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Relación de glutatión reducido/oxidado (GSH/GSSG) en ratas diabéticas tratadas con maca (Lepidium meyenii walp)

Authors:

Abstract and Figures

Background: Diabetes mellitus and its complications are public health problems. Hyperglycemia triggers harmful biochemical effects to the body, such as oxidative stress and inflammatory process. The use of medicinal plants with high antioxidant capacity as Lepidium meyenii Walp (maca) is an alternative in treatment of this disease. Objective: To determine whether ingestion of maca flour improves the relation reduced/oxidized glutathione (GSH/GSSG) in diabetic rats. Design: Experimental. Setting: Biochemistry and Nutrition Research Center, Faculty of Medicine, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru. Biological material: Yellow maca flour and adult male Holtzman albino rats. Interventions: Diabetes was induced in 24 rats with streptozotocin (STZ) 40 mg/kg body mass; rats were randomly divided into four groups of six animals each: control (CO), glibenclamide (GL) 10 mg/kg body mass, maca 4 g/day (M4), and maca 6 g/day (M6). The experiment lasted 40 days. We evaluated glucose, body mass and levels of GSH and GSSG in plasma and liver homogenate at the end of the experiment. Main outcome measures: Body mass, plasma glucose, GSH and GSSG in plasma and liver homogenate. Results: Plasma was favored with circulating reduced glutathione. Values of GSH / GSSG ratio in groups treated with maca were about 190, significantly higher than in the CO group. Conclusions: Yellow maca flour administration to diabetic rats increased the GSH / GSSG ratio in plasma and contributed in improving redox status.
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Ruth Cisneros1, Raquel Oré2, Inés Arnao2, Silvia Suárez2
1 Docente, Departamento de Ciencias Dinámicas, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.
2 Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.
Resumen
Introducción: La diabetes mellitus y sus complicaciones representan un problema de salud pública. La hiperglucemia desencadena
efectos bioquímicos dañinos para el organismo, como el estrés oxidativo y el proceso inflamatorio crónico, por lo que el uso de plantas
medicinales con elevada capacidad antioxidante, como Lepidium meyenii Walp (maca), es una alternativa en el tratamiento de esta
patología. Objetivo: Determinar si la ingestión de harina de maca mejora la relación glutatión reducido/oxidado (GSH/GSSG) en ratas
diabéticas. Diseño: Experimental. Institución: Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición, Facultad de Medicina, UNMSM, Lima,
Perú. Material biológico: Harina de maca amarilla y ratas albinas Holtzman machos adultas. Intervenciones: Se utilizó 24 ratas, a los
cuales se les indujo la diabetes con estreptozotocina (STZ) 40 mg/kg de masa corporal y que fueron distribuidas aleatoriamente en
cuatro grupos, de seis animales cada uno: control (CO), glibenclamida (GL) 10 mg/kg de masa corporal, maca 4 g/día (M4) y maca
6 g/día (M6); el experimento duró 40 días. Se evaluó la glicemia, masa corporal y, al final del experimento, se determinó los niveles
de GSH y GSSG en plasma y homogenizado de hígado. Principales medidas de resultados: Masa corporal, glicemia, GSH y GSSG en
plasma y homogenizado de hígado. Resultados: A nivel plasmático, el glutatión circulante estuvo favorecido para la forma reducida.
Los valores de la relación GSH/GSSG en los grupos tratados con maca estuvieron alrededor de 190, significativamente mayor al grupo
CO. Conclusiones: La administración de harina de maca amarilla a ratas diabéticas incrementó la relación GSH/GSSG a nivel plasmá-
tico, contribuyendo a mejorar su estado redox.
Palabras clave: Diabetes, maca amarilla, glutatión reducido, glutatión oxidado, estrés oxidativo.
Abstract
Background: Diabetes mellitus and its complications are public health problems. Hyperglycemia triggers harmful biochemical effects
to the body, such as oxidative stress and inflammatory process. The use of medicinal plants with high antioxidant capacity as Lepidium
meyenii Walp (maca) is an alternative in treatment of this disease. Objective: To determine whether ingestion of maca flour improves the
relation reduced/oxidized glutathione (GSH/GSSG) in diabetic rats. Design: Experimental. Setting: Biochemistry and Nutrition Research
Center, Faculty of Medicine, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru. Biological material: Yellow maca flour and adult
male Holtzman albino rats. Interventions: Diabetes was induced in 24 rats with streptozotocin (STZ) 40 mg/kg body mass; rats were
randomly divided into four groups of six animals each: control (CO), glibenclamide (GL) 10 mg/kg body mass, maca 4 g/day (M4), and
maca 6 g/day (M6). The experiment lasted 40 days. We evaluated glucose, body mass and levels of GSH and GSSG in plasma and
liver homogenate at the end of the experiment. Main outcome measures: Body mass, plasma glucose, GSH and GSSG in plasma and
liver homogenate. Results: Plasma was favored with circulating reduced glutathione. Values of GSH / GSSG ratio in groups treated
with maca were about 190, significantly higher than in the CO group. Conclusions: Yellow maca flour administration to diabetic rats
increased the GSH / GSSG ratio in plasma and contributed in improving redox status.
