Estres y-ox

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Estrés oxidativo, diabetes tipo 2 y antioxidantes L. Nut. Jimena Hernández Alarcón L. Nut. Jimena Hernández Alarcón Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán

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Estrés oxidativo, diabetes tipo 2y antioxidantes

L. Nut. Jimena Hernández AlarcónL. Nut. Jimena Hernández AlarcónInstituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición

Salvador Zubirán

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El estrés oxidativo ocurre en un sistema celular cuando la producción de radicales libres excede la capacidad antioxidante de dicho sistema.

Radicales libres

Antioxidantes

Estrés oxidativoEndocrine Reviews 25(4);612-628

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• Si los radicales libres no son eficientemente eliminados estos pueden ser deletéreos:

– Proteínas – Lípidos – Ácidos nucleicos

Los productos oxidados por la acumulación de los radicales libres disminuyen la actividad biológica, y la función celular.

Necrosis o apoptosis celular

Atherosclerosis 141 (1998) 17-30

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• O2 • Superóxido• H2O2 Peróxido de

Hidrógeno• NO Óxido Nítrico

ROS normalmente producidos en el organismo y esenciales para la fisiología normal, moderan la degeneración celular en estados de enfermedad.

Atherosclerosis 141 (1998) 17-30Endocrine Reviews 25(4);612-628

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Efectos benéficos

O2 •• Regulación función

vascular• División celular• Apoptosis• Actividad

bactericida de neutrófilos.

H2O2

• Componente de los leucocitos mediadores de actividad bactericida

NONO Regula tono Regula tono

vascular.vascular. Modula Modula

respiración celular.respiración celular. NeurotransmisorNeurotransmisor Puede actuar Puede actuar

como antioxidante como antioxidante – previniendo – previniendo peroxidación de peroxidación de lípidos.lípidos.

Endocrine Reviews 25(4);612-628Atherosclerosis 141 (1998) 17-30Free Radic Biol Med 18:775-794

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Radicales libres (Normalmente producidos en el organismo)

Endocrine Reviews 25(4);612-628

Peroxinitrito

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Daño celular a través del exceso de la producción de ROS

ROS

PROT&LIP

ROS

APOPTOSIS

DNA

Modificaciones DNA

mitocondrial

Inestabilidad genómica y mutaciones

Endocrine Reviews 25(4);612-628

(Neuronas)

SN

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de Radicales

libres

Depleción de

antioxidantes celulares

Estrés oxidativo

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Eva L. Feldman. Oxidative stress and diabetic neuropathy: a new understanding of an old problem. J. Clin. Invest. 2003 111: 431-433.

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Hiperglucemia

Glicosilación de proteínas

Vía de los polioles

Mecanismo antioxidante

Productos finales de la glicosilación avanzada (AGEs)

ESTRÉS OXIDATIVO

ox LDL

O2*

ONOO

Sd LDL

NO

Auto-oxidación de la glucosa

G.F. Watts, D.A. Playford/ Atherosclerosis 141 (1998) 17-30

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Antioxidante

Cualquier compuesto que puede donar al menos un átomo de H a un radical libre, resultando en la terminación de la reacción en cadena del radical.

Tienen la habilidad de prevenir el comienzo de la reacción en cadena de los radicales libres, mas que de terminarlos.

Endocrine Reviews 25(4);612-628

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Antioxidante alimentario es una substancia contenida en los alimentos que significativamente disminuye los efectos adversos de las especies reactivas, como oxígeno reactivo o especies de nitrógeno.

Nut & M.D. Vol. 32 No. 10 Oct 2006

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Antioxidantes alimentarios

• Vitamina C• Vitamina E• Selenio• Beta Caroteno• Ácido α lipoico• Acido Úrico

• Polifenoles

Flavonoides

Acido clorogénico

Acido gálico

Acido ferúlico

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Vit C

• Vitamina hidro-soluble. • Antioxidante • Personas con diabetes tienen niveles

circulantes bajos de Vit. C. Esto atribuye a la pérdida de vitamina C por la orina y al incremento en el estrés oxidativo.

Diabetes Care Vol. 23, Num. 6, Jun 2000

Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006

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Vit CVit C• Bajos niveles de Vit C pueden ser una

consecuencia de la diabetes por que la ingesta celular de vitamina C está regulada por glucosa e insulina

• Las personas con DM pueden tener un requerimento mayor de la vitamina C debido al incremento en el estrés oxidativo y la oxidación del ascorbato a ácido dehidroascórbido en la mitocondria.

