Acción del escualeno en infecciones bacterianas producidas por el lipopolisacárido de e. Coliestudio in vivo e in vitro

Résumé

El lipopolisacárido (LPS), componente de la membrana externa de las bacterias Gram negativas actúa como una endotoxina y es el responsable de los síntomas que se desarrollan en las infecciones por este tipo de bacterias. Pueden desencadenar síndrome séptico. El estado séptico se puede inducir de forma natural o experimental y puede ocasionar diferentes alteraciones en las funciones fisiológicas del intestino delgado afectando a su función más importante que es la absorción de nutrientes. El escualeno es un triterpeno presente en una alta proporción, entre 1.5-9.6 g/kg en el aceite de oliva virgen extra, y es el responsable de la estabilidad del mismo junto con los componentes fenólicos. Diversos estudios han mostrado que el escualeno posee propiedades antiinflamatorias, tiene un efecto beneficioso para la ateroesclerosis, es antioxidante, está presente en los lípidos de la piel y juega un papel en el envejecimiento y en las patologías de la piel, además es utilizado como un adyuvante en vacunas y se ha probado en otros campos como el cáncer y las dislipemias. Por todo ello, el objetivo del presente trabajo de Tesis Doctoral fue estudiar si una dieta rica en escualeno en conejos o la adición a células intestinales del triterpeno alteraba el efecto del LPS en relación a la absorción intestinal de D-Galactosa y al metabolismo de lípidos. Para ello, utilizamos como modelos experimentales el conejo y las células en cultivo de carcinoma de colon humano (Caco-2). Se eligió este animal como modelo experimental dada la importancia económica que tiene la cunicultura en Aragón, lugar donde se ha realizado la presente investigación. Además, el conejo posee un aparato digestivo monocavitario, lo cual permite, teniendo en cuenta las limitaciones propias de un modelo animal, extrapolar al humano los resultados obtenidos. Con este modelo, utilizamos dos vías distintas de infección: aguda (administración intravenosa del LPS) y crónica (administración de la endotoxina por vía intraperitoneal con bombas osmóticas). Se hicieron dos grupos de animales: dieta estándar o dieta rica en escualeno. Por otra parte, la utilización de células Caco-2, nos permitió estudiar los efectos del LPS y escualeno sin la influencia de señales nerviosas y hormonales presentes en el modelo animal. Las células Caco-2 al llegar a la confluencia, forman una monocapa de células polarizadas que presentan las mismas características morfológicas y funcionales que los enterocitos maduros. Los resultados obtenidos, en la presente Tesis Doctoral, mostraron que el escualeno disminuye los efectos de la sepsis bacteriana inducida por LPS en conejos en relación a la fiebre y a procesos de malabsorción intestinal de galactosa. El LPS, a dosis altas, produce un aumento en la absorción de D-galactosa por las vías paracelulares disminuyendo su entrada por transporte activo al reducirse la expresión del transportador SGLT1. A la vez, también se vio un aumento de RELM-ß, la cual podría producir el descenso en la cantidad de SGLT1. Mediante aproximación bioinformática se estudió una posible interacción entre SGLT1 y RELM-ß .El aumento de paso del azúcar por las uniones estrechas podría atribuirse a la activación de la proteína MLCK por la endotoxina. La interacción de LPS y MLCK ha sido determinada por aproximación bioinformática. Estudios bioinformáticos parecen mostrar una ligera interacción entre el LPS y el SGLT1 que junto con la activación de diversas quinasa podrían modificar la actividad intrínseca del SGLT1. Este hecho puede explicar la disminución en la entrada de azúcar a las células encontrado a dosis bajas. Los estudios del metabolismo lipídico mostraron un aumento del colesterol total en los animales alimentados con una dieta suplementada al 0,5% de escualeno. Sin embargo, no se vio modificación de los