Key words: Diabetes, yellow maca, reduced glutathione, oxidized glutathione, oxidative stress.

Relación de glutatión reducido/oxidado (GSH/GSSG) en ratas
diabéticas tratadas con maca (Lepidium meyenii walp)
Value of reduced / oxidized glutathione (GSH / GSSG) in diabetic rats treated with maca
(Lepidium meyenii Walp)
INTRODUCCIÓN
La diabetes mellitus (DM) es una en-
fermedad crónica de elevada incidencia
y prevalencia a nivel mundial, consti-
tuyendo en la actualidad uno de los
graves problemas de salud pública (1,2).
En el Perú, la prevalencia de diabetes
es de 1 a 8% en la población general,
encontrándose Piura y Lima como
los más afectados (3). En la actualidad,
afecta a más de un millón de peruanos
y menos de la mitad ha sido diagnos-
ticado (4). La diabetes mellitus es una
enfermedad metabólica de origen en-
docrino, cuya principal característica
bioquímica es la hiperglucemia crónica
asociada a fallas en la acción o produc-
ción de la insulina, con alteraciones
del metabolismo intermedio de lípidos
y proteínas (5). En lo que se refiere a la
investigación sobre DM, se ha desarro-
llado diversas líneas que pretenden ex-
plicar los mecanismos fisiopatológicos
y complicaciones en esta enfermedad.
Se ha señalado de manera consisten-
te a la hiperglucemia crónica como la
condición fisiológica responsable del
desarrollo de las complicaciones del
paciente diabético, a través de diversos
mecanismos bioquímicos que llevan a
procesos como el estrés oxidativo y la
inflamación crónica (5).
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An Fac med. 2011;72(2):107-11
En nuestro organismo existen di-
ferentes mecanismos para evitar la
extensión del daño causada por los ra-
dicales libres. Estos incluyen sistemas
enzimáticos y moléculas exógenas y
endógenas, como el glutatión reduci-
do (GSH), metabolito empleado como
parámetro de estrés oxidativo para eva-
luar implicancias clínicas, integridad y
funcionalidad (6). Esta biomolécula es
un tripéptido (L-y-glutamil-L-cisteinil-
glicina) y tiene un papel fundamental
en la protección celular contra la injuria
oxidativa. Tiene un enlace γ -glutamilo
y un grupo tiol libre. El primer enlace
impide que el GSH sea hidrolizado por
las α-peptidasas. El segundo hace que
el GSH sea extraordinariamente reac-
tivo con otras sustancias, incluyendo
xenobióticos (7).
Los cambios de concentración de
GSH en sangre podrían dar una me-
dida del estrés oxidativo in vivo (8). La
importancia de sus funciones dentro de
los sistemas biológicos ha dado lugar a
la existencia de un sistema GSH que
incluye además enzimas relacionadas
con su metabolismo, responsables del
mantenimiento de su estado redox en
condiciones fisiológicas (9). La oxida-
ción enzimática del GSH se produce
como producto de la actividad de la
glutatión peroxidasa (GPx), tal como
se describe a continuación (10,11).
El glutatión oxidado (GSSG) es lue-
go reducido por la glutatión reductasa
(GRd), que utiliza la coenzima nicoti-
namida adenina dinucleótido fosfato
reducido (NADPH), proveniente de la
vía pentosa fosfato como dador de elec-
trones, manteniendo así la proporción
GSH/GSSG (12,13).
El GSH está sujeto a un constante
recambio en el organismo; hígado, ri-
ñones, pulmones, corazón, intestinos
y músculos son los principales órganos
responsables de su homeostasis (14).
Desde hace unas décadas se realizan
esfuerzos a nivel mundial para revalo-
rar la medicina tradicional y alternativa
para contribuir a mitigar los problemas
de salud pública, como la diabetes. En
ese esfuerzo, nuestro país ha aportado
recursos naturales, como el Lepidium
peruvianum variedad Chacón, también
conocida como Lepidium meyenii Walp
‘maca’, que se cultiva principalmen-
te en las regiones Suni y Puna, de los
departamentos de Junín y Pasco, entre
los 3 700 y 4 500 m.s.n.m. (15). Su raíz
constituye la porción comestible de
la planta, y la medicina tradicional le
atribuye propiedades afrodisíacas, regu-
ladora, inmunoestimulante, energizan-
te y antiartrítica (16). Entre otros usos,
también se la emplea para la reducción
de los efectos del estrés y la fatiga.
