso corporal, longitud y sexo. Se analizaron las malformaciones externas así
como las viscerales y esqueléticas como lo marca el Segmento II para estudios de
teratogénesis.
Para detectar las malformaciones viscerales se llevó a cabo la técnica de
cortes seriados de Wilson, en la cual dos terceras partes de la camada se
sumergieron en solución de Bouin la cual contiene acido pícrico (Sigma Chem. Co.)
y formaldehído (JT Baker) en acido acético (JT Baker) con la finalidad de que los
tejidos se fijen. Transcurridos quince días de ello, se lavaron los fetos y se
observaron bajo estéreomicroscopio (Carl Zeiss) realizándoles cortes con un bisturí.
En el caso de las malformaciones esqueléticas, se utilizó la técnica bicromática de
Peter’s modificada, para la cual se abrió la cavidad abdominal de los fetos y se
removieron los órganos internos y la piel. Después de fijar los fetos en etanol al 96 %
durante 48 horas, los fetos se tiñeron con dos colorantes de contraste: Rojo de
Alizarina (Sigma Chem. Co.) Azul de Anciano (Sigma Chem. Co.) para diferenciar
hueso de cartílago. Asimismo se aclaró el tejido blando de los especimenes
utilizando una solución de KOH (Sigma Chem. Co.) al 1 %. Finalmente, se
observaron al estéreomicroscopio para identificar y analizar cada uno de los huesos
presentes.
Las comparaciones estadísticas entre los grupos de estudio fueron realizadas
con la prueba de ANOVA seguida de Student-Newman-Keuls para comparación de
medias en el caso de datos paramétricos. Las diferencias intergrupales en la
prevalencia de malfomaciones se compararon utilizando la prueba de ji-cuadrada. En
todos los casos los datos se procesaron en el software Sigma Stat versión 2.07
considerando como mínimo una p<0.05 para establecer diferencia significativa.
3. RESULTADOS
Los animales de los lote testigo (Testigo, Taurina 0.25 %, Taurina 0.5 %,
Taurina 1 % y Taurina 2%) mostraron un aumento ponderal esperado (Tabla 1)
durante la gestación, a diferencia de los del lote diabético, que hasta el día 15 de la
Tabla 1. Aumento ponderal durante la gestación, de animales ICR diabéticos tratados con taurina. Peso corporal (g)
Lote Día 1 Día 7 Día 10 Día 15 Día 19
Testigo 31.34±0.60 33.98±0.77A 39.02±1.44A,B 51.12±1.58A,B,C 66.78±1.14A,B,C,D
Taurina 0.25 % 30.90±0.48 32.96±0.52 39.39±0.66A,B 47.49±1.22A,B,C 58.07±2.06A,B,C,D a
Taurina 0.5 % 34.30±1.02 36.83±0.86 41.48±1.27A,B 51.58±1.12A,B,C 64.33±1.57A,B,C,D b
Taurina 1 % 34.72± 0.85 38.58±1.17A 43.69±1.76A,B 52.03±1.70A,B,C 64.05±1.93A,B,C,D b
Taurina 2% 34.78±0.61 35.55±0.61 47.67±0.88A,B ª,b,c,d 61.66±1.11A,B,C ª,b,c,d 70.60±1.40A,B,C,D,a,b,c,d
STZ 33.15±0.60 34.43±0.52 35.83±0.81d,e 41.00±1.041A,B,C ª,b,c,d,e 48.39±2.29A,B,C,D ª,b,c,d,e
STZ+Tau0.25% 32.72±0.82 34.60±1.03 36.01±0.99d,e 41.19±1.71A,B,C ª,b,c,d,e 48.69±2.74A,B,C,D ª,b,c,d,e
STZ +Tau 0.5% 33.27±1.06 33.65±1.20 38.07±1.78 A,B e 40.76±2.51A,B,ª,b,c,d,e 48.25±3.79A,B,C,D ª,b,c,d,e
STZ +Tau 1 % 32.00±0.56 35.42±0.59A 37.75±2.30A d,e 43.22±3.04A,B,C ª,c,d,e 54.01±3.39A,B,C,D ª,b,c,d,e,g,h
STZ +Tau 2 % 35.75±0.63 36.65±0.57 41.15±0.76A,B e 45.59±1.25A,B,C ª,c,d,e 49.34±1.793A,B,C,D ª,c,d,e,i
Diferencia significativa p<0.05: A vs Día 1, B vs Día 7, C vs Día 10, D vs Día 15, a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%, h vs STZ + Tau 0.5%. ANOVA, Student-Newman-Keuls.
