Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos

G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
www.elsevier.es/medicinaclinica
Original
Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos
obesos sin prescripción de ejercicio y antioxidantes
Liliana Gutiérrez, José R. Garcı́a *, Marı́a de Jesús Rincón, Guillermo M. Ceballos e Ivonne M. Olivares
Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Medicina, Instituto Politécnico Nacional, Casco de Santo Tomás, México D. F., México
I N F O R M A C I Ó N D E L A R T Í C U L O
R E S U M E N
Historia del artı´culo:
Recibido el 8 de agosto de 2013
Aceptado el 18 de diciembre de 2013
On-line el xxx
Fundamento y objetivo: La obesidad se caracteriza por un aumento generalizado de tejido adiposo, alta
producción de adipocitocinas y presencia de estrés oxidativo sistémico. El objetivo de este estudio fue
evaluar los cambios generados en el estrés oxidativo y los parámetros antropométricos en sujetos obesos
por la prescripción de una dieta hipocalórica en combinación con ejercicio aeróbico moderado y
suplementación con antioxidantes.
Pacientes y métodos: El daño oxidativo fue determinado en el plasma de 30 sujetos con normopeso y 30
sujetos obesos. Se consideraron 3 grupos de tratamiento: dieta hipocalórica (DH), DH más ejercicio
aeróbico moderado (DHE), y DHE más antioxidantes (DHEA). Se determinaron biomarcadores de daño
oxidativo (compuestos reactivos al ácido tiobarbitúrico [CRAT], grupos carbonilo, ditirosinas) y valores
de parámetros antropométricos.
Resultados: Se observaron valores incrementados en biomarcadores de daño oxidativo en sujetos obesos
(13.74 1.2 uM, carbonilos 0,89 0,04 nmoles de osazonas/mg de proteı́na, ditirosinas 478,9 27,4 URF/
mg de proteı́na) en comparación con sujetos con normopeso (CRAT 7,08 0,8 uM, carbonilos 0,65 0,04
nmoles de osazonas/mg de proteı́na, ditirosinas 126,3 12,6 URF/mg de proteı́na), demostrando la presencia
de un daño oxidativo. La prescripción de DH disminuyó el daño oxidativo y los parámetros antropométricos
en el sujeto obeso. No se observaron efectos benéficos adicionales en estas determinaciones con los
tratamientos DHE o DHEA.
Conclusiones: Demostramos que una DH reduce el daño oxidativo en sujetos obesos. El estrés oxidativo
es un factor importante en el desarrollo de comorbilidades en obesidad. Por lo tanto, la prescripción de
una DH podrı́a ser un punto clave en el tratamiento de la enfermedad.
ß 2013 Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.
Palabras clave:
Obesidad
Estrés oxidativo
Antioxidantes
Daño oxidativo
Dieta hipocalórica
Índice de masa corporal
Effect of a hypocaloric diet in the oxidative stress in obese subjects without
prescription of exercise and antioxidants
A B S T R A C T
Keywords:
Obesity
Oxidative stress
Antioxidants
Oxidative damage
Hypocaloric diet
Body mass index
Background and objective: Obesity is characterized by a generalized increase of adipose tissue, high
production of adipocytokines and presence of oxidative systemic stress. The objective of this study was
to evaluate the changes generated in the oxidative stress and anthropometric parameters in obese
subjects by the prescription of a hypocaloric diet in combination with moderate aerobic exercise and
supplementation with antioxidants.
Patients and methods: Oxidative damage was determined in the plasma from 30 normal weight and 30
obese subjects. Three groups of treatment were established: Hypocaloric diet (HD), HD plus moderate
aerobic exercise (HDE) and HDE plus antioxidants (DHEA). Biomarkers of oxidative stress (thiobarbituric
acid reactive substances [TBARS], carbonyl groups, dityrosine) and anthropometric parameters were
determined.
Results: Higher values of biomarkers of oxidative damage were observed in obese (TBARS 13.74 1.2 mM;
carbonyl groups 0.89 0.04 nmol of osazone/mg of protein; dityrosine 478.9 27.4 RFU/mg of protein)
* Autor para correspondencia.
Correo electrónico: [email protected] (J.R. Garcı́a).
0025-7753/$ – see front matter ß 2013 Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.
http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
2
L. Gutiérrez et al / Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
in comparison to normal weight subjects (TBARS 7.08 0.8 mM; carbonyl groups 0.65 0.04 nmol of osazone/
mg of protein; dityrosine 126.3 12.6 RFU/mg of protein), thus showing the presence of an oxidative damage.
The prescription of HD decreased the oxidative damage and anthropometric parameters in the obese subjects.
We did not observe additional benefit effects on these determinations with HDE or HDEA treatments.
Conclusions: We demonstrated that an HD decreases the oxidative damage in obese subjects. Oxidative
stress is an important factor in the development of comorbidity in obesity. Therefore, the prescription of
a HD could be a key issue in the treatment of the disease.