Aún cuando los mecanismos no han
sido dilucidados, se ha propuesto que
la maca es citostática y antitumoral,
antioxidante e hipoglicemiante. Es un
adaptógeno, que aumenta la energía,
la resistencia y reduce el estrés (17,18).
Estudios realizados en ratas, ratones y
cobayos, han demostrado las propieda-
des de la maca sobre el comportamien-
to sexual y sus efectos positivos sobre la
fertilidad (19). Su contenido de metabo-
litos secundarios cuenta con principios
activos, como el derivado bencilado
1,2-dihidro-N-hidroxipiridina, llamado
macaridina, las macamidas N-bencil-
5-oxo-6E,8E octadecadienamida, N-
bencil-hexadecanamida, ácido acético,
ácido 5-oxo-6E,8E-octadecadienoico y
los glucosinolatos (20).
El estudio que presentamos tiene
como objetivo evaluar los cambios
plasmáticos y en el tejido hepático del
GSH total y la relación GSH/GSSG al
administrar harina de maca amarilla en
dos concentraciones, en un modelo ex-
perimental de diabetes.
No hay estudios bioquímicos publi-
cados que incluyan los cambios de la
relación GSH/GSSG en organismos
que reciben maca en un modelo de dia-
betes, por lo que nuestro aporte es im-
portante para entender los mecanismos
de defensa antioxidante involucrados
luego de la administración de maca.
MÉTODOS
La maca ecotipo amarillo usada en la
presente investigación fue colectada
en Carhuamayo- Junín. Las raíces de
maca, de 5 a 7 cm de diámetro, ente-
ras, fueron limpiadas, eliminándose las
raicillas. Luego, fueron lavadas para
retirar el detritus, cortadas en láminas
y desecadas en una estufa de aire cir-
culante, entre 37 y 40°C, durante 48
horas, aproximadamente, hasta masa
constante. Después se procedió a la
molienda y tamizado, hasta obtener un
polvo fino que fue conservado en reci-
pientes de plástico sellados hermética-
mente, hasta antes de su uso.
Se realizó un estudio de tipo experi-
mental, en el que se usó 24 ratas albinas
Holtzman machos adultas, de 3 meses
de edad, adquiridas en la Universidad
Agraria La Molina, cuyas masas corpo-
rales estaban comprendidas entre 280 y
320 g, distribuidos de manera aleatoria
en cuatro grupos de 6 animales cada
uno.
Los animales fueron mantenidos en
el bioterio del Centro de Investigación
de Bioquímica y Nutrición, de la Facul-
tad de Medicina, UNMSM, en jaulas
individuales, con dieta balanceada y
agua ad libitum, temperatura promedio
de 22°C y un ciclo de luz/oscuridad de
12/12 horas. Fueron pesados diaria-
mente durante el tiempo que duró el
estudio. Luego del período de adapta-
ción y de un ayuno de 12 horas, se de-
terminó la glicemia como lectura inicial
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RELACIÓN DE GLUTATIÓN REDUCIDO/OXIDADO (GSH/GSSG) EN RATAS DIABÉTICAS TRATADAS CON MACA
Ruth Cisneros y col.
(107,5 mg/dL ± 16,3). Para inducir la
diabetes, se inyectó estreptozotocina a
los cuatro grupos (STZ, Sigma Chemi-
cal Co., St Louis), el cual se diluyó con
buffer citrato de sodio 10 mM, a pH
4,5, inmediatamente antes de su uso y
se mantuvo en hielo hasta inyectar 40
mg/kg de masa corporal, por vía intra-
peritoneal (21). Se dosó los niveles de
glucosa antes de iniciar el tratamiento
(día 1) y cada 7 días, durante 40 días.
Los tratamientos administrados a
cada grupo fueron los siguientes: Al
grupo control (CO) se le administró 1
mL de suero fisiológico por vía orogás-
trica, los grupos maca 4 (M4) y maca 6
(M6) recibieron en su dieta harina de
maca amarilla (4 y 6 g/día), respectiva-
mente. Al grupo glibenclamida (Gl) se
le administró por vía orogástrica gliben-
clamida (10 mg/kg de masa) disuelta en
suero fisiológico.
Se tuvo en cuenta las normas y pro-
cedimientos éticos para el manejo de
animales de experimentación estableci-
dos internacionalmente (22).
Completado el periodo experimen-
tal, los animales fueron sacrificados,
previa anestesia. Se tomó muestras de
hígado y sangre, para las determinacio-
nes bioquímicas. Se preparó un homo-
genizado de hígado al 10%, en buffer
fosfato 0,05 M, pH 7,4. Se centrifugó
a 754 x g, durante 5 minutos, en una
centrífuga marca Sorvall, rotor SS-34,
y se trabajó con el sobrenadante. El
tejido se mantuvo a 4°C durante todo
el procesamiento, incluyendo los ensa-
yos bioquímicos. El homogenizado de
hígado y el plasma fueron acidificados
con ácido tricloroacético al 100%, para
determinar el GSH total y el GSSG.