• Sin embargo no se ha validado ningún biomarcador de la oxidación in vivo para Vit C u otro antioxidante

J Am Clin Nutr 69: 1086-1107, 1999.

Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006

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Vit C como antioxidanteVit C como antioxidante• Mejora la biodisponibilidad del NO y así

mejora la función endotelial en la DM2.• Vitamina C previene la inactivación rápida del

NO por el anión superóxido O2 •• El estrés oxidativo altera la acción de la

insulina, y la vitamina C puede mejorar la resistencia a la insulina por su función antioxidante.

• Reducir el daño de los radicales libres a las células β del páncreas.

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Vitamin C and Hyperglycemia in the EPIC- Vitamin C and Hyperglycemia in the EPIC-

Norkfolk Norkfolk ((European Prospective Investigation into CancerEuropean Prospective Investigation into Cancer))

• 6458 pacientes. 2898 H, 3560 M• EPIC- Norkfolk es una cohorte multicéntrica diseñada

para investigar las relaciones entre dieta, cáncer y enfermedades crónicas.

Diabetes Care Vol. 23, Num. 6, Jun 2000Diabetes Care Vol. 23, Num. 6, Jun 2000

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Vitamin C and Hyperglycemia in the EPIC- Vitamin C and Hyperglycemia in the EPIC-

Norkfolk Norkfolk ((European Prospective Investigation into CancerEuropean Prospective Investigation into Cancer))• Se registraron antecedentes de diabetes,

hipertensión , disipidiemia, cardiopatía isquémica y cáncer, tabaquismo

• Dieta, suplementos, anamnesis, actividad física tipo y cantidad.

• Cambios en estilo de vida y modificaciones en la dieta

• Antropometría • Niveles Vit C y HbA1C

Diabetes Care Vol. 23, Num. 6, Jun 2000Diabetes Care Vol. 23, Num. 6, Jun 2000

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HbA1c >7%

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Conclusiones

• Sujetos con diabetes tienen menores niveles de Vit. C plasmática que sujetos sin diabetes.

• Se encontró una asociación inversa entre Vit. C plasmática y HbA1c en hombres y mujeres.

• Un incremento de 20µmol/l en el plasma de Vit C (1 naranja/d) esta asociado con una reducción en el riesgo de tener hiperglicemia no diagnosticada en una tercera parte.

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High-dose oral vitamin C partially replenishes vitamin C levels in patients with DM2 but does not improve

endotelial dysfunction or IR

Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006

800mg Vit C/d/ 4 s para alterar la disfunción endotelial y RI en DM2

32 px enrolados con bajo nivel de vit C plasmática

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No hubo cambios significativos entre el grupo placebo y vit C para ninguno de estos parámetros metabólicos.

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Conclusiones

• Dosis altas de vit C por 4 sem solamente suplementa parcialmente los niveles bajos de vit C en sujetos con DM2.

• A pesar de que las concentraciones plasmáticas de vit C aumentaron en el grupo tratado, no llenó las expectativas esperadas para el incremento de vit C (comparado con individuos sanos >50µM, 75-90mg/d).

Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006Am J Physiol Heart Circ Physiol 290: H137- H145, 2006

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Feskens et alDiab Care 18:1104-1112, 1995

Dietary factors determining diabetes and impaired glucose tolerance: a 20 year follow up of the Finnish and Dutch men

La ingesta de Vit. C de la dieta habitual está inversamente relacionada con la glucosa 2-h, seguimiento a 20 años en hombres Finlandeses y Alemanes

Williams et alJ Clin Epidemiol 52:329-332,1999

Frequent salad vegetable consumption is associated with a reduction in the risk of diabetes mellitus

El consumo frecuente de vegetales (una fuente de vitamina C) se encontró que disminuye el riesgo de DM2 en la población general.

Will et alAm J Clin Nutr 70:49-52,1999

Serum vit C concentrations and diabetes: finding from the Third National Health and Nutrition Examination survey

Los sujetos que no desarrollaron diabetes tuvieron una ingesta mucho más alta de suplementos de vitamina C que en sujetos que desarrollaron diabetes.

