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Nutrición Hospitalaria

versión impresa ISSN 0212-1611

Nutr. Hosp. vol.27 no.4 Madrid jul.-ago. 2012

http://dx.doi.org/10.3305/nh.2012.27.4.5672 

ORIGINAL

 

El té verde en la quimioprevención in vivo del daño genotóxico inducido por metales cancerígenos (cromo [VI])

Green tea and its role on chemoprevention in vivo of genotoxic damage induced by carcinogenic metals (Chromium [VI])

 

 

M. C. García-Rodríguez, R. E. Vilches-Larrea, T. Nicolás-Méndez y M. A. Altamirano-Lozano

Unidad de Investigación en Genética y Toxicología Ambiental (UNIGEN). Facultad de Estudios Superiores "Zaragoza". Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). México

Este proyecto fue financiado por Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), mediante la DGAPA con el Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT), No. de Proyecto IN209309

Dirección para correspondencia

 

 


RESUMEN

Introducción: Debido a sus componentes antioxidantes, al consumo de infusiones de té verde se le ha asociado con efectos benéficos para la salud, ya que sus antioxidantes pueden jugar un papel importante en el riesgo y la patogénesis de algunas enfermedades crónicas, como algunos tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares. A su vez, se ha reportado que compuestos metálicos como los del Cr [VI] son carcinogénicos e inducen daño genotóxico mediante Estrés Oxidante (EOx). De ahí que, es posible que el té verde proteja del daño genotóxico inducido por estos compuestos.
Objetivo: Se evaluó el efecto de la administración por vía oral del té verde sobre el daño genotóxico inducido por Cr [VI], mediante la cuantificación de micronúcleos (MN) en eritrocitos policromáticos (EPC).
Material y método: Ratones de la cepa CD-1 fueron divididos en forma aleatoria en los siguientes grupos: (i) testigo, (ii) tratados con té verde, (iii) tratados con trióxido de cromo, (iv) tratados con té verde y trióxido de cromo. El té verde se administró por sonda intragástrica cada 12 horas durante dos días (4 dosis de 0,25 ml de infusiones de 1,6 g/7,5 ml) y ad libitum 5,6 ml/día durante 10 días de infusiones de 3,2 g/100 ml, mientras que, el trióxido de cromo se aplicó por vía intraperitoneal (20 mg/kg). Se obtuvieron muestras de sangre de la vena caudal, en las que se evaluó el número de MN en EPC a las 0, 24, 48 y 72 horas después de los tratamientos.
Resultados: El grupo tratado con té verde no presentó cambios estadísticamente significativos en los promedios de MN. Por su parte, el grupo al que se le administró el trióxido de cromo mostró incrementos entre 4 y 8 MN, que resultaron estadísticamente significativos al compararlos con el grupo testigo, lo que corroboró el daño genotóxico. Cuando se combinaron los tratamientos del té verde y trióxido de cromo se observó una disminución en las frecuencias de MN del 31 y 62% a las 72 horas, del 20 y 35% a las 48 horas y del 18 y 31% a las 24 horas con los tratamientos intragástricos y ad libitum respectivamente, en comparación con el grupo tratado solo con el trióxido de cromo. Por lo que, el té verde redujo el daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo, y la mayor protección se presentó a las 72 horas.
Conclusiones: Nuestros hallazgos muestran un efecto protector del té verde contra el daño al material genético inducido por compuestos metálicos como los del Cr [VI], sugiriendo que sus componentes antioxidantes son los que tienen un efecto quimiopreventivo sobre el EOx generado por el Cr [VI] durante su reducción a Cr [III]. El hecho de que la mayor disminución de la frecuencia de MN se observe a las 72 horas y con el tratamiento ad libitum, sugiere que el efecto protector depende de la biodisponibilidad, farmacodinámica y farmacocinética del principio activo del té verde, por lo que la administración del té verde durante tiempos más prolongados antes de la exposición con compuestos de Cr [VI] podría tener un efecto preventivo más consistente.

Palabras clave: Té verde. Cromo [VI]. Micronúcleos. Anti-genotóxico. Antioxidantes.