Los niveles de glutatión total fueron
determinados utilizando el método de
Boyne (23), se determinó en presencia
de vitamina C, glioxilato y ácido 2 di-
tiobisnitrobenzoico (DTNB), midiendo
en el espectrofotómetro a 412 nm. El
GSSG fue calculado restando el GSH
del glutatión total.
Para la determinación de glucosa,
se obtuvo las muestras de sangre de la
base de la cola de las ratas albinas. La
gota de sangre fue colocada en la tira
reactiva del hemoglucotest Accuchec
Active de Roche.
Los resultados fueron analizados
empleando la prueba t-student; las di-
ferencias han sido consideradas signifi-
cativas cuando p<0,05.
RESULTADOS
La figura 1 muestra las masas corporales
de todos los grupos, observándose una
disminución de masa en el grupo Gl.
La figura 2 señala el porcentaje de
disminución de la glicemia a los cua-
renta días de tratamiento,observándose
que esta fue mayor en el grupo M6.
El porcentaje de disminución de
la glicemia a los cuarenta días de tra-
tamiento fue mayor en el grupo M6
(57,8%), que en los grupos CO (27,9%),
GI (35,2%) y M4 (34,4%).
La administración de la harina de
maca 4 y 6 g/día produjo un incremento
de la GSH en el homogenizado de híga-
do. Lo mismo se observó para el grupo
diabético tratado con glibenclamida.
Sin embargo, los grupos que recibieron
4 y 6 g/día de harina de maca no mos-
traron diferencia significativa (p<0,05)
respecto al grupo control (figura 2).
También se observó un incremen-
to de la GSH en el plasma de ambos
grupos de ratas tratadas con harina de
maca siendo en este caso la diferencia
significativa (p<0,05) respecto al gru-
po control (figura 3).
En las ratas diabéticas que recibie-
ron tratamiento con glibenclamida, se
observó claramente cómo estaba incre-
mentado el GSSG en el homogenizado
del hígado (figura 2). Sin embargo, en
el plasma (figura 3) se observó que el
GSSG se encontraba incrementado
en el grupo control diabético respec-
to al grupo tratado con glibenclamida
(p<0,05).
Al determinar la relación GSH/
GSSG en el homogenizado de hígado
(figura 2), se encontró que el grupo M6
tuvo un valor mucho más bajo (30) res-
pecto a los grupos CO, Gl y M4 (35, 37
y 34, respectivamente). Sin embargo,
en el plasma se encontró que la relación
GSH/GSSG fue más baja en el grupo
control (137) con respecto a los grupos
tratados con maca (M4:191 y M6:188)
y glibenclamida (189) (figura 3).

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DISCUSIÓN
La relación cualitativa entre el nivel
de glicemia, la acumulación tisular de
especies de glicación avanzada (AGEs)
y los diferentes matices de la patolo-
gía microvascular diabética han sido
objeto de extensos estudios en mode-
los animales. Una primera constata-
ción, en apariencia paradójica, es que
la formación de AGEs aumenta en un
grado mucho mayor que el aumento
de la glicemia; este hecho sugiere que
incluso elevaciones moderadas en la
glicemia en los diabéticos resultarían
en aumentos sustanciales, no lineares,
en la acumulación de AGEs (24). La gli-
cación es un fenómeno importante en
el desgaste tisular y junto con el estrés
oxidativo (EOx) forman la base de las
teorías estocásticas del envejecimiento.
Estos procesos están incrementados en
pacientes diabéticos. Se cree que los
AGEs circulantes son probablemente
el resultado del catabolismo incomple-
to de proteínas AGEs, a cargo de los
macrófagos y otras células (25). Es así
como la hiperglucemia crónica ha sido
vinculada con el EOx en los pacientes
diabéticos, en los cuales se ha descrito
niveles elevados de marcadores de oxi-
dación, además de asociación con el
control glucémico y los AGEs.
Fahey y col, en 2001, demostraron la
actividad antioxidante y anticarcinogé-
nica del hipocótilo de la maca, debido a
su contenido de isotiocianato (26). Se ha
encontrado, en 2002, que la maca pre-
senta la capacidad de eliminar radicales
libres y proteger a las células contra el
daño oxidativo (27).
Es interesante observar que en los
animales tratados con maca y contro-
les no hubo pérdida de peso respecto
al grupo tratado con glibenclamida, lo
que podría ser explicado por mayores
niveles de insulina, favorecidos con el
tratamiento por maca (28). Debe agre-
garse que, además, durante los 40 días
del tratamiento se observó que los ani-
males de los grupos tratados con maca
desarrollaban un incremento de los va-
lores de GSH, tanto en el homogeniza-
do de hígado y en el plasma (figura 3 y
4), con respecto al grupo CO.