G. Paolisso et alJ Am Coll Nutr 14,(4) 387-392,1995

Metabolic benefits deriving from chronic vitamin C supplementation in aged non-insulin dependet diabetics

Administración crónica de vitamina C (o.5g/2vd)tiene efectos benéficos sobre metabolismo de glucosa y lípidos en sujetos mayores DM2 . (4 m, >72a)

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Efecto protector de la vit EEfecto protector de la vit E• Es el antioxidante liposoluble mas efectivo.• Protege a las membranas celulares del daño

peroxidativo.• Protege contra la peroxidación de los lípidos,

protegiendo a los ac. grasos poliinsaturados en las membranas celulares.

• Después de ser oxidado y antes de descomponerse, la vitamina E puede ser reducida por el ácido ascórbico.

Am J Clin Nutr 1991; 53: 1050S-5SAm J Clin Nutr 1991; 53: 1050S-5S

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Vit EVit E

• Vitamina E se encuentra en los alimentos como α-, β- γ-, y δ- tocoferol y α-, β- γ-, y δ- tocotrienol.

• La mayoría de los alimentos contienen α- tocoferol pero también contienen cantidades variables de otros tocoferoles y tocotrienoles.

Curr ent Opinion in Lipidology 2007, 18:467-469.Curr ent Opinion in Lipidology 2007, 18:467-469.

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Ácido Ácido αα -lipoico-lipoico

• Antioxidante similar a una vitamina. • Es soluble tanto en agua como en grasa por lo

tanto antioxidante universal.• Sintetizado en el hígado y controla la

oxidación de la glucosa incrementado el metabolismo oxidativo y no oxidativo de la glucosa, mejorando la sensibilidad a la insulina y previniendo las modificaciones de las proteínas.

Archives of Medical Research 36 (2995) 259-257

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ALA 600mg (IV /d, en 3 semanas) o placebo fue administrado en el periodo de 14 días. La mayoría de los pacientes dijeron haber recibido ALA a pesar de que solo la mitad lo recibió

n=120

Sx como quemazón, entumecimiento o sensación de pinchazón

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NSC- Neuropathy symptoms and changeNSC(LL)- Neuropathy symptoms and change of lower limbs

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509

3w 3 m

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n Población de estudio Dosis Resultado

Jacob et al 74 DM2

600mgAumento en sensibilidad a insulina y captación de glucosa

1200mg No efectos en glucosa de ayuno

1800mg

Ziegler et al

DEKAN study

73DM2 y Neuropatía cardiaca

atonómica800mg

Ligera mejoría en neuropatía cardiaca autonómica en 4 meses.

Ziegler et al

328DM2 y Neuropatía

periférica

600mgReducción en síntomas de neuropatía periférica

100mg

Ziegler et al

ALADIN III509

DM2 y Neuropatía simétrica distal periférica

600mg IVEfectos favorables en déficits neuropáticos

1800mg IV No efectos en síntomas neuropáticos

Ametovet al

120DM2 y Neuropatía

simétrica distal periférica600mg IV Mejoría en síntomas neuropáticos

Ácido α-lipoico

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Vit C

• Naranja• Chile• Jitomate• Tomate verde• Plátano• Limón• Papaya• Zanahoria• Calabacita• Papa• Guayaba• Mandarina• mango

Vit E

• Aceites vegetales

palma, germen de trigo, girasol y cártamo (α-tocoferol)

Maíz y soya (γ-tocoferol)• Plantas verdes• Tejidos animales,

productos lácteos tienen baja cantidad de vit E.

• Aceites vegetales• Tortillas • frijoles

Recomendaciones de Ingestión de Nutrimentos para la población Mexicana, Bourges H., 2005Recomendaciones de Ingestión de Nutrimentos para la población Mexicana, Bourges H., 2005

α-Lipoico HígadoHígado Corazón Corazón RiñónRiñón CarnesCarnes EspinacasEspinacas BrócoliBrócoli TomatesTomates FrijolesFrijoles Coles de bruselasColes de bruselas

J Appl Nutr, 1997: 49(1&2):3-11

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American Asociation of Clinical Endocrinologist

No especifica

NSH National Institute for Clinical Excellence

No especifica

European Diabetes policy group Asegurar el consumo de frutas y verduras como parte de la ingesta calórica en cada comida.