gestación subieron de peso significativamente. El tratamiento con taurina mejoró el
aumento ponderal de los animales diabéticos. En lo que respecta a el análisis por
tratamiento por día, en el día 10 se empezó a observar diferencia significativa entre
los lotes, ya que los animales testigo tratados con el aminoácido al 2% aumentaron
(p<0.05) más de peso que los demás lotes testigo, además, los animales de los lotes
diabéticos empezaron a detener su aumento ponderal evidenciando un efecto de
toxicidad general durante la gestación diabética, y solamente el suministrar taurina al
1% previno de esa afectación (p<0.05) en el día 19 de la gestación.
Por otra parte, el peso corporal de los animales gestantes sin productos
(Tabla2) disminuyó (p<0.05) en los lotes diabéticos en comparación con el de los
animales del lote al que se proporcionó el tratamiento con taurina al 2%.
Tabla 2. Peso materno sin productos de ratones ICR diabéticos tratados con taurina. Lote Peso corporal (g)
Testigo 40.54±0.58
Taurina 0.25 % 38.25±0.53
Taurina 0.5 % 41.93±0.92
Taurina 1 % 41.09±1.44
Taurina 2 % 43.88±0.60b
STZ 37.63±1.16e
STZ + Tau 0.25 % 36.49±1.78e
STZ + Tau 0.5 % 34.44±1.99e
STZ + Tau 1 % 36.62±1.49e
STZ + Tau 2 % 36.97±1.40e
Diferencia significativa p<0.05: b vs Taurina 0.25%, e vs Taurina 2%. ANOVA,
Student-Newman-Keuls.
El efecto del tratamiento con taurina sobre la reproducción de hembras gestantes
diabéticas se muestra en la tabla 3. De acuerdo a lo esperado, en número de
implantaciones entre los diferentes lotes fue el mismo. En lo concerniente al
aumento en el número de reabsorciones que refleja el efecto embrioletal, no fue
observado en el lote diabético, pero si en los animales diabéticos tratados con
taurina al 0.25; lo anterior resulta de la gran dispersión que mostraron los resultados
del lote diabético. Asimismo, los animales diabéticos que recibieron el aminoácido
concentraciones mayores no mostraron el efecto embrioletal, previniendo inclusive
de dicha alteración con la concentración del 2%.
Para determinar si dicho efecto ocurrió en estadios precoces o avanzados de
la gestación se registraron las reabsorciones tempranas y tardías, con ello se
observó que en los animales diabéticos la embrioletalidad se desarrolló
tempranamente y que el tratamiento con el aminoácido revierte de ese efecto nocivo.
Por otra parte, el efecto deletéreo de la diabetes sobre la progenie de madres
diabéticas fue observado al registrar tanto el total de fetos como el número de fetos
vivos, al encontrar una disminución (p<0.05) en los mismos en los lotes diabético y
diabético tratado con taurina al 0.25% con respecto a los animales testigo. Sin
embargo, el tratamiento con el aminoácido a concentraciones mayores produjo un
número total de fetos similar a los testigos, además de proteger a la progenie del
efecto fetoletal de la diabetes.
El estado diabético, por otra parte, afectó significativamente a placentas y
fetos tanto en tamaño como en peso (Tabla 4). El tratamiento con taurina ejerció un
efecto protector de manera proporcional a la concentración del aminoácido. Al no
prevenirse la afectación de las placentas, la progenie recibe un mejor aporte de
oxígeno y nutrientes, asimismo, puede eliminar productos de desecho y por lo tanto,
las crías desarrollan un mejor tamaño y peso.