La relación GSH/GSSG en condi-
ciones fisiológicas es mayor que 100.
Con el estrés oxidativo se acumula
GSSG y disminuye la relación, lo que
indica cambios en el estado redox que
afectan el balance de la proliferación, la
diferenciación y la muerte celular.
En el presente estudio, esta relación
a nivel hepático mostró valores meno-
res de 100, lo que significa que exis-
tió una mayor proporción de la forma
oxidada, probablemente producto de
la actividad de GSH peroxidasa o por
un deficiente sistema de recuperación
de la forma reducida; esto ocurrió aún
cuando los niveles de GSH reducido en
el grupo M4 fue significativamente ma-
yor al grupo CO. El mismo comporta-
miento fue observado en el grupo M6,
pero sin significancia estadística.

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
grupo de tratamiento.
111
RELACIÓN DE GLUTATIÓN REDUCIDO/OXIDADO (GSH/GSSG) EN RATAS DIABÉTICAS TRATADAS CON MACA
Ruth Cisneros y col.
Analizada esta relación a nivel plas-
mático, los resultados muestran que el
glutatión circulante se encontró favo-
recido para la forma reducida, pues los
valores de la relación GSH/GSSG estu-
vieron alrededor de 190, significativa-
mente mayor al grupo CO.
La determinación de la relación en
plasma de GSH/GSSG reflejaría los
cambios que al parecer se producen en
tejidos extrahepáticos. La presencia de
insuficientes cantidades de GSH pone
en marcha la síntesis de novo de GSH.
Este tipo de síntesis se lleva a cabo a
partir de los precursores del GSH y no
por transformación a partir del GSSG.
La finalidad de este mecanismo es res-
tablecer los valores de GSH (29). Otra
posible explicación sería la exportación
de GSH reducido de los hematíes, co-
nociendo que tiene un poderoso siste-
ma de recuperación de GSH, debido a
la permanente agresión oxidativa de la
molécula de oxígeno que debe trans-
portar mediante la hemoglobina.
En situaciones patológicas, las célu-
las preapoptóticas y apoptóticas tienen
una relación GSH/GSSG baja, inclu-
yendo a las proteínas con grupos –SH,
con relación a las células normales, lo
que evidencia el papel señalizador de
los niveles disminuidos de GSH redu-
cido o los niveles incrementados de
GSSG, como parte de la regulación re-
dox en la homeostasis celular (30).
Se puede concluir que la adminis-
tración de la harina de maca amarilla
en el modelo experimental del presen-
te estudio produjo un aumento de la
relación glutatión reducido/ glutatión
oxidado (GSH/GSSG) a nivel plasmá-
tico, contribuyendo a mejorar su estado
redox. Estos resultados constituyen los
primeros que se reportan para la admi-
nistración de harina de maca amarilla
en un modelo de diabetes experimental
y servirán de referencia para posteriores
estudios que se requiere para conocer
los mecanismos de acción de dicho tu-
bérculo en este problema de salud pú-
blica.

A Juan Trabucco Ricaldi – Maestría en
Bioquímica, Universidad Nacional Ma-
yor de San Marcos.
A María Elena Rodrigo Rojas
Maestría en Bioquímica, Universidad
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Trabajo ganador del premio al Mejor trabajo del
Docente menor de 40 años, de la Asociación de
Exalumnos Sanfernandinos de la Peruvian American
Medical Society, de las IX Jornadas Científicas
Sanfernandinas, XII Jornadas de Investigación en
Salud, XIX Jornadas Sanfernandinas Estudiantiles,
Facultad de Medicina, UNMSM, setiembre 2010.
Correspondencia:
Ruth Cisneros Ch.
ruthicisneros@yahoo.com.mx
... The purpose of this mechanism is to restore GSH values [44]. Another possible explanation could be the export of GSH (reduced glutathione) from red blood cells, which have a powerful GSH recovery system due to the permanent oxidative aggression of the oxygen molecule that must be transported by hemoglobin [45]. In the present study, we provide evidence that OVX significantly decreased the activity of GPx, without modifying the activity of SOD or GR. ...
... The purpose of this mechanism is to restore GSH values [44]. Another possible explanation could be the export of GSH (reduced glutathione) from red blood cells, which have a powerful GSH recovery system due to the permanent oxidative aggression of the oxygen molecule that must be transported by hemoglobin [45]. In the present study, we provide evidence that OVX significantly decreased the activity of GPx, without modifying the activity of SOD or GR. ...
