ARTÍCULO ORIGINAL

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CONCENTRACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN EL VÍTREO EN
UNA POBLACIÓN CONTROL

AMINO ACID CONCENTRATIONS IN THE VITREOUS BODY IN
CONTROL SUBJECTS

ASENSIO SÁNCHEZ VM¹, CORRAL AZOR A¹, AGUIRRE ARAGÓN B², DE PAZ GARCÍA M¹

RESUMEN Objetivo: Determinar la concentración de aminoácidos libres en el vítreo de una población control. Método: En el criterio de selección se incluyeron pacientes sin cirugía vítrea o intraocular previa, sin historia de procesos isquémicos intraoculares como oclusiones retinianas, retinopatía diabética y sin historia de glaucoma. Se recogieron muestras no diluidas de vítreo de 64 pacientes con desprendimiento de retina, membrana premacular y agujero macular, en los que se realizó una vitrectomía pars plana. La concentración de aminoácidos libres se determinó por cromatografía líquida de alta resolución. Los pacientes se dividieron en tres grupos: A (<50 años), B (50-65 años) y C (>65 años). Resultados: El análisis de las concentraciones en vítreo determinó que el complejo glutamina + histidina es el aminoácido de mayor concentración con 8.511,1 D.E. mcmol/L y la concentración de glutámico era 3,8 D.E. 5,1 mcmol/L con un aspártido de 3,7 D.E. 4,1 mcmol/L. No hubo diferencias estadísticas en la concentración de aminoácidos en vítreo entre los diferentes grupos de edad establecidos ni entre los tres grupos de patologías estudiadas (desprendimiento de retina, agujero macular y membrana pre-retiniana). Conclusiones: Estos resultados demuestran que los aminoácidos ácidos no están elevados en el vítreo de un grupo control y en los ojos adultos la concentración de aminoácidos se mantiene a un nivel casi constante. Palabras clave: Aminoácidos, vítreos, concentración, edad.

SUMMARY Purpose: Concentrations of amino acids in the vitreous body of a control group were determined. Material and methods: Patients who neither had undergone prior vitreous or intraocular surgery nor had a history of intraocular ischemia such as retinal vascular occlusion, diabetic retinopathy glaucoma history were studied. Undiluted vitreous samples were obtained from 64 patients with retinal detachment, preretinal macular membranes and macular holes, who underwent pars plana vitrectomy. Free amino acids were determined using high-performance liquid chromatography. Patients were divided into three groups: A (<50 years old), B (50-65 years old) and C (>65 years old). Results: Glutamine+histidine had the higher concentration with 851.1 D.E. 74.2 mcmol/L, and the vitreous concentration of glutamate was 3.8 D.E. 5.1 mcmol/L and aspartate 3.7 D.E. 4.1 mcmol/L. No statistically significant differences were found in the vitreous concentrations of amino acids between different age groups and no statistically significant differences were found between the 3 pathological groups analysed (retinal detachment, macular hole and epiretinal membrane). Conclusions: These results show that the concentration of acid amino acids in the vitreous body of a control group was not high and that in mature eyes the concentration of amino acids was maintained at a fairly constant level (Arch Soc Esp Oftalmol 2002; 77: 611-616). Key words: Amino acids, vitreous, concentration, age.

 

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Recibido:30/5/02. Aceptado: 16/7/02.
Hospital General del Servicio Castellano-Leonés de Salud. Medina del Campo. Valladolid. España.
¹ Doctor en Medicina.
² Licenciado en Medicina.

