hf. ¡A. !!!ViST.I. es PltOPIE".D 8;BUOTECA DE l) De U"'iYE~¡"o',o OH NORTE originales Alteraciones en el perfil electroforético proteico sérico en individuos alcoholicos crónicos ARNULFO GERMAN ANZOLA2 RAMBAL1, Sobre una muestra de 48 pacientes y MARTHA GUERRA DE MUI'iIOZ3 alcohólicos crónicos, de la clínica FUNDAR, de Bogotá, se hicie· ron análisis colorimétricos y electroforéticos de proteínas séricas, comparándose los resultados estadísticamente, según la distribución normal estándar, contra 48 testigos no alcohólicos, con los si· guientes resultados: a) los valores de proteínas séricas totales son iguales en ambos muestreos; b) los valores de albúmina son mayores en los alcohólicos crónicos sin sobrepasar los valores de referencia; e) las globulinas totales son menores en los testigos y por debajo de los valores de referencia; d) la a: l-globulina, la O' 2-globulina y la 'Y -globulina disminuyen en los alcohólicos de los valores de referencia, mientras la ¡3-globulina no muestra variación. crónicos pero dentro Palabras claves: alcoholismo, proteínas sanguíneas = proteínas séricas, albúmina sé rica, electroforcsis de proteínas sanguíneas, globulinas séricas, a:-globulina, ,B-globulina, ')'-globulina. Introducción El alcohol ha sido conocido y utilizado por las sociedades humanas desde los tiempos prehistóricos, y su uso y abuso, han influ (do durante mucho tiempo sobre las costumbres culturales. Su ingestión, en cantidades moderadas, es un hábito socialmente aceptado en muchas partes del mundo; pero ingerido en exceso) no solo es socialmente nocivo, sino que constituye también un problema de salud pública. El alcohol ingerido en grandes cantidades convierte en una droga) originando alteraciones R'ecibido 24 de ;ulio, 1984. Aceptado 1. M.Sc. Derartamento de Barranquilla, Colombia. Biología, 2. M.Sc. Escuela Militar de' Medicina veriana. Bogotá. D.E. Colombia. 3. M.Sc. bia. © Pontificia Universidad Salud Uninorte. Universidad 16 de octubre, Universidad y Pontifjcia Javeriana. Bogotá. 1984. del Atlántico. Universidad (Col.), 1(3): 155 -160, la- D.E. Colom- del Norte Barranquilla se en la qu (mica corporal semejantes a las causadas por otros sedantes, tales como barbitúricos y tranquilizantes. Como tal, el alcohol tiene múltiples implicaciones farmacológicas. Estudios electrofisiológicos sugieren que el alcohol, al igual que otros anestésicos generales, tiene su primera acción depresora sobre aquellas partes del cerebro que participan en las funciones altamente integradas. Las estructuras polisinápticas del sistema activador reticular de algunos sitios corticales son particularmente susceptibles, la corteza queda entonces liberada de su control integrante, lo que da por resultado que los diversos procesos relacionados con el pensamiento ocurran en forma desorganizada y que se interrumpa la actividad normal de los procesos motores. Si la velocidad de absorción del alcohol en el conducto gastrointestinal es elevada, puede resultar una concentración relativamente grande en la sangre por la ingestión de una pequeña cantidad de alcohol. Lo mismo sc aplica si cs vana su distribución hacia los tejidos (como los músculos). Quizá por escaso riego sangu (neo. En ambas circuns155 1984 UNIVERSIDAD BjJ3b!PILcA DEL NORTI tancias, pueden producirse rápidamente los efectos centrales en virtud de que el encéfalo tiene un gasto sanguíneo especialmente elevado y un gran coeficiente de afinidad por el alcohol y los efectos, en consecuencia, son de breve duración. Nuestra investigación fue la de comparar los patrones electroforéticos de los niveles de las diferentes fracciones proteicas séricas en individuos alcohólicos crónicos e individuos normales, con el fin de poder predecir en cuales de ellos aparecen