Article
In addition to oxidative stress due to the increase of free radicals, estrogen deficiency is associated with changes in enzymatic activity, glutathione redox ratio (GSH/GSSG), and the content of oxidative markers such as malondialdehyde. Tibolone, a synthetic steroid, has been used as an elective treatment for the relief of menopausal symptoms. However, the acute effects of hormonal therapy with tibolone on metabolic parameters and oxidative stress markers associated with the first stages of estrogen deficiency are still unknown. The study aimed to evaluate if the acute administration of tibolone reduces oxidative stress in ovariectomized rats fed high-fat-and-fructose diet. Rats were fed a standard diet or a diet consisting of 10% lard-supplemented chow and 20% high-fructose syrup in the drinking water plus tibolone or vehicle for seven days. Weight, cholesterol, triglycerides, and glucose levels, as well as antioxidant enzymes and oxidative stress markers were quantified in the serum of each experimental group. It was observed that seven days of diet and tibolone treatment in the ovariectomized group reduced weight, triglycerides, cholesterol, glucose levels and advanced glycation end products but did not change GSH/GSSG ratio nor the enzymatic activity of superoxide dismutase. Also, both glutathione peroxidase and glutathione reductase activity decreased, as well as malondialdehyde levels. These results suggest that the acute treatment with tibolone prevented the changes in the metabolic parameters analyzed as well as the increase in the levels of malondialdehyde and AGEs induced by ovariectomy and high-fat diet.
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Peruvian maca (Lepidium meyenii) is a root native to the Andean region, cultivated for at least 2000 years. Maca is rich in fiber, a large number of essential amino acids, fatty acids, and other nutrients, including vitamin C, copper, iron, and calcium. Besides these essential nutrients, this root contains bioactive compounds responsible for benefits to the human body, which has caused a considerable increase in its consumption in the last 20 years worldwide. This review documents the Peruvian maca composition and the recent findings regarding the medicinal effects of this root in sexual dysfunction regulation, neuroprotective effects, action in memory enhancement, antidepressant, antioxidant, anti-cancer, and anti-inflammatory activities, and skin protection.
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In this paper, matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging (MALDI-MSI) was visualized to investigate the metabolism and distribution of Lepidiline A (1,3-dibenzyl-2,4,5-trimethylimidazolium chloride) and Lepidiline B (1,3-dibenzyl-4,5-dimethylimidazolium chloride) from Lepidium meyenii (Maca) in heart, liver, spleen and kidney tissues of mice. The results show that the main metabolic pathways of two imidazole alkaloids in heart were the same as those in liver and kidney of mice, however, there were few metabolic distributions in spleen tissues. MALDI-MSI distribution of imidazole alkaloids in tissues at 3 h after oral Maca extract was clearly observed by high resolution mass spectrometry. Two imidazole alkaloids were uniformly distributed in heart, cortex of liver and medulla of kidney, but not in medulla of liver and cortex of kidney. This label-free imaging technique in situ will contribute to studying pharmacological mechanism of imidazole alkaloids.
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La diabetes es un padecimiento conocido desde hace si-glos; sin embargo, a fin del milenio el conocimiento de su etiología, historia natural y epidemiología es aún incompleto. La hipótesis determinista sobre el genotipo como explica-ción de la diabetes, excluyó durante un buen número de años a los aspectos sociales antropológicos y de estilo de vida. Actualmente es conocido de sobra que el riesgo genético es necesario pero no suficiente para desarrollar diabetes. La epidemiología de la diabetes es una disciplina joven que ha hecho importantes aportaciones, además del análisis sobre la frecuencia y distribución del padecimiento. La pri-mera reunión de investigadores interesados en la epidemiolo-gía de la diabetes se llevó a cabo en 1978, reunión que hizo época y sentó las bases para la conformación del Grupo Na-cional de Estadísticas en Diabetes en EU (NDDG). Posterior-mente en 1980 un grupo de expertos de la OMS estandarizó los criterios de clasificación para diabetes 1 y 2, y a partir de entonces se han conformado en el mundo varios grupos de investigación sobre este padecimiento. 1,2 La frecuencia de diabetes ha aumentado dramáticamente en los últimos 40 años sin considerar que tanto en los países desarrollados como en los subdesarrollados existe un subre-gistro. En la actualidad se sabe que existen dos categorías para su clasificación; etiología y tolerancia a la glucosa. La OMS y el Banco Mundial consideran a la diabetes como problema de salud pública. En sólo dos décadas los estudios epidemiológicos han tenido un gran impacto en la investiga-ción, diagnóstico, atención y prevención de la diabetes (cuadro 1). En particular se han realizado estudios en algunos grupos étnicos, como el de Bennet (1971), sobre la prevalencia de dia-betes 2 en indios pima, estudio que sirvió para estandarizar la metodología en el estudio de diabetes en el mundo y sobre todo para definir el punto de corte entre normal y anormal. 