valores de colesterol-HDL y triglicéridos. En los experimentos del efecto agudo se observó que la toxina no afectaba al metabolismo lipídico, mientras que en el experimento del efecto crónico si que afecto al metabolismo lipídico. Teniendo en cuenta la dieta y la presencia o no de LPS, se puedo apreciar que en la endotoxina produce un aumento de colesterol total, sin embargo este aumento no se produce en los animales alimentados con escualeno. A su vez, el LPS produce disminución del colesterol-HDL en ambos grupos, control y escualeno. En cuanto a los resultados obtenidos para los triglicéridos se observó que la endotoxina produce un aumento de los triglicéridos en el grupo control pero esto no se observa en el grupo alimentado con escualeno. BIBLIOGRAFÍA - Abad B, y cols. Dig Dis Sci 2001(a); 46: 1113-1119. - Abad B, y cols. J Endotoxin Res 2002(a); 8: 127-133. - Abad B, y cols. Life Sci 2001(b); 70: 615-628. - Abad B, y cols. Dig Dis Sci 2002(b); 47: 1316-1322. - Adams J y Stein R. In: Adams J, Stein R. Ann Report Med Chem 1996; 279-288. - Al-Sadi RM y Ma TY. J Immunol 2007; 178: 4641-4649. - Al-Sadi RM y cols. J Immunol 2008; 180: 5653-5661. - Al-Sadi RM y cols. Am J Pathol 2010; 177: 2310-2322. - Al-Sadi RM y cols. J Cell Mol Med 2011; 25 (4): 970-982. - Al-Sadi RM y cols. J Interferon Cytokine Res. 2012; 10: 474-484. - Amador P, y cols. J Membrane Biol 2007; 215(2-3): 125-133. - Amador P, y cols. J Cell Biochem 2007; 101(1): 99-111. - Amador P, y cols. Cell Physiol Biochem 2008; 22: 715-724. - Arbonés-Mainar JM, y cols. Vasallo N, editor. 2008; La Veletta: Nova. - Branger J, y cols. J Immunol 2002; 168: 470-477. - Butler DG, y cols. J Clin Invest 1974; 53: 1335-1342. - Daniel G. y Remick MD. Am J Pathol 2007; 170(5): 1435-1444. - Galdiero M, y cols. J Infection 2003; 46: 111-119. - García-Barrios A, y cols. J Cell Biochem 2010; 111: 1321-1329. - García-Herrera J, y cols. Inflamm Res 2003; 52: 177-184. - García-Herrera J, y cols. Cytokine 2004; 25: 21-30. - Ge Y, y cols. J Infect Dis 2000; 182: 873-881. - Goldberg AL, y cols. Chem Biol 1995; 2: 503-508. - Grondahl ML, y cols. Zentralbl Veterinarmed A 1998; 45: 369-381. - Guarner F. Nutr Hosp 2007; 22(Supl 2): 14-19. - Hecht G, y Koutsouris A. Am J Physiol 1999; 276: G781-G788. - Herlaar E, y Brown Z. Mol Med Today 1999; 5: 439-477. - Hotchkiss RS, y Karl IE. N Engl J Med 2003; 348: 138-150. - Kamakura S, y cols. J Biol Chem 1999; 274: 26563-26571. - Kammer GM, y cols. J Clin Invest 1994; 94: 422-430. - Kanno S, y cols. Am Surg 1996; 62: 793-799. - Kelly GS. Altern Med Rev 1999; 4(1):29-36. - Kirschner M..Trends Cell Biol 1999; 9: M42-M45. - Krebs EG, y Beavo JA. Annu Rev Biochem 1979; 48: 923-939. - Levi M, y van der Poll T. En Advances in sepsis 2004; 3: 91-97. - Ma TY y cols. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2004, 286: 367-376. - Nishizuka Y. Science 1992; 258: 607-614. - O'Loughlin EV, y cols. Gastroenterology 1988; 94: 664-672. - Owen RW y cols. Food Chem Toxicol 2000; 38(8):647-59. - Pascual S, y cols. Gastroenterol Hepatol 2001; 24: 256-267. - Pérez-Martínez P y cols. Clin Invest Arterioscl 2006;18: 195-205. - Quintana M, y cols. Med Intensiva 2003; 27: 605-614. - Reddy LH y Couvreur P. Adv Drug Deliv Rev 2009; 17;61(15):1412-26. - Sakanouse Y, y cols. Scand J Gastroenterol 1992; 27: 275-280 - Shani SK, y cols. Inf Immun 1999; 67 (12): 6418-6423. - Shapira L, y cols. Biochem Biophys Res Commun 1997; 240: 629-634. - Smith TJ. Expert Opin Investig Drugs 2000 ; 9(8): 1841-8. - Sodeyama M, y cols. Am J Surg 1993; 165: 150-154. - Sundaram U, y cols. Am J Physiol 1999; 276: G211-G218. - Sundaram U, y cols. Am J Physiol 1998; 275: G483-G489. - Symons LEA, y cols. Federation Proc 1962; 21: 913-918. - Theodorou V, y cols. Vet Res 1996; 27: 427-442. - van den Blink B, y cols. Moll Med 2001 (a); 7: 755-760. - Viñuales C; y cols. Cell Physiol Biochem 2012; 30: 173-186. - Waetzig GH, y cols. J Immunol 2002; 168: 5342-5351.