Efecto de los flavonoides sobre la función endotelial en ratas con hipertensión arterial

Abstract

Introducción De acuerdo con las estadísticas de la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades cardiovasculares constituyen la principal causa de muerte en los países desarrollados, siendo la hipertensión arterial (HTA) su principal factor de riesgo confirmando, por tanto, que sigue siendo un problema mundial de salud pública. Durante las últimas décadas, se han logrado avances significativos en el tratamiento de la hipertensión mediante el uso de inhibidores del sistema renina-angiotensina (SRAA), ya sea con inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (IECAs), antagonistas de los receptores de angiotensina II de tipo 1 (ARA II), diuréticos, betabloqueantes o bloqueantes de los canales de calcio. Un número creciente de estudios epidemiológicos observacionales han examinado la asociación entre la ingesta de alimentos ricos en polifenoles y flavonoides, con el desarrollo y evolución de ciertas enfermedades crónicas. En general, la evidencia epidemiológica muestra que una mayor ingesta de flavonoides se asocia con un menor riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares. El creciente interés en la búsqueda de soluciones farmacológicas eficaces y carentes de efectos secundarios significativos, y su potencial papel en la regulación de la función cardiovascular, ha supuesto en los últimos años un incremento en los estudios de aplicación de estos compuestos, incidiendo en la necesidad de establecer asimismo sus vías y mecanismos de actuación, tanto molecular como fisiológicamente. Objetivos El objetivo principal de esta Tesis ha sido evaluar el efecto de distintos grupos de flavonoides en el tratamiento de la HTA experimental. Además, se han estudiado algunos de los mecanismos potencialmente responsables de este efecto, intentando, al mismo tiempo, establecer una relación estructura-actividad para los diferentes flavonoides estudiados. Metodología Se realizó un estudio metabólico de 24 horas para medir la diuresis, natriuresis y balance de sodio y obtener muestras de orina. Posteriormente, se realizaron medidas de la presión arterial media (PAM), se obtuvieron muestras de plasma y riñón, y se aisló la aorta torácica para evaluar la respuesta a acetilcolina (ACh) dependiente de endotelio. Para estimar los niveles de óxido nítrico (NO), se determinó la excreción urinaria de nitritos y, como biomarcador del estrés oxidativo, se midieron las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) en riñón, orina y plasma. Para ello, se han utilizado dos modelos de HTA experimental: a) Hipertensión arterial por déficit de óxido nítrico o modelo de hipertensión L-NAME b) Hipertensión arterial espontánea (SHR) Resultados Los ensayos y experimentos de este trabajo, muestran que los extractos de flavonoides empleados, reducen significativamente la presión arterial media (PAM) y mejoran la mayoría de los parámetros fisiológicos estudiados, siendo sus estructuras esenciales para esta mejora. Conclusiones Resulta evidente, que existe una relación directa entre la estructura molecular de estos flavonoides y su actividad biológica específica en cada uno de los parámetros evaluados en la presente memoria.

Palabras clave: Hipertensión arterial (HTA); inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (IECA); óxido nítrico (NO); relajación dependiente de endotelio; reactividad vascular; estrés oxidativo (EO); Nω-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME); rata espontáneamente hipertensa (SHR); presión arterial (PA); flavonoides.

Introduction According to statistics from the World Health Organization (WHO), cardiovascular diseases are the major cause of death in developed countries, the arterial hypertension (HTA) is the main risk factor confirming therefore, remains a global public health problem. During the last decades, significant progress in the treatment of hypertension has been made through the use of inhibitors of the renin-angiotensin system; with either angiotensin-converting enzyme inhibitors or angiotensin receptor type 1 blockers, diuretics, beta-blockers, and calcium channel blockers. A growing number of observational epidemiological studies have examined the association between the intake of foods rich in polyphenols and flavonoids, with the development and evolution of certain chronic diseases. Overall, the epidemiological evidence generally shows that a higher flavonoid intake is associated with lower cardiovascular disease. The increasing interest in the search for effective and safe pharmacological solutions lacking of significant side effects and potential role in the regulation of cardiovascular function, has lead in recent years to an increase in the studies of these compounds, stressing the need to further establish their pathways and mechanisms of action, both molecular and physiologically. Objectives The main objective of this thesis was to evaluate the effect of different groups of flavonoids in the treatment of experimental hypertension. In addition, we have studied some potential mechanisms responsible for this effect, trying at the same time, establish a structure-activity relationship for the different flavonoids studied. Methodology A metabolic study of 24 hours was performed to measure the diuresis, natriuresis and sodium balance and obtain urine samples. Then, we measured mean arterial pressure (MAP), heart, kidney and plasma samples were obtained by isolating the thoracic aorta to evaluate the response to acetylcholine (ACh) endothelium dependent. To estimate the levels of nitric oxide (NO), nitrite urinary excretion was determined and as a biomarker of oxidative stress, we measured the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in kidney, urine and plasma. We used two experimental models of experimental hypertension: a) N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) induced hypertension rats b) Spontaneously Hypertensive Rats (SHR) Results Tests and experiments of this work show that the flavonoid extracts used, significantly reduce mean arterial pressure (PAM) and improve most physiological parameters studied being their structures critical for this improvement. Conclusions It seems evident, as main conclusion, that there is a direct relationship between the molecular structure of these flavonoids and their specific biological activity in each of the parameters evaluated herein.

Key words: Arterial hypertension (HTA); inhibitors of the renin-angiotensin system (IECA); nitric oxide (NO); endothelium-dependent relaxation; vascular reactivity; oxidative stress; Nω-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME); spontaneously hypertensive rats (SHR); blood pressure (BP); flavonoids.