ß 2013 Elsevier España, S.L. All rights reserved.
Introducción
La obesidad se ha convertido en un serio problema de salud
pública debido al incremento de su prevalencia en las últimas
décadas1. La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera
que la obesidad ha alcanzado proporciones epidémicas a nivel
mundial, donde México es uno de los paı́ses más afectados. En
México, la última encuesta nacional de salud y nutrición de 2012
mostró que el 73,9% de los individuos mayores de 20 años
presentan problemas de obesidad abdominal2. La obesidad es una
enfermedad de origen multifactorial, caracterizada por el aumento
generalizado de tejido adiposo que condiciona un incremento en la
producción de citocinas proinflamatorias como son interleucina
(IL) 1, IL-6 y factor de necrosis tumoral a3. De hecho, la obesidad se
considera un estado de inflamación crónico, que se acompaña de
un incremento en la producción de especies reactivas de oxı́geno
(ERO) y, en consecuencia, del desarrollo de un estado de estrés
oxidativo sistémico4. El estrés oxidativo se define como un
desequilibrio entre los sistemas oxidantes y antioxidantes, donde
la mayor producción de ERO y la menor capacidad antioxidante
conducen a la oxidación de biomoléculas, que conlleva una pérdida
de su función biológica5,6. El daño oxidativo se ha implicado en el
desarrollo de varias enfermedades, como son la diabetes mellitus
tipo 27, la aterosclerosis8, enfermedades pulmonares9 y cáncer10,
entre otras. Existe una variedad de antioxidantes que protegen
contra las ERO y previenen el daño oxidativo. Si bien un grupo de
estos antioxidantes son enzimáticos o intracelulares (superoxido
dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa), también existen otros
antioxidantes provenientes de la dieta, como son las vitaminas A, E,
C, flavonoides y carotenoides11. Por otro lado, las evidencias
muestran que el empleo de ejercicio aeróbico moderado en el
sujeto obeso favorece un incremento de la capacidad antioxidante12 y citocinas antiinflamatorias13, lo cual genera una
disminución de la inflamación sistémica14 y el estrés oxidativo15.
Además, las observaciones que señalan una disminución del estrés
oxidativo por una restricción calórica16 o por el uso de agentes
protectores contra el estrés oxidativo (vitaminas y antioxidantes)17
permiten hipotetizar que el uso de una dieta hipocalórica en
combinación con ejercicio aeróbico moderado y una suplementación de antioxidantes podrı́a ser una buena opción en el
tratamiento de la obesidad, con un efecto benéfico sobre el estrés
oxidativo. En el presente estudio se evaluó el efecto de una dieta
hipocalórica en combinación con ejercicio aeróbico moderado y
una suplementación de antioxidantes sobre el estrés oxidativo
sistémico en sujetos obesos.
Material y métodos
Sujetos obesos y voluntarios normopeso
El protocolo de este estudio fue aprobado por el Comité de
Investigación y Ética de la Escuela Superior de Medicina del
Instituto Politécnico Nacional (ESM-IPN). Un consentimiento
informado por escrito fue obtenido de cada uno de los pacientes.
El estudio se realizó de acuerdo con los principios éticos
establecidos en la Declaración de Helsinki de 1975 (revisada en
1983), y fue consistente con las guı́as de buena práctica clı́nica. El
tamaño de la muestra fue calculado tomando como referencia la
desviación estándar del parámetro de carbonilos (nmol de
osazona/mg de proteı́na)18, un biomarcador indicativo de la
presencia de estrés oxidativo y daño molecular irreversible. La
ecuación utilizada fue N = 2[(Za + Zb)]2 DE2 / d2 donde
N = número de pacientes por grupo de tratamiento, Za = valor
de Z al 95%, Zb = valor de Z al 80%, DE = 0,2 y d = 0,3; por lo tanto,
N = 2[(1,96 + 0,84)]2 (0,2)2 / (0,3)2. El cálculo resultó en un valor
de N = 7 por grupo; sin embargo, se formaron grupos de 10 sujetos
(femeninos), dando un total de 30 mujeres obesas, las cuales
fueron seleccionadas de diciembre de 2008 a febrero de 2009 de la
consulta externa de la Clı́nica de Obesidad de la ESM-IPN. Se
reclutaron sujetos con normopeso del personal de la ESM-IPN.