NICE National Institute for Clinical Excellence (UK)

No especifica

Nutrition Practice Guidelines Care Improve

No especifica

Opinión de Consensos sobre antioxidantes

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NZGG New Zealand Guidelines Group

Una revisión encontró que no hay evidencia suficiente para sacar conclusiones definitivas sobre la efectividad de hierbas o suplementos alimentarios para mejorar el control glucémico en diabetes

Canadian Diabetes Association •Las personas con diabetes deben asegurarse de obtener los requerimientos diarios de vitaminas y minerales de una dieta bien balanceada•El uso rutinario de suplementos de vitaminas y minerales no esta recomendado, excepto en casos de consumo inadecuado de alimentos u otras necesidades especiales•La evidencia no es suficiente para recomendar la suplementación rutinaria

SMNE •= ADA

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ADA American Diabetes Association

•No hay evidencia clara del beneficio de el uso de suplementos de vitaminas o minerales en personas con diabetes (comparado con la población general) que no tenga deficiencias subyacentes.•La suplementación rutinaria con antioxidantes, como vit E, C y caroteno, no es aconsejado por la falta de evidencia de eficacia y la seguridad a largo plazo.•No hay estudios que examinen los efectos de la intervención dietética en niveles circulantes de antioxidantes o biomarcadores inflamatorios en voluntarios diabéticos.•La diabetes descontrolada está generalmente asociada con deficiencia de micronutrimentos. Individuos con diabetes deben estar conscientes de la importancia de adquirir vitaminas y minerales diariamente de fuentes naturales y dieta balanceada

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Requerimientos Vit. CRequerimientos Vit. CRequerimientos, recomendaciones y limite superior de consumo según grupos de edad mg/día de vitamina C

Edad (H) RNP IDR LSC Edad (M) RNP IDR LSC

0-6 m (IDS) - 40 - 0-6 m (IDS) - 40 -

7-12 m (IDS) - 50 - 7-12 m (IDS) - 50 -

1-3 a 13 15 400 1-3 a 13 15 400

4-8 a 22 25 650 4-8 a 26 25 650

9-13 a 39 45 1200 9-13 a 39 45 1200

14-18 a 54 65 1800 14-18 a 50 57 1800

19-30 a 60 84 2000 19-30 a 50 75 2000

31-50 a 60 84 2000 31-50 a 50 75 2000

51-70 a 60 84 2000 51-70 a 50 75 2000

Más de 70 a 58 80 2000 Más de 70 a 46 70 2000

Embarazadas 100 138 2000

Lactantes 90 128 2000

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Requerimientos Vit. E Requerimientos Vit. E • Vitamina E RNP e IDS de Vit. E para niños de 1 a 18 años de edadRNP e IDS de Vit. E para niños de 1 a 18 años de edad

Grupo de edadGrupo de edad RNPRNP IDSIDS

1-3 años1-3 años 5mg5mg 6mg6mg

4-8 años4-8 años 6mg6mg 7mg7mg

9-13 años9-13 años 9mg9mg 11mg11mg

14-18 años14-18 años 12mg12mg 15mg15mg

RNP e IDR de Vit. E en AdultosRNP e IDR de Vit. E en Adultos

Grupo Grupo RNPRNP IDRIDR

AdultosAdultos 12mg12mg 15mg15mg

Embarazo Embarazo 12mg12mg 15mg15mg

Lactancia Lactancia 16mg16mg 19mg19mg

IDR: Ingestión Diaria Recomendada

RNP: Requerimiento nutrimental promedio

IDS: Ingestión Diaria SugeridaLSC: Límite Superior de Consumo

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Requerimientos ácido Requerimientos ácido αα -lipoico-lipoico

• Tx de complicaciones es de 100-200mg/ 3vd

No se han observado efectos secundarios en dosis de 1800mg/día

ALADIN III Study). ALADIN III Study Group. Diabetes Care. 1999;22:1296 - 1301.

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ConclusionesConclusiones

No existen evidencias contundentes para el uso de antioxidantes como Vit C, E y ácido α-lipoico en el tratamiento o prevención de la DM2

Los principales esfuerzos del personal de salud deben radicar en alcanzar los objetivos óptimos del control de la diabetes.

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El origen más frecuente de las deficiencias de los micronutrimentos es una dieta inadecuada, el personal de la salud debe enfocar sus esfuerzos a dar consejo nutricional más que a la suplementación de micronutrimentos para mejorar el control metabólico de sus pacientes, hasta no tener resultados definitivos al respecto.

ConclusionesConclusiones