Efectos de las dietas enriquecidas con margarina sobre el cronotropismo auricular y la potenciación posreposo ventrícular derecha de ratas sprague-dawley

RESUMEN: La margarina es fuente de ácidos grasos saturados (AGS), insaturados y trans (AGT) en la dieta diaria, estos son incorporados en los fosfolípidos de las membranas celulares. Nos planteamos un estudio experimental de los efectos de los AGS y AGT de la margarina en la cinética de potenciación posreposo ventricular derecha y el cronotropismo auricular en corazón de rata. Tres grupos de ratas Sprague-Dawley recibieron alimento estándar enriquecido con aceite de soya o margarina, respectivamente, por 4 semanas. Se estudió el cronotropismo auricular utilizando dosis crecientes de Epinefrina y en ventrículo derecho, la fuerza de estado estable y la potenciación post-reposo en presencia y ausencia de Verapamil. Las dietas enriquecidas con margarina disminuyeron significativamente (P<0,05) la fuerza contráctil del estado estable y la cinética de potenciación post-reposo en comparación a las otras dietas mientras que no se encontró diferencias en el cronotropismo auricular.

INTRODUCCIÓN

La margarina es un producto que se obtiene de la hidrogenación de aceites vegetales comestibles. El proceso de hidrogenación de estos aceites, que contienen ácidos grasos cis, conlleva a la formación de isómeros trans⁽²⁾. Existe gran controversia acerca de la seguridad y la repercusión nutricional con el consumo de las margarinas. Al inicio de los años 90, varios estudios demostraron que los ácidos grasos trans (AGT) pueden incrementar el colesterol de la LDL y disminuir el colesterol de la HDL. Se ha demostrado la asociación del consumo de AGT con enfermedades cardiovasculares como infarto del miocardio, insuficiencia cardíaca, arritmias cardíacas y muerte súbita, además con disfunción endotelial y ateroesclerosis. En Venezuela, las etiquetas nutricionales de productos comerciales no reportan el contenido de AGT y no existe regularización sobre el contenido de los mismos en los alimentos de consumo nacional.

Se utilizaron ratas machos Sprague-Dawley del Bioterio del Instituto de Medicina Experimental con un peso inicial de 160 ± 20 g. La dieta basal o estándar utilizada fue Ratarina®, compuesta por lípidos 2 %, proteínas 25 %, carbohidratos 41 % y fibra cruda 6 %. Los grupos de estudio fueron: 1) Grupo control (RC), dieta basal (Ratarina®). 2) Grupo Soya (RS), que recibió dieta basal enriquecida con 10 % de aceite de soya libre de AGT. 3) Grupo Margarina (RM) que recibió dieta basal enriquecida con 10 % de margarina. La duración de las dietas fue de 4 semanas. La composición de los ácidos grasos presentes en las muestras de Ratarina®, aceite de soya y margarina vegetal fue determinada por cromatografía de fase gas-líquido, usando el equipo Agilent Hewlett-Packard 6890 Series®, detector de ionización por llama, y columna capilar Agilent Hewlett- Packard 88®. Al finalizar las dietas, las ratas fueron pesadas y anestesiadas con Pentotal sódico (Nesdonal®) a una dosis de 50 mg/kg de peso vía intraperitoneal. Posteriormente se realizó una esternotomía mediana, se extrajo el corazón y se colocó en un baño con solución Tyrode burbujeada constantemente con una mezcla de 95 % O2 y 5 % CO2. Se aislaron ambas aurículas y tiras de ventrículo derecho. Las muestras se fijaron al fondo del baño de superfusión de órgano de 15 mL y por el otro extremo se fijó a un transductor de fuerza-desplazamiento Grass Technologies® Modelo FT03 con tensión fija en solución Tyrode y burbujeada con una mezcla de 95 % O2 y 5 % CO2. El transductor se conectó a un amplificador Modelo 7PD, los registros de tensión y frecuencia se realizaron por un polígrafo Grass Technologies®. Para determinar la fuerza contráctil, las tiras de ventrículo derecho recibieron estímulos con un equipo Grass Technologies® Modelo S44 de 1 Hz de frecuencia, 3 milisegundos de duración y con intensidad dos veces el umbral. La cinética de potenciación post-reposo del ventrículo se determinó mediante el registro de la primera contracción posterior a intervalos de reposo de 8, 16, 32 y 64 segundos. Se repitieron las maniobras con el uso de Verapamil (Sigma®) a concentración de 3x10-6 M.

Para la determinación del cronotropismo auricular, se realizó un registro control de la actividad auricular sin estimulación eléctrica. Luego se colocaron 7 dosis crecientes (1x10-7 M hasta 3x10-4 M) de Epinefrina (Sigma®) con intervalo de 5 minutos en el baño de superfusión. Los resultados fueron expresados en media (x) ± error estándar (EE). El análisis estadístico se realizo usando GraphPad InStat® usando las pruebas t de Student y el Análisis de varianza (ANOVA) con una significancia estadística utilizada de P<0,05.