Las mujeres obesas fueron clasificadas de acuerdo con la OMS
empleando el ı́ndice de masa corporal (IMC) (1). El IMC fue
calculado dividiendo el peso corporal en kilogramos (kg) por la
estatura en metros al cuadrado (m2). De acuerdo con la OMS,
sujetos con un IMC de 18,5 a 24,9 kg/m2 fueron considerados como
normopeso (NP), y sujetos con un IMC de 30 a 34,9 kg/m2, como
obesos grado 1 (O1). Se evaluaron parámetros antropométricos
(edad, peso, estatura, cintura, cadera, porcentaje de grasa corporal,
IMC e ı́ndice cintura-cadera) en cada grupo (tabla 1). Se excluyeron
del estudio: 1) sujetos diabéticos, hipertensos o con hipotiroidismo; 2) sujetos con ingesta de antioxidantes (vitamina C,
vitamina E, ácido alfa-lipoico, beta-caroteno, probucol, carvedilol o
quelantes de hierro) o prooxidantes (primaquina o hierro) en los 6
meses previos; 3) pacientes que realizan ejercicio o con elevada
actividad fı́sica, y 4) pacientes con infecciones.
Conformación de los grupos en estudio
Treinta mujeres con NP fueron seleccionadas como grupo
control. Treinta mujeres O1 fueron aleatorizadas de manera
simple (manual) en 3 grupos de 10 miembros para formar los
siguientes grupos de tratamiento: 1) dieta hipocalórica (DH); 2)
DH y ejercicio moderado aeróbico (DHE), y 3) DHE y antioxidantes
(DHEA).
Dieta hipocalórica
La dieta se prescribió de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana
para el tratamiento y control de la obesidad. Fue asignada de
acuerdo con la historia clı́nica nutricional, restringiendo en un 20%
el requerimiento calórico diario (obtenido con la fórmula de
Harris-Benedict)19. En promedio, los sujetos O1 presentaban una
ingesta entre 2.000-2.500 Kcal/dı́a, siendo restringida a 1.5001.800 Kcal/dı́a. Estas calorı́as fueron distribuidas de acuerdo con lo
recomendado por la Asociación Americana de Diabetes (hidratos
de carbono 50%, grasas 30% y proteı́nas totales 20%). El plan de
alimentación se prescribió durante 90 dı́as, empleando las listas de
equivalentes de alimentos de la Asociación Americana de Dietética
y del Sistema Mexicano de Alimentos. La adherencia a la dieta
se realizó registrando un recordatorio de alimentación de 24 h de
cada paciente.
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
L. Gutiérrez et al / Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
Ejercicio moderado aeróbico
El ejercicio moderado aeróbico fue individualizado y monitorizado de manera personalizada. La intensidad fue calculada con la
frecuencia cardiaca máxima (FcMáx), empleando la fórmula de
Karvonen (220 edad)20. En sujetos obesos, una FcMáx entre el 60
y el 70% mantenida durante el ejercicio se consideró un ejercicio
moderado. La FcMáx fue controlada con un pulsı́metro y el ejercicio
fue realizado en una banda sin fin, sin inclinación y en sesiones de
30 min 3 veces por semana en un perı́odo de 90 dı́as.
Suplemento multivitamı´nico con antioxidantes
Se administró por vı́a oral una cápsula diaria de lunes a viernes,
durante 90 dı́as. La adherencia a la toma del suplemento fue
realizada diariamente mediante un recordatorio. La composición
de antioxidantes por cápsula fue: vitamina A (1.000 mg), vitamina
C (100 mg), vitamina E (100 mg), tiamina (5 mg), vitamina B12
(5 mg), piridoxina (5 mg), magnesio (87,5 mg), cinc (15 mg), ácido
fólico (400 mg), selenio (70 mg) y cromo (70 mg). La cápsula de
antioxidantes (Diabion1) fue donada por los laboratorios Merck, S.
A. de C. V., Ciudad de México.
Muestras de sangre
Cinco mililitros de sangre venosa periférica fueron obtenidos de
la vena mediana antebraquial del antebrazo. La sangre fue obtenida
en un tubo de ensayo con 86 USP de heparina sódica y se centrifugó
a 3.500 rpm durante 15 min. El plasma fue almacenado a 80 8C
hasta el momento de su procesamiento.
Biomarcadores de estrés oxidativo
Se determinaron biomarcadores de daño oxidativo en el plasma
de los grupos en estudio. El daño a lı́pidos circulantes fue
determinado cuantificando los compuestos reactivos al ácido
tiobarbitúrico (CRAT). Cien microlitros de plasma fueron mezclados con 400 ml de amortiguador (Tris-base 7,2 mM, pH = 8) y
1 ml de ácido tiobarbitúrico 0,375% en HCl 0,2 N. Se incubó a 90 8C
durante 15 min y se dejó enfriar la reacción por 5 min. Se agregaron
500 ml de HCl 0,2 N y la absorbencia fue determinada a 529 nm21.
Se construyó una curva estándar empleando 1,1,3,3-tetrametoxipropano (malondialdehı́do bis [dimetilacetal]) (Sigma, St. Louis,
MO, EE. UU.) y los resultados fueron descritos en concentración
micromolar.