Correspondencia:
V.M. Asensio Sánchez
Servicio de Oftalmología
Hospital del Servicio Castellano-Leonés de Salud
Medina del Campo (Valladolid)
España

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INTRODUCCIÓN

El vítreo es una estructura gel-líquido, que ocupa 4/5 partes del ojo limitada por la retina, cuerpo ciliar y el cristalino. Físicamente es un hidrogel con un peso total de 3,9 g y un volumen aproximado de 3,9 ml y aunque aparentemente es una estructura homogénea, los estudios bioquímicos y biomicroscópicos demuestran que el vítreo es tremendamente complejo (1,2), con muchas macromoléculas que están distribuidas heterogéneamente y con muy pocas células. Su primera función sería permitir la transmisión de luz a la retina. Las glicoproteínas y los proteoglicanos se asocian a las fibras de colágeno tipo II, manteniendo así la estructura del tejido (2). Estudios recientes han sugerido que los aminoácidos glutámico y aspártico (aminoácidos excitatorios relacionados con la apoptosis celular), son mediadores claves en las lesiones del sistema nervioso central y por tanto, del nervio óptico y de la retina, y su elevación en vítreo puede jugar un papel importante en la patogénesis del glaucoma (3), de los procesos isquémico retinianos (4) y en la retinopatía diabética (5) por su efecto excitotóxico, sin embargo la literatura médica tiene pocos estudios cuantitativos sobre la concentración de aminoácidos libres en vítreo en una población de estudio control; el objetivo de este trabajo es realizar un estudio cuantitativo de los aminoácidos (AA) libres en el vítreo de una población control, investigando posibles variaciones de la concentración con la edad, lo cual parece interesante para poder hacer comparaciones posteriores de las concentraciones de aminoácidos en vítreo en poblaciones con retinopatía diabética, glaucoma o con patología isquémica y determinar la posible etiopatogenia de los aminoácidos en estos procesos.

 

SUJETOS, MATERIAL Y MÉTODOS

Se recogieron las muestras de 64 ojos de 64 pacientes (tabla I) en los que se realizó una vitrectomía pars plana. Los pacientes se clasificaron en tres grupos según la edad: grupo A con edad inferior a 50 años (n= 11), grupo B con edad entre 50-65 años (n= 19) y grupo C con edad superior a 65 años (n= 34).

El criterio de selección eliminaba los pacientes con vitrectomía previa, cirugía intraocular, diabetes mellitus independiente del tiempo de evolución, hipertensión ocular, glaucoma y procesos vasculares intraoculares. También se desecharon aquellas muestras con sangrado.

Después de realizar las esclerotomías y de poner la cánula de infusión, se introdujo el vitreotomo en el cuerpo vítreo central, obteniéndose una muestra no diluida entre 0,3-0,5 mL en una jeringa, procediéndose después a abrir la infusión y realizar la vitrectomía.

Las muestras se enviaron al laboratorio de bioquímica, donde se congelaron a –80°C hasta el análisis. La muestra de vítreo se diluyó con 150 µL de etanol al 70% en un baño frío. Las muestras alcalinizadas con triethylamina, se liofilizaron. Se utilizó como reactivo el phenylisothiocyanato. El estudio de los aminoácidos se realizó mediante cromatografía líquida de alta resolución (derivatización OPA. Amino Acid Analyzer, Beckman instruments, Palo Alto, Calif) y fue expresado en mcmol/L.

Estudio estadístico: los datos individuales se estudiaron según el análisis global de Kruskal-Wallis, y si había valores significativos (p<0,05) se realizó un estudio comparativo individual con el test no paramétrico de Mann-Whitney.

 

RESULTADO

La tabla II muestra la concentración global de aminoácidos libres en vítreo de la población control estudiada.

La glutamina + histidina es el aminoácido más abundante en el vítreo con una concentración de 851,1 D.E. 74,2 mcmol/L. Los aminoácidos ácidos (ácido aspártico y glutámico) son los que tienen una concentración más baja de todos los AA en vítreo con 3,7 D.E. 4,1 mcmol/L para el ácido aspártico y 3,8 D.E. 5,1 mcmol/L para el ácido glutámico (p<0,05 con respecto a la glutamina), pero sin diferencias entre ellos (p=0,4).

La concentración de los AA neuroactivos: aspártico, glutámico, glutamina-histidina, glicina y taurina se refleja en la tabla II.

La concentración de aminoácidos en vítreo se mantuvo constante en los tres grupos de edad estudiados, siendo en todos ellos comparable (p>0,05).

En los tres grupos de procesos patológicos estudiados: desprendimiento de retina, agujero macular y membrana pre-retiniana no hubo diferencias significativas en las concentraciones de aminoácidos entre los grupos (p>0,05).