alteraciones para poderlos relacionar con resulta- dos encontrados ciones o informados de la misma Materiales en otras investiga~ naturaleza. y métodos: Este estudio se cohólicos crónicos dar" en la ciudad tuída por hombres presentaba edades llevó a cabo en 48 pacientes alinternados en la clínica "Funde Bogotá. La muestra, constiy mujeres en igual número, comprendidas entre los 16 y 62 años. Paralelamente, se estudió un grupo control integrado por 48 personas sanas, mitad de sexo femenino y mitad. de sexo masculino, en iguales condiciones nutricionales y ambientales, La muestra utilizada fue sangre venosa no estancada (5,0 mi), Se tomó, estando los integrantes de los dos grupos en ayunas de 12 horas y se separó rápidamente del suero (evitando hemólisis) por centrifigación, Inmediatamente después, se procesaron diferentes parámetros a estudiar. La determinación de proteínas totales se realizó d.c acuerdo con el método de Biuret (1). En esencia, el fundamento se basa en lo siguiente: las prote ínas y los péptidos, al contrario que otros compuestos nitrogenados (creatinina, urea, ácido úrico), dan en solución alcalina con iones de cobre un compuesto de color violeta debido al complejo que se forma entre el ión cúprico y dos enlaces peptídicos (1), La valoración de albúmina se basa en el método escrito por Dumas, B,T, Watson, W.A, y Biggs, H. G. (1) cuyo principio es: la albúmina en una solución "tamponada" reacciona con el verde de bro· mocresol, formando una reacción de enlace con el tinte. Las globulinas totales se calcularon mediante la diferencia entre las concentraciones de las proteínas totales y las albúminas, Las determinaciones de las diferentes fracciones protéicas se realizaron 156 mediante electroforesis Seprahore), de Gelman en acetato Sciences). celulosa (Super El "buffer" utilizado fue barbitol sódico, pH 8.8 (High resolution Buffer, Tris -Bartital 50dium, Barbital de Gelman Sciences). Las fracciones proteicas obtenidas se revelaron con Ponceau S, (Ponceau General Protein Stain 0.5%w/v Ponceau S, in 7,5/ w/v Tricholoroacetic Acid in water, de Gelman Sciences), La cuantificación de las mismas, se hizo en un densitómetro Gelman DCD-16, El proceso de selección de ambos grupos se hizo utilizando un protocolo elaborado con anterioridad, En cada una de las determinaciones realizadas se hizo control de calidad utilizando soluciones stándares en un suero control de referencia de concentraciones conocidas (Precinorum y Precipath S, de laboratorios Boehringer Mannheim S, A.), Se hizo, además, comprobación de calibración apropiada de los equipos empleados, El análisis estad ístico incluyó comparación de promedios basados en la distribución normal estándar, dado que el tamaño de la muestra era mayor de 30 pacientes y 30 testigos, Resultados: A 48 pacientes alcohólicos cronlCOS, no natados, se le hicieron determinaciones de proteínas totales y deferenciadas utilizando métodos químicos y electroforéticos, con el objeto de evaluar las posibles modificaciones inducidas en la síntesis proteica ocasionada por la ingesta prolongada de etanol (Fig, 1), Paralelamente a ese estudio, se ..-- ., lo•• ',"o . ~, c...•......• 0'''';•.• 0, ~',",""'. n., •• . ,~ .,~'fll •••" ••••• d ' R_'«l 'TOTAL .""4'" '" I GEL'M~ SCIENaS, I I I ec. I" I I I I I I GR." , , ." 1.96 J lUl I 1, I REL' 6.01.75 15_671 1 I I I Fig. 1. Proteinogramaelectroforético alcohólico crónico. Salud Uninorte. Barranquilla sérico de un individuo (Col.), 1(3): 155 -160, 1984 determinó los niveles de perfil proteico en 48 individuos sanos: para ello se hicieron las mismas mediciones del grupo en estudio (Fig. 2). En la figura 3 se muestra los niveles de proteínas totales, albúmina y globulinas totales, analizada en los individuos alcohólicos crónicos. Encontramos que hay ~,,~ •. o••• " Rec¡unted ~., 00<,., c:::JAkOMII"". ~NOajcohól_ ,,GELM¡\,N SClENCLS, '"0 Lot.,ion C.alog No. 9361 I'<rlorm<d ". .", TOl¡\,l GRAMS. RepOned (;cmmo." ,,~ flC· '"' REL.'lI, GR," Albú ••.