Se determinaron grupos carbonilo libres en 50 ml de plasma,
mezclados con 500 ml de 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH 10 mM
en HCl 2,5 M). Todas las muestras tuvieron su respectivo blanco
(50 ml de plasma y 500 ml de HCl 2,5 M). Muestras y blancos fueron
incubados durante una hora a temperatura ambiente, protegidos
de la luz y con agitación cada 15 min. Posteriormente se agregó
1 ml de ácido tricloroacético (TCA) al 5% y se centrifugó a
3.000 rpm durante 10 min. El sobrenadante fue eliminado y el
precipitado se disolvió en 1 ml de TCA al 2,5%, se centrifugó a
3.000 rpm, 10 min, y el sobrenadante fue eliminado. La pastilla fue
disuelta en 2 ml de etanol/acetato de etilo (1:1 v/v) y nuevamente
fue centrifugada. El sobrenadante fue eliminado y el precipitado se
dejó secar durante 5 min. Finalmente, el precipitado se disolvió en
1 ml de guanidina 6 M conteniendo fosfato de potasio 20 mM a pH
2,3 e incubando 10 min a 37 8C. La absorbencia fue determinada a
370 nm, detectando la formación de dinitrofenilhidrazonas. El
coeficiente de extinción molar para DNPH (E = 22.000/M 1/cm 1)
fue empleado para calcular la concentración de carbonilos22. Los
resultados fueron descritos como nmol de osazonas/mg proteı́na.
Se determinaron dı́meros de tirosina (ditirosinas) empleando
100 ml de plasma, mezclados con 1,9 ml de urea 6 M (preparada en
3
NaHCO3 0,1 M, pH = 9,8) e incubando 30 min a temperatura
ambiente. Las unidades relativas de fluorescencia (URF) fueron
determinadas a 320 nm de excitación y 405 nm de emisión23. Las
URF obtenidas fueron referidas por mg proteı́na. El contenido de
proteı́nas totales fue determinado por el método de Lowry24.
Análisis estadı´stico
Los resultados se expresan como media (DE). Se realizó la
comparación de variables intergrupales de sujetos NP y O1
mediante t de Student. La comparación intergrupal en parámetros
antropométricos fue realizada por t pareada con un intervalo de
confianza del 95% (IC 95%). Las comparaciones intergrupales en
marcadores de estrés oxidativo fueron realizadas por ANOVA y
prueba post-hoc de Bonferroni. Los valores de p < 0,05 fueron
considerados estadı́sticamente significativos. Todos los estudios se
realizaron en el software Prism 5 (GraphPad, San Diego, CA, EE.
UU.).
Resultados
Sujetos
Treinta sujetos con IMC normal (NP) y 30 O1 participaron en
este estudio. Las caracterı́sticas de los sujetos son mostradas en la
tabla 1. Como se esperaba, el grupo de sujetos obesos mostró un
IMC que los clasificó como O1. De hecho, estos sujetos presentaron
el doble de grasa corporal, con una circunferencia de cintura y
cadera incrementada en comparación con el grupo NP (tabla 1).
Biomarcadores de estrés oxidativo en plasma
El estado de estrés oxidativo de los sujetos en estudio fue
evaluado determinando los valores de biomarcadores de daño
oxidativo en plasma. En la tabla 2 se muestran los valores de
biomarcadores de daño oxidativo obtenidos; como se puede
observar, el marcador de daño a lı́pidos o productos de
lipoperoxidación (CRAT) se encontraron incrementados en el
grupo de O1 en comparación con el NP. De manera similar, los
valores de biomarcadores de daño a proteı́nas (carbonilos y
ditirosinas) fueron mayores en O1 y en comparación con el grupo
NP (tabla 2). Estos resultados indicaron que los sujetos O1 se
encontraban bajo un estado de estrés oxidativo.
Efecto de la dieta hipocalórica sobre el estrés oxidativo sistémico
Diez pacientes O1 fueron prescritos con una DH durante 90 dı́as
(DH-90). Al término del tratamiento, biomarcadores de estrés
oxidativo fueron evaluados en plasma. Como se puede observar en
la figura 1, los sujetos obesos presentaron valores incrementados
Tabla 1
Parámetros antropométricos de los grupos en estudio
Parámetros antropométricos
NP (N = 30)
O1 (N = 30)
Edad (años)
Talla (m)
Peso (kg)
IMC (kg/m2)
Grasa corporal (%)
Cintura (cm)
Cadera (cm)
Índice cintura-cadera
25,6 1,4
1,57 0,05
54,7 1,7
21,4 0,4
22 3,22
79 4,52
93 3,71
0,83 0,03
36,72 8,94
1,58 0,06
82,08 8,97*
32,83 2,82*
40,44 1,76*
95,88 7,22*
112,40 8,40*
0,85 0,06*
IMC: ı́ndice de masa corporal; NP: sujetos con normopeso; O1: sujetos con obesidad
grado 1.