ABSTRACT

Background: Consumption of green tea, by its antioxidant properties, has been associated with beneficial health effects, because antioxidant may play a role in the risk and pathogenesis of several chronic diseases, especially cardiovascular disease and cancer. On the other hand, it has been reported that metal compounds such as chromium [VI] are carcinogenic and can induce genotoxic damage through the Oxidative Stress. Therefore, it is possible that green tea has a protective effect against the genotoxic damage induced by this compounds.
Objective: To evaluate the effect of oral administration of green tea over the genotoxic damage induced by Cr [VI] by quantification of micronucleus (MN) in polychromatic erythrocytes (EPC).
Materials and methods: We use mice of CD-1 strain that were randomly divided into the following groups: (i) control, (ii) treatment with green tea, (iii) treatment with chromium trioxide, (iv) treatment with green tea and chromium trioxide. The green tea was administrated via intragastric tube every 12 hours over two days (4 doses of 0.25 ml infusions 1.6 g/7.5 ml) and ad libitum (5.6 ml/day for 10 days infusions of 3.2 g/100 ml), while chromium trioxide was administrated via intraperitoneal (20 mg/kg). Blood samples were obtained from the caudal vein, the number of MN in EPC was assessed at 0, 24, 48 and 72 hours after the treatments.
Results: The group treated with green tea showed no significant statistical changes in the average of MN. On the other hand, the group that was dosed with the chromium trioxide showed an increase between 4 and 8 MN, which was statistically significant when compared with control group, which confirmed the genotoxic damage. When the green tea treatment was administered before the application of chromium trioxide, there was a decrease in MN frequencies of 31 and 62% at 72 hours, 20 and 35% at 48 hours and 18 and 31% at 24 hours with intragastric and ad libitum respectively, compared with the group treated only with chromium trioxide. Hence, green tea reduced the genotoxic damage induced by chromium trioxide, and the highest protection was presented at 72 hours.
Conclusions: Our findings support the protective effects of green tea against the damage of genetic material, induced by metal compounds such as chromium [VI], suggesting that its antioxidant compounds are those that have a chemopreventive effect on the EOX generated by the Cr [VI] during its reduction to Cr (III). The fact that the largest decrease in the frequency of MN was observed at 72 hours and ad libitum treatment, suggests that, the protective effect depends on the bioavailability, pharmacodynamics and pharmacokinetics of the active ingredient in green tea, so the administration of green tea for a long period of time before the exposure to Cr [VI] could have a more consistent preventive effect.

Key words: Green tea. Chromium [VI]. Micronucleus. Antigenotoxic. Antioxidants.


 

Introducción

Las propiedades antioxidantes que presentan algunas de las sustancias que componen los alimentos de la dieta humana, generan la posibilidad de su uso y aplicación para contrarrestar los daños ocasionados por agentes mutágenos y cancerígenos1-3. Al estrés oxidante (EOx), se le ha relacionado con el daño genotóxico, y en este sentido, se ha observado que algunas plantas o sus componentes que presentan potencial antioxidante, tienen efectos protectores de los daños inducidos sobre el material genético4. El EOx está relacionado con el envejecimiento, además de favorecer la presencia o las complicaciones de enfermedades como: ateroesclerosis, diabetes mellitus, alzheimer, diversos tipos de cáncer, así como de procesos inflamatorios y de isquemia/reperfusión, entre otros; por lo que el EOx constituye uno de los mecanismos fisiopatológicos más importantes. El concepto de EOx es considerado como un desequilibrio bioquímico ocasionado por la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ERO's) y radicales libres (RL) o por una disminución de los sistemas antioxidantes5,6. La generación de ERO's propician la formación de RL, los que al tener un electrón impar o solitario en sus órbitas externas son altamente reactivos y pueden interaccionar con macromoléculas biológicas como el ADN, lípidos, carbohidratos y proteínas; generando daño genotóxico de manera directa o indirectamente que puede conducir a carcinogénesis6,7. De ahí que el estudio de sustancias con propiedades antioxidantes surge como una opción para la prevención y como coadyuvante en el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas relacionadas con el EOx y con el daño genotóxico.

Se estima que las células humanas sufren diariamente alrededor de 10.000 reacciones o "golpes" ("hits") de los RL, y que los antioxidantes (endógenos y exógenos) los pueden contrarrestar5,6. Particularmente, los polifenoles presentan un alto potencial antioxidante relacionado con la disminución de enfermedades cardiovasculares y de algunos tipos de cáncer, además de propiedades antiinflamatorias, antialergénicas, inmunomoduladoras, antibacterianas, antivirales, antifibróticas y neuroprotectoras. Los polifenoles se encuentran de manera natural en las frutas y los vegetales, así como en el vino tinto, la cerveza e infusiones del té verde8,9. Se ha encontrado que el té verde (Camellia sinensis) contiene por lo menos 12 derivados de polifenoles, entre ellos las catequinas y la miricetina (flavonoides), que son las que le confieren su principal potencial antioxidante. Dentro de las catequinas, las más estudiadas han sido la galatoepigalocatecina (EGCG), la epigalocacetina (EGC), la galatoepicatecina (ECG) y epicatecina (EC)10-13.