3 Zimmet (1977), identificó la alta prevalencia de diabetes en microne-sios en el pacífico, estudio que también se utilizó para definir el punto de corte. 4 O'Dea (1991), estudió la occidentalización, resistencia a la insulina y la diabetes en aborígenes australia-nos. 5 Zimmet (1992), ha hecho importantes estudios en aborí-genes americanos y mexicano-americanos en los Estados Uni-dos de América. 6 Y Harris (1993), analizó el impacto económi-co de la diabetes, además de haber estudiado la enfermedad durante más de 10 años en hispanoamericanos. 9 Por otro lado Mc Carty (1977), realizó estimaciones sobre diabetes y sus complicaciones para el año 2010. 7 Zimmet llevó a cabo una revisión de 150 artículos de 1978 a 1988 sobre la epi-demiología de la diabetes como un detonador para la investiga- ción en diabetes. 8 King (1988) realizó un estudio para estimar la prevalencia de diabetes en el mundo para el año 2025. 10 Frecuencia en el mundo En 1955 existían 135 millones de pacientes diabéticos, se esperan alrededor de 300 millones para el año 2025. Entre 1995 y 2025 se ha estimado un incremento de 35% en la pre-valencia. Predomina el sexo femenino y es más frecuente en el grupo de edad de 45 a 64 años. La prevalencia es mayor en los países desarrollados que en los países en vías de desarrollo y así continuará; sin embargo, el incre-mento proporcional será mayor en países en vías de desarrollo. En los países desarrollados es más frecuente en la mujer, en los países en vías de desarrollo es casi igual en ambos sexos. De los 27 países con economía consolidada 14 tienen pre-valencias mayores de 5.6%, las prevalencias más altas se en-cuentran en Suecia (9.3%), Noruega (8.6%) Dinamarca (8.3%) y Finlandia (7.9%) (cuadro 2). Los 23 países restantes tienen prevalencia menor de 3%. Zelanda y Suiza). Los países europeos socialistas muestran prevalencias menores de 5%, excepto Verania (9.6%), Bielo-rrusia (8.92), y la Federación Rusa (8.4%), (cuadro 3).
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Introduction: Maca is consumed since ancient times as part of the diet. Its ability to reduce the effects of stress and fatigue is mentioned among its medical properties by Peruvian traditional medicine. Recent studies describe that administration of maca reduces glycemia in normoglycemic animals; however mechanisms remain unclear. Objectives: To determine hypoglycemic and antioxidant effects of yellow ecotype maca flour (Lepidium meyenii Walp) in diabetic rats. Design: Experimental. Setting: Biochemistry and Nutrition Research Center, Faculty of Medicine, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru. Biologic material: Yellow maca flour, male rats. Interventions: Yellow maca flour was administered to male rats divided into four groups: I, control group; II, maca flour 4 g/day; III, maca flour 6 g/day; and IV, glibenclamide 10 mg/kg. Glycemia and body weight were determined daily for 46 days. At the end of the experiment insulin and parameters of oxidative damage (vitamin C and MDA–TBARS) were determined. Main outcome measures: Glycemia, insulin, vitamin C levels modification and formation of MDA–TBARS complex. Results: Administration of maca flour in the diet (4-6 g/day) to diabetic animals decreased glycemia by 50%, increased insulin levels 22% and improved vitamin levels C compared to the control group. Administration of maca 4 g/day decreased oxidative damage 54% compared to control group as evaluated by formation of MDA–TBARS complex formation. Conclusions: Administration of yellow maca flour to diabetic animals improved glucose metabolism by regulating blood sugar, raising insulin levels, increasing antioxidant defenses and protecting against oxidative damage that occurs in diabetes.
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The glutathione peroxidase is one of the enzymes that takes part in the transformations of reactive oxygen species, catalyzing the reduction of peroxide or lipoperoxide. The reduced glutathione is used as a reductor agent. This enzyme plays an important role in the antioxidant defense due to its localization in every organ and tissue as part of the glutathione antioxidant system. Because of this reason, it is involved in the physiopathology of several diseases. The most important aspects of its structural and functional characteristics as well as its biological role in the physiopathology of some diseases are approached in the present paper.
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Some evidences that relate the oxygen reactive species to the main mechanisms and that explain the complications observed in patients with diabetes mellitus were reviewed. The generation of advanced glycation products, the activation of the pathway of the polyols and of hexosamines, as well as the activation of the proteins kinase C are closely associated with the generation of oxygen reactive species that lead to a chronic oxidative stress in these patients. Some references suggesting that a possible antioxidant treatment may improve their clinical picture were reviewed.