Los resultados están expresados como media desviación estándar y fueron
analizados mediante t de Student.
*
p < 0,0001 NP frente a O1. El resto, p < 0,05.
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
L. Gutiérrez et al / Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
Tabla 2
Valores de biomarcadores de estrés oxidativo en plasma en los grupos de estudio
NP (N = 30)
7,08 0,8
0,65 0,04
126,3 12,6
*
13,74 1,2
0,89 0,04*
478,9 27,4*
CRAT: compuestos reactivos al ácido tiobarbitúrico; NP: sujetos con normopeso;
O1: sujetos con obesidad grado 1; URF: unidades relativas de fluorescencia.
Los resultados están expresados como media desviación estándar y fueron
analizados mediante t de Student.
*
p < 0,0001, NP frente a O1.
de CRAT, grupos carbonilo y ditirosinas (media [DE] de 14,7 [1,6]
uM, 0,95 [0,05] nmoles de osazonas/mg de proteı́na y 495,2 [46,7]
URF/mg de proteı́na, respectivamente) previos al tratamiento (D0).
Interesantemente, la DH provocó una disminución en los valores
de daño a lı́pidos (CRAT 4,7 [0,9] uM); de hecho, la dieta generó una
disminución de CRAT por debajo de los valores detectados en
sujetos NP (fig. 1A). Cuando se analizaron biomarcadores
indicativos de daño a proteı́nas, no se observó una diferencia
estadı́sticamente significa en grupos carbonilos (media de 0,76
[0,07] nmoles de osazonas/mg de proteı́na). Sin embargo, los
valores de ditirosinas mostraron una disminución (media de 344,1
[25,8] URF/mg de proteı́na) (fig. 1C); si bien este descenso no
alcanzó los valores detectados en sujetos NP, su disminución fue
estadı́sticamente significativa (fig. 1C).
nmol osazonas/mg proteína
1.25
10
5
0.75
0.50
*
400
200
P
0
N
-9
D
H
D
D
N
-0
P
0
0
H
D
-9
-0
P
N
*
0.25
0.00
0
*
1.00
D
M
15
*
600
0
*
Ditirosinas
C
Carbonilos
URF/mg proteína
*
20
B
Interesantemente, la DH fue el único tratamiento que generó
una disminución en el estrés oxidativo de sujetos O1; cuando se
analizaron los efectos de estos tratamientos sobre los parámetros
antropométricos se pudo observar que todos los que eran
-9
CRAT
A
Una dieta hipocalórica induce cambios en los parámetros
antropométricos
H
CRAT (mM)
Carbonilos (nmoles de osazonas/mg de proteı́na)
Ditirosinas (URF/mg de proteı́na)
Para investigar los efectos generados sobre los marcadores de
daño oxidativo por una suplementación de DH con ejercicio (DHE)
o ejercicio más antioxidantes (DHEA), 2 grupos de pacientes obesos
fueron sometidos a estos tratamientos. Como se puede observar en
la figura 2A, la suplementación de ejercicio moderado aeróbico al
tratamiento con dieta hipocalórica (DHE-90) no generó un efecto
adicional en la disminución de CRAT. Datos similares fueron
obtenidos en este biomarcador cuando el tratamiento fue
suplementado con ejercicio y antioxidantes (fig. 2A, DHEA-90).
Además, la suplementación de ejercicio y antioxidantes no generó
ningún cambio adicional en los valores de grupos carbonilo (fig. 2B,
DHE-90, DHEA-90). Interesantemente, el marcador de ditirosinas
mostró una disminución en sus valores con DH, valores que fueron
muy similares cuando se realizó una combinación con ejercicio (fig.
2C, DHE-90). De hecho, el mismo comportamiento fue observado
aun con el empleo de antioxidantes (fig. 2C, DHEA-90).
O1 (N = 30)
-0
Parámetros
Dieta hipocalórica, ejercicio, antioxidantes y estrés oxidativo
D
4
Figura 1. Valores de marcadores de estrés oxidativo en plasma. Normopeso (NP), obesos antes del tratamiento (D-0) y obesos tratados con una dieta hipocalórica por 90 dı́as
(DH-90). A) Compuestos reactivos al ácido tiobarbitúrico (CRAT). B) Grupo carbonilo. C) Grupo ditirosinas. Los valores son expresados como media DE, analizados con
ANOVA y prueba post-hoc de Bonferroni.*p < 0,001.