En contraparte, los compuestos del cromo [VI] han sido ampliamente estudiados, debido a que forman parte de gran variedad de compuestos utilizados en la industria y de su asociación con la inducción de cáncer14,13. Si bien, el Cr [III] es un micronutriente esencial que juega un papel importante en el metabolismo de proteínas, azucares y grasas16, el Cr [VI] puede generar ERO's y RL durante su reducción intracelular a Cr [III] e inducir daño genotóxico, incluso se ha planteado que la carcinogénesis del Cr [VI] puede ser iniciada y promovida por esta reducción intracelular. El Cr [VI] es capaz de entrar en la célula a través de los canales aniónicos, en donde agentes como el ascorbato, el glutatión, y la cisteína lo reducen a Cr [V], Cr [IV] y Cr [III]17,18. Las lesiones genéticas estructurales que originan la exposición a compuestos de Cr [VI] incluyen la formación de aductos, rompimientos de cadena sencilla y doble, uniones entre ADN y proteínas, oxidación de bases nitrogenadas, producción de sitios abásicos, así como cruzamientos inter e intracatenarios17,19. El daño del material genético inducido por Cr [VI] también puede presentar efectos sobre la replicación y la transcripción del ADN, desregularizar los puntos de control en el ciclo celular, afectar los mecanismos de reparación del ADN, y generar disrupción en las redes génicas regulatorias relacionadas con la muerte celular e inducir cáncer, ya que, estos cambios genéticos/epigenéticos se relacionan con la progresión neoplásica18. De igual manera, en estudios citogenéticos se ha observado que la administración in vivo de compuestos de Cr [VI] pueden inducir daño genotóxico mediante el incremento de las aberraciones cromosómicas (AC) y micronúcleos (MN)19-21. Por lo que, la prevención o modulación del daño genético puede estar relacionado con la prevención de enfermedades crónico-degenerativas como algunos tipos de cáncer.

La capacidad antioxidante del té verde se ha demostrado tanto en estudios in vitro como in vivo con diferentes sistemas de prueba22,23, no obstante, ha sido escasamente estudiado su posible efecto protector in vivo del daño genotóxico inducido por sustancias cancerígenas que generan EOx mediante la formación de ERO's y RL. De ahí que, el presente trabajo fue diseñado para estudiar los efectos de la administración por vía oral (intragástrica y ad libitum) del té verde sobre el daño genotóxico inducido por metales cancerígenos (Cr [VI]), mediante la evaluación de MN en Eritrocitos Policromáticos (EPC) de sangre periférica de ratones de la cepa CD-1 tratados con trióxido de cromo.

 

Material y métodos

Animales

Se emplearon siete grupos de ratones machos (cinco organismos por grupo) sexualmente maduros de la cepa CD-1 entre 43 y 60 días de edad con un peso de 28 a 33 g. Los ratones se obtuvieron del bioterio Harlan de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y fueron aclimatados durante dos semanas en el bioterio de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza de la UNAM. Se alimentaron con nutricubos (Purina), permitiéndoles libre acceso al agua y al alimento. Se mantuvieron bajo condiciones de temperatura y circulación de aire controladas, así como períodos de luz-oscuridad de 12-12 horas.

Reactivos

Al menos que se indique, todos los reactivos empleados en el estudio fueron obtenidos de Sigma Chemicals Co. (St. Louis, MO, USA). Trióxido de cromo [CAS No. 1333-82-0]. Se empleó té verde orgánico de una marca comercial obtenido de las altas montañas de la provincia de Fujian en China (USDA organic Uncle Lee's Tea®).

Tratamientos

El trióxido de cromo fue preparado en solución mediante su disolución en agua destilada estéril. Se administró inmediatamente después de su preparación en un volumen de alrededor de 0,25 ml. Los tratamientos de trióxido de cromo fueron aplicados por vía intraperitoneal, mientras que el té verde fue administrado por vía oral (sonda intragástrica y ad libitum). El grupo testigo fue tratado únicamente con el vehículo por la misma vía que los tratamientos de té verde y trióxido de cromo.

La dosis y vía de administración del trióxido de cromo se seleccionaron de acuerdo a estudios previos en los cuales se observó que la administración de trióxido de cromo por vía intraperitoneal induce daño genotóxico en el ratón19,21,24,25. El té verde se administró por vía oral, por ser la vía de consumo humano. Para la administración por sonda intragástrica se preparó una infusión durante tres minutos de una "bolsa" de 1,6 g de té verde en 7,5 ml de agua potable en ebullición, el extracto se obtuvo por presión y se administró cada 12 horas (dosis de 0,25 ml durante dos días). Para la administración ad libitum se preparó la infusión durante tres minutos del té verde (2 bolsas de té, 3,2 g) en 100 ml de agua potable, una vez transcurrido el tiempo se retiraron las "bolsas" del té, se dejó enfriar durante 10 minutos y se colocó en bebederos obscuros. Se calculó la cantidad consumida del té verde diariamente (el índice de consumo diario de té verde por ratón). Las infusiones del té verde se prepararon en fresco y se administraron inmediatamente durante los días de tratamiento.