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Objetivo: Determinar las características sociodemográficas propias de los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 atendidos en los Consultorios de Medicina General y del Programa de Diabetes del Hospital II EsSALUD-Cañete y su relación con el nivel de glicemia. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio descriptivo de serie de casos en el que se evaluaron 94 pacientes con diabetes tipo 2 elegidos aleatoriamente durante su control ambulatorio, realizándose la entrevista y evaluación clínica paralelamente a dicha visita de control durantes los meses de Junio y Julio del 2001. Resultados: La población de pacientes estudiada tuvo una edad promedio de 64.56 + 11.61. Cincuenta y tres pacientes eran mujeres (56.4%). Los niveles de instrucción predominantes fueron el analfabeto y el nivel primario (51.3%). El 68.1% de los pacientes recibían hipoglicomiantes orales y el 11.7% requerían del uso de insulina. Conclusiones: Los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 atendidos ambulatoriamente en el Hospital II EsSALUD-Cañete presentan mayormente un bajo nivel de instrucción. Asimismo, encontramos una tendencia a mejores valores de control glicénico a mayor nivel de instrucción. (Rev Med Hered 2004; 15: 19-23 ).
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Introducción: El Lepidium meyenii Walp (maca) es una raíz andina del Perú, utilizada como alimento por su valor nutricional y propiedades etnomedicinales; es parte de la medicina tradicional. Objetivos: Evaluar el papel de adaptógeno del extracto acuoso de maca amarilla sobre las enzimas del tejido muscular en un modelo animal de resistencia física y estrés oxidativo. Diseño: Experimental. Institución: Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición, Facultad de Medicina, UNMSM, Lima, Perú. Material biológico: Extracto acuoso de la maca amarilla y ratas macho recién destetados. Intervenciones: Administración del extracto acuoso de la maca amarilla en ratas macho recién destetados, distribuidos en cuatro grupos: (I), de control, (II) 0,4 mg de maca/g de peso (III) 0,8 mg de maca/g de peso y (IV), 1,2 mg de maca/g de peso. El extracto acuoso fue administrado por cánula orogástrica. Se realizó un control de los pesos. Se aplicó la prueba de nado forzado después de 30 días de tratamiento. Los animales fueron sacrificados y se preparó homogenizado de músculo al 10%. Principales medidas de resultados: Actividad de las enzimas superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y lactato deshidrogenasa (LDH); y, como indicador de proceso oxidativo, se midió la peroxidación lipídica (TBARS). Resultados: El rendimiento en la prueba de resistencia fue la siguiente: (I) 7,09 min; (II) 11,25 min; (III) 11,27 min; (IV) 12,71 min, respectivamente. Las actividades enzimáticas de los grupos I, II, III y IV fueron: SOD (U/mL) 36,6, 18,2, 17,2 y 18,2; CAT (U/L) 18,6, 16,5, 13,4 y 10,3; y LDH (U/mL) 11,6, 6,5, 6,0 y 5,8. TBARS (umol/g tejido): 5,82, 7,15, 4,11 y 4,06. Conclusiones: La administración del extracto acuoso de maca amarilla favorece la respuesta del organismo a una situación estresante y físicamente extenuante, lo que correspondería al papel de un adaptógeno.
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Glutathione (GSH) plays an important role against free radicals, its blood concentration showing a strong correlation with in vivo oxidative stress. GSH concentration decreases with aging, strong fitness and oxidative stress among other pathologies like diabetes, cystic fibrosis, AIDS, cirrhosis, infections, protein malnutrition and chemotherapy treatments. The GSH performance in different physiological functions and diverse pathologies can be studied using labeled molecules with stable isotopes, for instance using 13C. The kinetic of the 13CO2, generated from a 13C-substrate, constitutes a useful tool for the studies of metabolic routes. The carboxilato 13C-oxatiazolidina (OTC) enables the evaluation of the glutathione balance in different pathological and physiological conditions, determining the redox state in each situation. In this work, different basic aspects of glutathione metabolism are discussed, as well as its relationship with different pathologies. The usefulness of stable isotopes is also analyzed as a non invasive tool for determining glutathione balance in human beings.
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Las especies reactivas del oxígeno son moléculas capaces de provocar daños importantes en órganos y tejidos. Para combatirlas el organismo presenta medios de defensa entre los que se encuentra el sistema de glutatión peroxidasa/glutatión reductasa. La glutatión reductasa es una enzima que cataliza la reducción del glutatión oxidado a glutatión reducido el cual será utilizado por la glutatión peroxidasa para la reducción del peróxido y de lipoperóxidos, los cuales son especies reactivas del oxígeno. Esta enzima juega un importante papel en la defensa antioxidante y debido a su presencia en los diferentes tejidos y órganos está involucrada en la fisiopatología de varias enfermedades. En esta revisión se discuten algunas características de esta proteína y su relación con las enfermedades, haciendo énfasis en cómo puede verse afectada en algunos procesos patológicos.