B
*
*
*
10
5
0
Ditirosinas
600
*
1.00
0.75
0.50
0.25
400
200
-9
0
EA
D
-0
H
D
D
-0
E90
H
D
D
-0
D
H
-9
0
-9
0
EA
D
-0
H
D
E-
90
D
-0
H
D
-9
0
D
-0
EA
H
D
E-
90
D
-0
H
D
D
-0
D
H
-9
0
0.00
D
-0
D
H
-9
0
M
15
C
Carbonilos
1.25
URF/mg proteína
CRAT
20
nmol osazonas/mg proteína
A
Figura 2. Valores de marcadores de estrés oxidativo en plasma antes y después de los tratamientos en estudio. Antes del tratamiento (D-0), y tras dieta hipocalórica
por 90 dı́as (DH-90), dieta hipocalórica y ejercicio por 90 dı́as (DHE-90), y dieta hipocalórica, ejercicio y antioxidantes por 90 dı́as (DHEA-90). A) Compuestos reactivos al
ácido tiobarbitúrico (CRAT). B) Grupo carbonilo. C) Grupo ditirosinas. Los valores son expresados como media DE, analizados con ANOVA y prueba post-hoc de
Bonferroni.*p < 0,001.
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
L. Gutiérrez et al / Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
5
Tabla 3
Parámetros antropométricos antes y después de los tratamientos
DH (n = 10)
Parámetro
Peso (kg)
IMC
Porcentaje de grasa
Cintura (cm)
Cadera (cm)
ICC
DHE (n = 10)
DHEA (n = 10)
0 dı́as
90 dı́as
0 dı́as
90 dı́as
0 dı́as
90 dı́as
82,66 8,12
32,6 2,9
40,6 1,9
96,6 6,7
112,5 8,6
0,86 0,05
76,8 6,9
30,3 2,7
35,3 2,9
89,2 6,1
106,4 6,5
0,83 0,04
81,9 9,4
32,6 2,9
39,5 1
94,9 8,7
111,1 7
0,85 0,05
75,1 8,6
30,05 3,1
35,3 1,8
88,6 9,2
106,3 7,1
0,82 0,05
82,7 8,1
32 1,9
40,3 1,4
92,6 6
112,9 7,5
0,81 0,07
76,8 6,9
29,7 2,7
36,5 2,5
86,5 6,9
106,4 8,2
0,79 0,07
DH: dieta hipocalórica; DHE: dieta hipocalórica más ejercicio aeróbico moderado; DHEA: dieta hipocalórica más ejercicio aeróbico moderado más antioxidantes; ICC: ı́ndice
cintura-cadera; IMC: ı́ndice de masa corporal.
Los valores están expresados como media desviación estándar y fueron analizados mediante t de Student pareada intragrupal.
< 0,01, 0 dı́as frente a 90 dı́as.
modificables presentaron una disminución con DH-90 que fue
estadı́sticamente significativa. Finalmente, analizamos estos mismos parámetros cuando el ejercicio y los antioxidantes fueron
suplementados en el tratamiento. Los resultados mostraron una
disminución en los valores de estos parámetros, similar al
tratamiento con DH (tabla 3); estos resultados evidencian que
un tratamiento con DH es suficiente para modificar los parámetros
antropométricos en el sujeto obeso, aun con la omisión de ejercicio
moderado aeróbico y/o antioxidantes.
Discusión
En este estudio se establecieron los efectos del tratamiento con
una DH sobre el estrés oxidativo sistémico presente en sujetos O1.
Además, se determinó si una suplementación de este tratamiento
con ejercicio moderado aeróbico o la combinación ejercicio
moderado aeróbico/antioxidantes contribuyen a mejorar los efectos
observados con DH. Los datos obtenidos mostraron que el
tratamiento con una DH en un perı́odo corto de tiempo (90 dı́as)
disminuye el estrés oxidativo sistémico presente en los sujetos O1.
Estos resultados están de acuerdo con los estudios realizados por
Skalicky et al.16, quienes observaron similares efectos sobre el estrés
oxidativo después de la aplicación de una restricción calórica16 y su
capacidad para inhibir la producción de especies reactivas de
oxı́geno a nivel celular25. De forma interesante, nuestro estudio
muestra que el empleo de una DH reduce en un 68% los valores de
CRAT, lo cual es de gran relevancia debido a que un incremento en los
valores de este marcador está ampliamente asociado con las
comorbilidades desarrolladas en el sujeto obeso26. Por otro lado,
este mismo tratamiento indujo una disminución del 30% en el
biomarcador de ditirosinas, lo que evidencia una disminución en el
daño a proteı́nas en el sujeto obeso. Es importante señalar que estos
efectos benéficos estuvieron acompañados de una disminución en
los valores de parámetros antropométricos, indicando no solo una
mejora del estado de estrés oxidativo en el sujeto O1, sino también
en la disminución del IMC, ı́ndice cintura-cadera y contenido de
grasa corporal (tabla 3). Estos resultados son apoyados por los
informes que evidencian a la dieta hipocalórica como una
intervención que mejora el perfil metabólico del sujeto obeso,
cuyos efectos se ven reflejados como cambios morfológicos,
funcionales (lipogénesis, lipólisis) y en el tamaño del adipocito27.