••• Fig. 4. Valores promedios de las diferentes fracciones proteicas de los dos grupos en estudio. I En la literatura médica consultada, encontramos que paciente cirróticos post-alcohólicos, muestran un cuadro proteinográmico de hipoproteinemas acompañado de hipoalbuminemia e hipergamaglubul inem ia . ./ , "Ibu", 0, , ~ 0', , • Fig. 2. Proteinograma electroforético duo testigo sérico de un indivi· Proteínas totales Albúmina g/di c::::J Alcohólicos ~NQalcohÓlicos Glubulinas totales l. : 1: [: 0-1 6 r ~ 0-2 ~ O P'ot.totales Albúmina GlobuLtoul., Fig. 3. Niveles de proteínas totales. Albúmina y globulina totales de los dos grupos en estudio. un ligero aumento en las proteínas séricas totales, hay un aumento en la albúmina sérica y las globulinas totales exhiben disminución. La figura 4 presenta los diferentes patrones electroforéticos en los individuos alcohólicos crónicos y se puede observar que la o: - 1 globulina: se encontró disminuída, lo mismo que la o: - 2 globulina; la ~-globulina no mostró variación, pero la 'Y-globulina presentó una disminución (ver tabla 1). Salud Uninorte. Barranquilla (CoL), 1(3): 155 ·160, 1984 Alcohólicos No Alcohólicos Valores de referencia 6.84854 0.950301 6.81479 0.353674 6.5 - 8.5 4.7048 0.81149 4.02396 0.30047 3.5· 5.0 2.143958 0.50401258 2.780208 0.31723868 0.223958 0.199795 0.2639586 0.101682 0.1 - 0.4 0.546042 0.276903 0.66106 0.112737 0.2 - 1.2 0.7475 0.229268 0.72638 0.1247506 0.5 - 1.1 0.626625 0.28085353 1.110833 0.196358696 I~ 1: 1: j I 2.5 - 3.5 0.5 - 1.6 TABLA 1. Relación de los diferentes valores promedios de proteínas totales, albúmina y globulinas totales de individuos alcohólicos crónicos e individuos testigos. En vista de que nuestros pacientes presentaron un resultado diferente, decidimos estudiar 10 pacientes ci rróticos post-alcohól icos de diferentes centros hospitalarios de la ciudad, diagnosticados mediante pruebas de laboratorio y de patología (Biopsia hepática), encontrando que al analizar las proteínas totales y diferenciadas, éstas se ajustaban a los parámetros descritos como Ilcirrosis" (ver tablas 2, 3 Y 4). 157 p•.•u.r ••••'o••l•• ,.• ", - •., I ,~, AIb"mim> GjOl G/Dl GI"""II"", ,. ., I - ", , 0.25 V,R. ,.• I I 1.48 ; ", 0,05 3.02 I 1 H ; 0.10 TABLA 2. Promedios totales de los valores obtenidos en proteínas totales, albúminas y globulinas totales, en 10 pacientes cirróticos alcohólicos estudiados. .., .., ,.• "lbúmi", GIDL GrOL GIDL V.R. V,R. 0.1-0.4 ).S·U ," ,1; xl> 0,1,10,02 1.4810.2.1 " , G¡OL V.R. •. ; " 1 , GIDL ; 10.01 V,R. 0.5_1.6 U , 1 ,1, " 10.0) 2.42 ; 1 •., TABLA 3. Valores promedios de las fracciones protéicasen los pacientes cirróticos estudiados. 1'<01.1 ••• , ,,~.,i ••• '0' •••• Ak0h6I0:0 • o!Iolco V.ml •••••• V,mbl •••• ..• S.lO Al<ohólO:o rn...;, • ,. •• ,...... GIob.fi •.••• .., .., "I,_;eo Al_o _. 1,16 "óoko "koMi",o ,nlnO:o Al,_;:o "ónlco "',ohIil"" ,o!Ioko 0,01 O.U 0.34 0.001 0.61 1.31 1.)6 1.140 0.16 0.47 O,S¡ 0,6] 0.56 0.93 '.00 1.51 ,-- .., .., m GloboH"" Prol.IO ••••• Albú.,i •.•• ,. V'.ml.>l •••• I,OO 2.11 TABLA 4. Valores máximos y mínimos de proteínas séricas en individuos alcohólicos crónicos y no alcohólicos. Discusión Las diferentes investigaciones realizadas sobre el efecto del etanol en la s(ntesis de prote(nas. Muestran como, en los alcohólicos, se observa algunas alteraciones relacionadas con la nutrición celular. Es lógico pensar que una disminución en la s(ntesis de una prote(na alterará las diferentes reacciones metabólicas celulares; según sea ésta, el efecto será diferencial para el célula y si las alteraciones permanecen, muchas células se comprometen y pueden ser afectadas, originando daño en un órgano con implicaciones a nivel del organismo total. 