 

DISCUSIÓN

El cuerpo vítreo puede dividirse en una parte líquida, que los clásicos denominan humor vítreo compuesta por el agua y todas las sustancias hidrosolubles, y un residuo adherente, aglutinado que se denomina proteína residual o componente insoluble (2,6,7).

A pesar de que el 99% del humor vítreo es agua, el resto dista mucho de tener una composición simple: ácido hialurónico y siálico, ácido ascórbico y láctico, glucosa, algunos lípidos, componentes inorgánicos, albúminas, globulinas y aminoácidos (2,6,7).

Los aminoácidos son ácidos orgánicos que poseen un grupo amínico NH₂ y otro carboxílico COOH (8). Los aminoácidos que se encuentran en las proteínas humanas son algo más de 20 y desde el punto de vista biológico se clasifican en esenciales y no esenciales (8); la importancia biológica de los aminoácidos se justifica por una serie de razones: son los componentes de las proteínas y péptidos, algunos AA son precursores de hormonas, ciertos derivados de los AA como las aminas biógenas tienen importancia biológica, los AA actúan en la construcción de la materia viva y en la producción energética, algunos AA son indispensables para el crecimiento de los organismos superiores y específicamente en la esfera oftalmológica, los AA en los humores y en los tejidos pueden hallarse como componentes de las proteínas o bien como aminoácidos libres relacionados directamente con patología, así el glutámico es un aminoácido ácido con funciones de neurotransmisor excitador, que cuando aumenta su concentración, es un mediador de neurotoxicidad en el sistema nervioso central y en la retina induciendo la muerte de las células ganglionares (3,4,8-10).

La bibliografía médica es amplia en lo que se refiere al estudio de los aminoácidos en sangre y en diferentes tejidos de la economía (8), pero apenas existen estudios de la concentración de aminoácidos en vítreo y los que hay son muy antiguos y la mayoría se mezclan con estudios de proteínas totales y en animales de experimentación, pocos se refieren a estudios cuantitativos de AAlibres en vítreo en una población humana (5). Reddy et al (11) en conejos determinaron que las concentraciones de todos los AA en vítreo eran significativamente más bajas que en el plasma, aproximadamente 1/5 de la concentración plasmática, a excepción del ácido glutámico que con una concentración de 0,169 mmoles/kg H₂O en vítreo frente a 0,178 mmoles/kg H₂O en plasma no mostraba diferencia significativa. Clement y Woothon (6) establecieron que las concentraciones de los diferentes aminoácidos en vítreo eran significativamente más bajas que en el plasma, a excepción de la taurina con 1,5 mg/100 ml en vítreo frente a 0,7 mg/100 ml en plasma, el glutámico con 4 mg/100 ml en vítreo frente a 1,3 mg/100 ml en plasma y la lisina 0,4 mg/100 ml en vítreo frente a 0,3 mg/100 ml.

Kim et al (9), en un modelo en conejo encontraron que la glutamina era el AA de mayor concentración era el ácido aspártico con 2,34 D.E. 0,67 mcmol/L. Igualmente Dkhissi et al (10) en codornices describieron que la glutamina con 228,2 D.E. 24,7 ng/mg era el aminoácido de mayor concentración y los aminoácidos ácidos los de menor, con un glutámico de 29,3 D.E. 7,1 ng/mg y un aspártico de 10,6 D.E. 1,6 ng/mg.

Ambati y col. en un estudio reciente (5), encontraron en una población control, sin historia de cirugía intraocular, ni de isquemia como diabetes u oclusiones vasculares, que el aminoácido más abundante en el vítreo era la glutamina con 455,2 D.E. 79,3 mcmol/L con un glutámico de 9,1 D.E. 6,3 mcmol/L, que era el aminoácido de menor concentración.