Cuando se realizó el análisis de la suplementación de este
tratamiento con ejercicio aeróbico moderado no se observaron
efectos benéficos adicionales. Si bien actualmente existe una
controversia sobre los beneficios del ejercicio aeróbico moderado
en el tratamiento de la obesidad28, nuestros resultados no
muestran efecto alguno; nosotros hipotetizamos que el corto
perı́odo de tiempo de nuestra intervención (90 dı́as) no permitió
observar los posibles efectos del ejercicio. De hecho, estudios
posteriores en los que se considere un mayor tiempo de ejercicio
permitirá observar los beneficios de esta suplementación en el
tratamiento de la obesidad con una DH. De manera similar, cuando
el tratamiento de DH fue suplementado con una combinación
de ejercicio y antioxidantes, los resultados mostraron la carencia
de algún efecto benéfico adicional. Es importante hacer notar que
inicialmente se esperaba observar un efecto beneficioso con esta
suplementación, considerando que los sujetos obesos presentan
valores disminuidos de antioxidantes29. Sin embargo, la falta de un
efecto adicional podrı́a explicarse por un efecto compensatorio
por parte de la dieta. De hecho, parte del efecto generado por
el tratamiento con DH pudo haber sido generado por el aporte
vitamı́nico y antioxidante de los alimentos. Un estudio donde se
determinen los valores de vitaminas en sujetos obesos antes y
después de un tratamiento con DH podrı́a ser de gran relevancia.
Los datos obtenidos en este estudio permiten proponer que la
reducción del estrés oxidativo en el sujeto obeso mediante DH
se favoreció por la restricción calórica ejercida y la promoción de
una utilización de ácidos grasos libres y tejido adiposo, lo cual
generó una disminución en el tejido graso y, en consecuencia,
una menor producción de ERO30. Además, si consideramos que la
dieta pudo haber fortalecido la capacidad antioxidante, pudo haber
existido una mayor eficacia en la neutralización de radicales libres.
Finalmente, la pérdida de esta grasa corporal permitió obtener una
disminución del ı́ndice cintura-cadera, evidenciando una reducción del desarrollo de comorbilidades en el sujeto obeso31.
En conclusión, este trabajo pone de manifiesto que un
tratamiento basado en una DH es efectivo para reducir el daño
oxidativo en sujetos O1. Además, si consideramos que el estrés
oxidativo es un factor importante para el desarrollo de otras
enfermedades en la obesidad, esta estrategia podrı́a ser parte de un
tratamiento que considera la reducción de peso, el daño oxidativo
y, como consecuencia, un mayor beneficio durante el tratamiento
de la obesidad.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Bibliografı́a
1. World Health Organization. Obesity: Preventing and managing the global
epidemic. WHO Obesity Technical Report Series 894. Geneva, Switzerland:
World Health Organization; 2000.
2. Encuesta Nacional de Salud y Nutrición. México: ENSANUT; 2012. p. 182.
3. Rocha VZ, Folco EJ. Inflammatory concepts of obesity. Int J Inflam. 2011;2011:1–
14.
4. Tinahones FJ, Murri-Pierri M, Garrido-Sánchez L, Garcı́a-Almeida JM, Garcı́aSerrano S, Garcı́a-Arnés J, et al. Oxidative stress in severely obese persons is
greater in those with insulin resistance. Obesity. 2008;17:240–6.
5. Jones DP. Radical-free biology of oxidative stress. Am J Physiol Cell Physiol.
2008;295:C849–68.
6. Montes-Cortes DH, Hicks JJ, Ceballos-Reyes GM, Garcia-Sanchez JR, MedinaNavarro R, Olivares-Corichi IM. Chemical and functional changes of human
insulin by in vitro incubation with blood from diabetic patients in oxidative
stress. Metabolism. 2010;59:935–42.
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015
G Model
MEDCLI-2875; No. of Pages 6
6
L. Gutiérrez et al / Med Clin (Barc). 2014;xx(x):xxx–xxx
7. Folli F, Corradi D, Fanti P, Davalli A, Paez A, Giaccari A, et al. The role of oxidative
stress in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus micro- and macrovascular
complications: Avenues for a mechanistic-based therapeutic approach. Curr
Diabetes Rev. 2011;7:313–24.
8. Bonomini F, Tengattini S, Fabiano A, Bianchi R, Rezzani R. Atherosclerosis and
oxidative stress. Histol Histopathol. 2008;23:381–90.
9. Kirkham P, Rahman I. Oxidative stress in asthma and COPD: Antioxidants as a
therapeutic strategy. Pharmacol Ther. 2006;111:476–94.
10. Valko M, Rhodes CJ, Moncol J, Izakovic M, Mazur M. Free radicals, metals and
antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chem Biol Interact.
2006;160:1–40.