Se encontró en el análisis por cromatografía que la Ratarina® estuvo compuesto principalmente por ácidos grasos poliinsaturados AGPI (45 %), ácidos grasos monoinsaturados (AGMI) (31 %) y ácidos grasos saturados (AGS) (23 %). El aceite de soya estuvo compuesto por 59 % AGPI, 25 % AGMI y 16 % AGS. En cambio la margarina presentó una composición distinta, presenta 43 % AGS y 5 % AGT, 41 % AGMI y 7 % AGPI; el AGT predominante en la margarina fue el ácido elaídico (trans-18:1 n-9).

En la Figura 1, se observa que existen diferencias significativas entre la fuerza de contracción del estado estable en tiras de ventrículo derecho en ausencia de Verapamil de los grupos estudiados (P<0,05). El grupo RM presentó una disminución significativa (P<0,05) en la fuerza contráctil respecto al grupo RC, en igual caso con respecto al grupo RS (P<0,05). El fenómeno se repitió en presencia de la droga.

La disminución de la fuerza contráctil en estado estable y la cinética de potenciación posreposo en intervalos de reposo cortos dada por la dieta enriquecida por margarina se pueden atribuir a la presencia de AGS y AGT en las dietas de esta experiencia. Estos ácidos grasos son incorporados en los fosfolípidos de la membrana plasmática y membranas de organelas citoplasmáticas como el retículo sarcoplásmico y la mitocondria, cambiando la relación de contenido de ácidos grasos insaturados (5) provocando una disminución de fluidez de la membrana (6) y de la permeabilidad debido al hermetismo que se crea por la disminución del espacio entre los ácidos grasos por la fuerzas van der Waals (7). Esos cambios conducen una alteración del microambiente lipídico adyacente las proteínas de membrana del ciclo del Ca2+. Una modulación en el canal de Ca2+ tipo L voltaje-dependiente puede alterar la liberación de Ca2+ inducida por Ca2+ y originar una alteración del acoplamiento excitación-contracción (AEC), la modulación en el canal de Rianodina (RyR) puede propiciar la menor respuesta de estos canales al acoplamiento y disminuir en resultado la liberación de Ca2+ al citoplasma. Estos mecanismos podrían explicar la caída de la contractilidad en las tiras de ventrículo derecho en el estado estable.

La alteración en la función de la ATPasa Ca2+ del retículo endo/sarcoplásmico 2 (SERCA 2) puede explicar nuestros hallazgos en vista que se ha descrito que la actividad de las ATPasas Ca2+ son menores cuando los lípidos de membrana se encuentran en fase de gel (8). Cuando existen AGT en los fosfolípidos de membrana, la membrana se encuentra en fase de gel a temperatura corporal (7) . Los AGT pueden reducir la actividad de la SERCA2, lo que aumentar el período de tiempo necesario para la recaptación de Ca2+ en el retículo sarcoplásmico. Esto puede explicar la caída de la potenciación posreposo sobre todo en intervalos de reposo cortos dadas por las dietas de margarina donde, probablemente, no existe un llenado adecuado de los depósitos de Ca2+ disponible para una nueva contracción, alargándose en el tiempo. Otro mecanismo que nos permite explicar los resultados, es el efecto de los AGS y AGT en la membrana de la mitocondria. Se ha descrito que los AGT alteran la producción de ATP a través de la inhibición de la ATP sintasa mitocondrial (9). Una disminución en la producción de ATP puede llevar a la disfunción de las bombas dependientes del mismo tales como la ATPasa Na+/K+ y la SERCA2, así como para las cadenas pesadas de miosina traduciéndose en la caída de la contractilidad.

El aceite de soya utilizado contiene mayormente AGPI, menos AGS y carece de AGT; los AGPI aumentan la fluidez y permeabilidad de membrana pero los AGS tienen efecto contrario, estos podrían ser los responsables de la caída parcial de la fuerza contráctil. El Verapamil se utilizó con la finalidad de bloquear los canales de Ca2+ tipo L voltaje-dependientes presentes en la membrana plasmática y para poder detectar mejor las diferencias del estado estable y de la potenciación posreposo, dichas diferencias en esta experiencia no fueron significativas.

La frecuencia cardíaca tiende al aumento en la dieta a base de margarina, puede ser debido a la modulación por los AGS y los AGT en las membranas. Se ha sugerido que los ácidos grasos cis y los AGT interactúan de forma diferente con las regiones hidrofóbicas de los canales iónicos cardíacos (10), pueden disminuir el umbral de las células y propiciar las arritmias cardíacas(11). El aceite de soya está compuesto principalmente por AGMI tipo ácido oleico (c-t18;1 n-9) y AGPI n-3, estos últimos tienen un efecto preventivo en la aparición de arritmias(11), ello puede explicar la tendencia al cronotropismo negativo. A pesar de dichas tendencias, no se encontraron diferencias significativas entre los grupos estudiados.

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