El resultado del presente estudio muestra las concentraciones de los aminoácidos en el vítreo de una población control, en la que se han descartado procesos isquémicos-vasculares retinianos y del nervio óptico, diabetes, hipertensión ocular, glaucoma y sangrado intraocular prequirúrgico o durante la muestra de vítreo ya que sería posible que se aumentaran artificialmente los niveles de aminoácidos. Una observación interesante es la bajísima concentración de aminoácidos libres encontrada en el vítreo con cifras de mcmol/L, frente a la concentración plasmática con valores expresados en mg/100 ml (8) lo que corresponde a valores vítreos de 1/5 de los plasmáticos, dato semejante al encontrado por Reddy en conejos (11) y puede significar la gran utilización de AA por los tejidos intraoculares (11,12). El complejo glutamina-histidina con una concentración de 851,1 D.E. 74,2 mcmol/L es el que tiene la concentración vítrea mayor, con un ácido glutámico de 3,8 D.E. 5,1 mcmol/L, resultados que están en consonancia con los hallazgos de Ambati y col en su población control (5) y con los resultados obtenidos en experimentación animal (10,11,13).

En nuestro estudio los aminoácidos ácidos son los que tienen la menor concentración: el ácido glutámico con 3,8 D.E. 5,1 mcmol/L presenta una concentración sensiblemente menor a la obtenida por Ambati (5) con un 9,1 D.E. 5,1 mcmol/L, aunque se sabe (8) que el ácido glutámico generalmente se encuentra en forma de glutamina, lo cual explicaría la mayor concentración de glutamina obtenida en este estudio en detrimento del ácido glutámico, por lo que se podría sugerir que en los estudios que determinen el glutámico en vítreo, por la posible toxicidad en las células ganglionares, se incluyan las concentraciones de glutamina: así Ambati (5) en una población con retinopatía diabética proliferante obtuvo una glutamina de 507 D.E. 68,2 mcmol/L con un ácido glutámico de 24,7 D.E. 14 mcmol/L cifras significativamente más altas (p<0,001) que los 455,2 D.E. 79,3 mcmol/L de glutamina y los 9,1 D.E. 5,1 mcmol/L de ácido glutámico de su grupo control.

Interesantemente en los tres grupos de edad establecidos se encontraron concentraciones de aminoácidos superponibles, posiblemente porque en los tres grupos nos estamos refiriendo a ojos adultos, ya Chen en 1981 (13), en experimentación animal y con proteínas, comprobó que no había variaciones significativas en la concentración total de proteínas y que su concentración no se modificaba con el crecimiento. Dkhissi et al (10) en codornices comprobaron al mes, a los tres meses y a los siete meses del nacimiento que las concentraciones de AA en vítreo no mostraban diferencias significativas entre los grupos en los aminoácidos fundamentales, salvo en el GABA que pasaba de 29,5 D.E. 6,6 ng/mg al mes del nacimiento a 40,6 D.E. 4,6 ng/mg a los siete meses.

Tampoco hubo diferencias en la concentración de aminoácidos entre las tres patologías consideradas (desprendimiento de retina, agujero macular y membrana epimacular), procesos en los que no existe alteración metabólica sistémica y alteración de la barrera hemato-retiniana (12).

Las concentraciones de AA en vítreo presentan un gradiente, con concentraciones que son más altas en el vítreo anterior y menores en el vítreo posterior, en contacto con la retina, por lo que se piensa que el metabolismo tan activo que tienen las células retinianas extrae aminoácidos del vítreo (13) que son continuamente renovados desde el plasma ya que las proteínas solubles del vítreo son semejantes a las proteínas solubles del vítreo son semejantes a las proteínas plasmáticas con un punto isoeléctrico menor de 6,0 (14).

En conclusión, en este estudio hemos querido determinar las concentraciones de aminoácidos en vítreo en un grupo control que sirva de base para poder establecer la relación de degeneraciones retinianas, independientemente de la causa, con anomalías en la concentración intraocular de aminoácidos. Los aminoácidos ácidos, implicados actualmente en la patogenia de múltiples enfermedades neurológicas, neuro-oftalmológicas y oftalmológicas, en condiciones control son los de menor concentración en el vítreo y en los ojos adultos las concentraciones de aminoácidos no se modifican con la edad.

 

BIBLIOGRAFÍA

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