Tabla 3. Efecto de la taurina sobre la reproducción de hembras ICR gestantes diabéticas. Lote Implantes Reabsorciones Reabsorciones
tempranas
Reabsorciones
tardías
Total fetos Fetos vivos
Testigo 14.80±0.47 0.40±0.16 0.00±0.00 0.40±0.16 14.40±0.45 14.40±0.45
Taurina 0.25 % 14.10±0.31 0.30±0.15 0.30±0.15 0.00±0.00 13.80±0.42 13.80±0.42
Taurina 0.5 % 13.11±0.71 0.67±0.29 0.22±0.15 0.44±0.29 12.44±0.69 12.44±0.69
Taurina 1 % 13.11±0.63 0.44±0.24 0.44±0.24 0.11±0.11 12.67±0.73 12.55±0.69
Taurina 2 % 13.80±0.85 0.40±0.16 0.30±0.15 0.10±0.10 13.40±0.86 13.20±0.79
STZ 13.89±0.51 4.22±1.58 3.33±1.61ª 1.00±0.38 9.67±1.36ª,b 8.44±1.41ª,b
STZ + Tau 0.25 % 13.25±0.45 3.87±0.74ª,b,d,e 2.50±0.89 1.37±0.37 9.37±1.12ª,b 8.87±1.29ª
STZ + Tau 0.5 % 14.00±0.63 1.75±0.67 1.37±0.46 0.37±0.26 12.25±0.99 11.87±0.91
STZ + Tau 1 % 15.62±1.07 2.87±0.8 1.50±0.42 1.37±0.70 12.75±1.62 12.37±1.64
STZ + Tau 2 % 13.70±1.03 0.50±0.31g 0.40±0.30 0.10±0.10 13.20±0.96 13.10±0.96
Diferencia significativa p<0.05: a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%, h vs STZ + Tau 0.5%. ANOVA, Student-Newman-Keuls o Kruskal-Wallis, Dunn’s, según el caso.
Tabla 4. Efecto de la taurina sobre algunos parámetros de la progenie de ratones hembra diabéticos. Placentas Fetos
Lote Peso (g) Diámetro (mm) Peso (g) Longitud (cm)
Testigo 0.11±0.00 8.31±0.09 1.38±0.01 2.33±0.03
Taurina 0.25 % 0.11±0.00 8.17±0.09 1.32±0.02 2.26±0.02
Taurina 0.5 % 0.11±0.00 8.19±0.10 1.36±0.03 2.34±0.03
Taurina 1 % 0.13±0.01 8.39±0.22 1.29±0.06 2.24±0.04
Taurina 2 % 0.10±0.00d 8.26±0.06 1.33±0.04 2.31±0.03
STZ 0.08±0.00ª,b,c,d,e 7.38±0.14ª,d,e 0.78±0.04ª,b,c,d,e 1.65±0.03ª,b,c,d,e
STZ + Tau 0.25 % 0.08±0.01ª,b,c,d,e 7.56±0.22 0.85±0.08ª,b,c,d,e 1.78±0.10ª,b,c,d,e
STZ + Tau 0.5 % 0.08±0.00ª,b,c,d,e 7.35±0.14ª,d,e 0.90±0.05ª,b,c,d,e 1.85±0.07ª,b,c,d,e,f
STZ + Tau 1 % 0.08±0.01ª,b,c,d,e 7.39±0.24ª,d,e 1.06±0.06ª,b,c,d,e,f,g,h 2.06±0.06 ª,b,c,d,e,f,g,h
STZ + Tau 2 % 0.10±0.00d,f,g,h,i 8.04±0.04 1.21±0.03f,g,h,i 2.16±0.05f,g,h
Diferencia significativa p<0.05: a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%, h vs STZ + Tau 0.5%. ANOVA, Student-Newman-Keuls o Kruskal-Wallis, Dunn’s, según el caso.
La hemoglobina glicosilada, un biomarcador de glicosilación general en el
organismo, aumentó significativamente en el lote de animales diabéticos (Tabla
5) . Por su parte, el tratamiento con taurina protegió de la glucación de una
manera concentración dependiente. Lo que sugiere que el aminoácido previene
de la afectación de la progenie de hembras diabéticas, al menos en parte,
debido a su capacidad de inhibir la glicosilación no enzimática de las proteínas.
Por otra parte, a pesar de que la glucemia de animales diabéticos
tratados con taurina a la concentración de 2% no presentó diferencia estadística
en comparación con la de los animales testigo, no se observa una actividad
contundente del aminoácido en ese respecto.