158 No se debe desconocer que, en la actualidad, es contra sentido el efecto del etanol sobre la s(ntesis proteica, todo ello basado en los diferentes métodos de estudio. En teor(a, los experimentos metabólicos sobre ensayos del efecto del etanol sobre s(ntesis de prote(nas, debeda llevarse a cabo bajo condiciones completamente normales, lo cual se da pocas veces. Cuando organismos (ntegramente normales, la cond ición nutricional, por lo tanto, los efectos directos del etanol sobre un aspecto espedfico del metabolismo, son con frecuencia diti'ciles de precisar. Se ha documentado que el etanol afecta muchos sistemas al mismo tiempo, considerando que estos sistemas funcionan de una manera integrada. Un cambio producido en un sistema cualquiera trata de ser compensado por la adaptación de otros sistemas. Muchos sistemas se han caracterizado por analizar si la función de un órgano determ inado y por otro lado los resultados a nivel de s(ntesis de protdnas presentan resultados antagónicos, es decir, organismos alcohólicos presentan alteraciones (inhibiciones) en la s(ntesis de la albúmina como se ha reportado que ocurre en hígado de conejillos de Indias, mas no la incorporación de aminoácidos en las protdnas del corazón (7). También se ha observado, que, al alimentar animales de experimentación con etanol, por 4 semanas, se presenta una disminución en el contenido de proteínas del corazón. Debe tenerse en cuenta, al analizar los efectos metabólicos, no solamente la posible acción del etanol, sino también los intermediarios generados durante su oxidación ya que la producción de acetaldehido, afecta la síntesis proteica (8). Las anteriores consideraciones pueden analizarse teniendo el cuenta el siguiente aspecto: las enzimas, como proteínas que son, juegan un papel importante en el metabolismo por catalizar muchas reacciones bioqu ímicas; por lo tanto, la síntesis proteica alterada como consecuencia de la ingesta crónica de etanol, puede ser causa de una deficiencia a nivel enzimático. Es de suponer que los efectos metabólicos del etanol están dirigidos fundamentalmente a aquellos órganos que lo metabolizan; de hecho, el más importante es el hígado, considerando sus múltiples funciones: desintoxicación de diferentes tipos de productos provenientes del metabolismo del amoníaco de la ingesta diaria. La formación de bilis, regulación de los niveles de glucosa sangu ínea y s(ntesis de muchas Salud Uninorte. Barranquilta (Col.). 1(3); 155 -160, 1984 proteínas plasmáticas, incluyendo factores de coagulación; procesos éstos que requieren de gran número de enzimas, sintetizadas en el propio hígado, nos pemite decir que el funcionamiento del hígado depende del mantenimiento equilibrado de la síntesis de prote ínas. Se ha demostrado, en ratas, que el consumo de etanol disminuye la síntesis de albúmina (5, 6). Existen evidencias de que la disminución de ciertas proteínas plasmáticas, corresponde a una disminución en su secreción, lógicamente, esto nos muestra un efecto marcado sobre el equilibrio interno, pero no explica las modificaciones en la síntesis de proteínas al interior del hígado (45). La importancia de los sistemas generadores de energía, deben ser tenidos en cuenta, pues los efectos del etanol sobre la función mitocondrial son conocidos (1. 2. 