11. Zadák Z, Hyspler R, Tichá A, Hronek M, Fikrová P, Rathouská J, et al. Antioxidants
and vitamins in clinical conditions. Physiol Res. 2009;58 Suppl 1:S13–7.
12. Hen K, Bogdański P, Szulińska M, Jabłecka A, Pupek-Musialik D. Influence of
regular physical activity on oxidative stress in women with simple obesity.
PolMerkur Lekarski. 2010;28:284–8.
13. Kim ES, Im JA, Kim KC, Park JH, Suh SH, Kang ES, et al. Improved insulin
sensitivity and adiponectin level after exercise training in obese Korean youth.
Obesity. 2007;15:3023–30.
14. Bruun JM, Helge JW, Richelsen B, Stallknecht B. Diet and exercise reduce lowgrade inflammation and macrophage infiltration in adipose tissue but not in
skeletal muscle in severely obese subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab.
2006;290:E961–7.
15. Ozcelik O, Ozkan Y, Karatas F, Keslestimur H. Exercise training as an adjunct to
orlistat therapy reduces oxidative stress in obese subjects. Tohoku J Exp Med.
2005;206:313–8.
16. Skalicky J, Muzakova V, Kandar R, Meloun M, Rousar T. Oxidative stress and
metabolic syndrome in obese adults with and without controlled diet restriction. Bratisl Lek Listy. 2009;110:152–7.
17. Vincent HK, Bourguignon CM, Vincent KR, Weltman AL, Bryant M, Taylor AG.
Antioxidant supplementation lowers exercise-induced oxidative stress in
young overweight adults. Obesity. 2006;14:2224–35.
18. Uzun H, Konukoglu D, Gelisgen R, Zengin K, Taskin M. Plasma protein carbonyl
and thiol stress before and after laparoscopic gastric banding in morbidly obese
patients. Obes Surg. 2007;17:1367–73.
19. Harris JA, Benedict FG. A biometric study of human basal metabolism. Proc Natl
Acad Sci U S A. 1918;4:370–3.
20. Karvonen MJ, Kentala E, Mustala O. The effects of training on heart rate; a
longitudinal study. Ann Med Exp Biol Fenn. 1957;35:307–15.
21. Yagi K. Sample procedure for specific assay of lipid hydroperoxides in serum or
plasma. Methods Mol Biol. 1998;8:107–10.
22. Reznick AZ, Packer L. Oxidative damage to proteins: Spectrophotometric
method for carbonyl assay. Methods Enzymol. 1994;233:357–63.
23. Heinecke JW, Li W, Daehnke 3rd HL, Goldstein JA. Dityrosine, a specific marker
of oxidation, is synthesized the myeloperoxidase-hydrogen peroxide system of
human neutrophils and macrophages. J Biol Chem. 1993;268:4069–77.
24. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the
Folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951;193:265–75.
25. Dandona P, Mohanty P, Ghanim H, Aljada A, Browne R, Hamouda W, et al. The
suppressive effect of dietary restriction and weight loss in the obese on the
generation of reactive oxygen species by leukocytes, lipid peroxidation, and
protein carbonylation. J Clin Endocrinol Metab. 2001;86:355–62.
26. Negre-Salvayre A, Auge N, Ayala V, Basaga H, Boada J, Brenke R, et al. Pathological aspects of lipid peroxidation. Free Radic Res. 2010;44:1125–71.
27. Rossmeislová L, Mališová L, Kračmerová J, Štich V. Adaptation of human adipose
tissue to hypocaloric diet. Int J Obes (Lond). 2013;37:640–50.
28. Lwow F, Dunajska K, Milewicz A, Jedrzejuk D, Kik K, Szmigiero L. Effect of
moderate-intensity exercise on oxidative stress indices in metabolically
healthy obese and metabolically unhealthy obese phenotypes in postmenopausal women: A pilot study. Menopause. 2011;18:646–53.
29. Reitman A, Friedrich I, Ben-Amotz A, Levy Y. Low plasma antioxidants and
normal plasma B vitamins and homocysteine in patients with severe obesity. Isr
Med Assoc J. 2002;4:590–3.
30. Labayen I, Diez N, Parra MD, Gónzalez A, Martı́nez JA. Time-course changes in
macronutrient metabolism induced by a nutritionally balanced low-calorie diet
in obese women. Int J Food Sci Nutr. 2004;55:27–35.
31. Zhu S, Wang Z, Heshka S, Heo M, Faith MS, Heymsfield SB. Waist circumference
and obesity-associated risk factors among whites in the third National Health
and Nutrition Examination Survey: Clinical action thresholds. Am J Clin Nutr.
2002;76:743–9.
Cómo citar este artı́culo: Gutiérrez L, et al. Efecto de una dieta hipocalórica en el estrés oxidativo en sujetos obesos sin prescripción de
ejercicio y antioxidantes. Med Clin (Barc). 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.medcli.2013.12.015