Tabla 5. Efecto de la taurina sobre la hemoglobina glucosilada (HbA1C) y glucemia de animales ICR gestantes diabéticos. Lote Hemboglobina glucosilada (%) Glucosa (mg/dL)
Testigo 2.92±0.03 115.30±6.39
Taurina 0.25 % 3.17±0.06 125.50±3.60
Taurina 0.5 % 3.06±0.05 112.89±3.84
Taurina 1 % 3.06±0.07 109.55±4.57
Taurina 2 % 3.57±0.11a 106.40±4.02
STZ 5.29±0.22ª,b,c,d 221.67±8.38ª,c,d,e
STZ + Tau 0.25 % 4.24±0.21ª,b,c,d 177.37±11.03e
STZ + Tau 0.5 % 4.25±0.12ª,b,c,d 225.50±17.93ª,c,d,e
STZ + Tau 1 % 3.76±0.29 220.00±32.66d,e
STZ + Tau 2 % 3.53±0.09 186.80±20.80e
Diferencia significativa p<0.05: a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%, h vs STZ + Tau 0.5%. ANOVA, Student-Newman-Keuls o Kruskal-Wallis, Dunn’s, según el caso. Finalmente, el efecto antiteratogénico de la taurina se muestra en las
tablas 5 y 6, en donde se puede apreciar que la enfermedad altera el desarrollo
embrionario-fetal con la producción de malformaciones externas –exencefalia-,
internas –hidronefrosis- y esqueléticas –falta de osificación general y costillas
fusionadas-, y que el tratamiento con el aminoácido previene de dichas
malformaciones de manera proporcional a su concentración.
Tabla 6. Efecto de la taurina sobre la teratogenicidad diabética en ratones ICR. Lote n Hematomas Exencefalia Talipes n Hidronefrosis
Testigo 144 0 0 0 94 0
Taurina 0.25 % 138 0 0 0 92 0
Taurina 0.5 % 112 0 0 0 76 0
Taurina 1 % 113 0 0 0 76 0
Taurina 2 % 132 0 0 0 90 0
STZ 87 3 4ª,b,e 1 57 40ª,b,c,d,e,
STZ + Tau 0.25 % 75 0 2 3 50 23 ª,b,c,d,e,f
STZ + Tau 0.5 % 98 2 2 3 65 14 ª,b,c,d,e,f,g
STZ + Tau 1 % 102 0 0 2 67 0f,g,h
STZ + Tau 2 % 132 0 0f 3 92 0f,g,h
Diferencia significativa p<0.05: a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%, h vs STZ + Tau 0.5%. ji-cuadrada o Exacta de Fischer, según el caso.
Tabla 7. Efecto de la taurina sobre las anomalías esqueléticas de la progenie de ratones ICR diabéticas. Lote n Costillas
supernumerarias Falta de
osificación general
Costillas fusionadas
Fusión de esternebras
Testigo 50 0 0 0 0
Taurina 0.25 % 46 0 0 0 0
Taurina 0.5 % 36 0 0 0 0
Taurina 1 % 37 0 0 0 0
Taurina 2 % 42 0 0 0 0
STZ 30 0 5ª,b,c,d,e 11ª,b,c,d,e 1
STZ + Tau 0.25 % 25 0 4ª,b,c,d,e 2f 3
STZ + Tau 0.5 % 33 1 0f,g 5ª,b,c,d,e 0
STZ + Tau 1 % 35 0 5ª,b,c,d,e 1f 0
STZ + Tau 2 % 40 0 1 0f,h 0g
Diferencia significativa p<0.05: a vs Testigo, b vs Taurina 0.25%, c vs Taurina 0.5%, d vs Taurina 1%, e vs Taurina 2%, f vs STZ%, g vs STZ + Tau 0.25%. ji-cuadrada o Exacta de Fischer, según el caso.
5. IMPACTO La diabetes, primera causa de muerte en México, además de producir las
complicaciones características de la enfermedad, también aumentan el riesgo,
en mujeres, de tener hijos con defectos congénitos que representan un problema
no sólo médico sino también económico y emocional tanto en los padres como
en la progenie afectada y en la sociedad en general. Dichos defectos se
producen a pesar de la terapéutica actual para la enfermedad. Por ello resulta
importante desarrollar medicamentos que además de proteger al enfermo
diabético contra las complicaciones más conocidas de su enfermedad, prevenga
del desarrollo de malformaciones congénitas en sus hijos. En el presente trabajo
de investigación se utilizó la taurina, un nutracéutico, con resultados alentadores
como el inicio de una serie de estudios encaminados a desarrollar nuevos
medicamentos que representen una solución a lo anteriormente expuesto.
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