4). ' Alteraciones en las enzimas microsomáticas dada su característica de ser inducibles, explicaríatambién muchas alteraciones en procesos metabólicos, si no descartamos el papel que puede tener el sistema microsomático sobre la oxidación del etano., podemos pensar que una deficiencia en la actividad de este sistema, dejarr'a moderadas concentraciones del etanol circulante, en busca de ser degradado, obligatoriamente, por parte del sistema de la alcohol deshidrogenasa. - Modificaciones inducidas por la deficiencia de enzimas. - Fundamentales en la síntesis proteica. - Alteración en la incorporación de aminoácidos, por modificación de factores o enzimas que determinan el proceso. - Alteración en la incorporación de aminoácidos, por modificación de factores o enzimas que determinan el proceso. - Alteraciones a nivel mitocondrial, al ser estas la principal fuente de energía, lo cual induciría por deficiencia energética, alteración en la síntesis proteica. - Modificación de proteínas plasmáticas por alteración en los procesos de permeabilidad celular para las mismas. Conclusiones 1. Los valores de proteínas séricas totales, cuantificadas en individuos alcohólicos crónicos son iguales a los de los individuos del grupo testigo y todos los valores se encuentran dentro del rango de referencia. 2. Los valores de albúmina, son mayores en los individuos alcohólicos crónicos que en los individuos testigos, pero se localizan dentro de los valores de referencia. Toda discusión o apreciación teórica sobre los efectos del etanol, en la síntesis de proteínas, debe considerar los modelos experimentales que se utilicen en las condiciones totales del organismo afectado. Los efectos del etanol en animales de experimentación, dependen de la dosis suministrada de los métodos de administración, del estado nutricional y del estado orgánico, lo cual tiene validez especial en nuestro caso. 4. La 1 -globulina presenta una disminución en los individuos alcohólicos crónicos con relación a la misma en los individuos testigos, pero dentro de los valores de referencia. Las interrelaciones entre nutrición y enfermedad alcohólica, no ha sido ampliamente estudiada y tal vez este ser ía un campo para continuar esta línea de investigación. 5. La 2-globulina tiene una disminución en los individuos alcohólicos crónicos con relación a los individuos testigos, pero dentro de los valores de referencia. La tendencia de los resultados obtenidos en nuestros experimentos están de acuerdo con los informados en la literatura, es decir, que existen evidencias suficientes para indicar que hay modificaciones en los niveles de proteínas plasmáticas en los organismos tratados crónicamente con etanol; las posibles explicaciones para ello, podríamos centrarlas desde los siguientes puntos de vista: 6. Los valores de la -globulina no esperimenta variación con relación a los valores de la misma en los individuos testigos y los valores de refe- Salud Uninorte. Barranquilla (CoL), 1(3): 155 -160, 1984 3. Los valores de las globulinas totales, son menores en los individuos testigos y además, están por debajo de los valores de referencia. rencIa. 7. La -globulina tiene una disminución en los individuos alcohólicos crónicos, con relación a la misma en los individuos testigos, pero se encuentra dentro de los valores de referencia. 159 Referencias 5. JEEJEEBHOY, K.N., PHILLIPS, M.J. BRUCE-ROBERTSON, A., HO, J. and SODTKE, U. The acute effect of Ethanol on Albumin, fibrinogen and transferrin synthesis in the rat. Biochem l., 126(5): 1.111-124, 1972. 6. KORSTEN MARK A., L1EBER, C. Nutrición cos. Veterans Administration Hospital. 1979. 7. SCHREIBER, S.S., BRIAEN, K., ORATZ. M. and ROTHSCHILD, M.A. Ethanol, Acetaldehyde, and Miocardial protcin synthesis. J. Clin. Invest. 51(11):2820-2826, 1972. 8. SCHREIBER, 5.5., ORATl, M., ROTHSCHILD, M.A., REFF, F¡ and EVANS, C. Alcoholic cardiomyopathy, 11, The inhibition of cardiac microsomal protein synthesis by acetaldehyde. J. Mole. Cell. 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