Los criterios de evaluación y condiciones de trabajo se establecieron con base en los lineamientos de los programas de la GENOTOX y la FDA26-28. El efecto de la administración del té verde sobre el daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo, se evaluó mediante el análisis de la cinética de MN en EPC durante 72 horas.29 Grupos de cinco ratones fueron tratados de la siguiente forma: a) Grupo testigo sonda intragástrica, se le administró el vehículo (0,25 ml de agua potable) por vía oral (sonda intragástrica) cada 12 horas durante dos días, b) Grupo testigo ad libitum, se le permitió libre acceso al vehículo (agua potable), c) Grupo té verde sonda intragástrica, se trató por vía oral (sonda intragástrica) con 0,25 ml de té verde (infusión de 1,6 g/7,5 ml) cada 12 horas durante dos días, d) Grupo té verde ad libitum, se trató por vía oral (libre acceso) con una infusión de té verde (3,2 g/100 ml) durante 10 días, e) Grupo trióxido de cromo, se les aplicó 20 mg/kg de trióxido de cromo por vía intraperitoneal, f) Grupo té verde sonda intragástrica-trióxido de cromo, se les administraron cuatro dosis del té verde (0,25 ml de infusión 1,6 g/7,5 ml) por sonda intragástrica cada 12 horas durante dos días antes de la aplicación del trióxido de cromo (20 mg/kg) y g) Grupo té verde ad libitum-trióxido de cromo, al que se le permitió libre acceso a la infusión del té verde (3,2 g/100 ml) durante 10 días antes de la aplicación del trióxido de cromo (20 mg/kg).

Preparación de laminillas

Se prepararon laminillas cubiertas de naranja de acridina (NA) con base en la técnica de Hayashi (1991)30. La NA se preparó en una solución con agua desionizada (1mg/ml), de la cual se tomaron 10 ml y se colocaron en portaobjetos precalentados (alrededor 70o C). Con ayuda de otro portaobjetos se extendió el colorante y se dejó secar a temperatura ambiente. Las laminillas se guardaron en la oscuridad hasta su uso.

Toma de muestras

Una vez administrados los tratamientos, se les tomaron a los ratones muestras de 3 |jl de sangre de la vena caudal cada 24 horas durante 72 horas. Las muestras se colocaron directamente en las laminillas previamente preparadas con NA. Inmediatamente se colocó un cubreobjetos (24 x 30 mm) y fueron selladas las orillas. Todas las preparaciones se guardaron en cajas de plástico en la oscuridad, a una temperatura de aproximadamente 4o C. El análisis de las preparaciones se realizó después de 12 h de haber sido preparadas, procurando no exceder de cinco días. Se hicieron dos laminillas por cada organismo30.

Evaluación

Las evaluaciones se realizaron mediante la identificación de los eritrocitos normocromáticos (ENC), de los EPC y de los MN bajo un microscopio de fluorescencia (Nikon OPTIPHOT-2). La tinción diferencial que se obtuvo con la NA, diferenció a los EPC de los ENC, ya que los EPC se tiñen de rojo fluorescente debido al ARN-ribosomal, y los MN se tiñen de color amarillo fluorescente por su contenido de ADN (fig. 1). Se analizaron 2.000 EPC por cada ratón, en los que se identificó la presencia o ausencia de MN para la evaluación del daño genotóxico31.

 

 

Análisis estadístico

Los resultados de la inducción de MN se presentan como media ± desviación estándar y se compararon mediante un análisis de varianza (ANOVA) seguido de una prueba de Tukey. La Frecuencia Neta de la Inducción de MN (por sus siglas en ingles NIF), se analizó con una Chicuadrada25,32. Se emplearon los programas SPSS/PC V18TM y Statistica/PC V 6.0TM, para hacer los análisis estadísticos. Para todos los casos se consideró el nivel de significancia de p < 0,03.

 

Resultados

Se emplearon dos grupos testigo ya que el té verde se administró por vía oral mediante sonda intragástrica y ad libitum. Como se muestra en la tabla I, no se observaron modificaciones significativas en los promedios de MN entre las dos vías de administración en los grupos testigo, al igual que en los grupos que fueron tratados solo con el té verde. Los consumos promedio del té verde por ratón cuando se administró ad libitum fueron de 3,6 ml/día y el tratamiento fue durante 10 días, por lo que la dosis total fue de 36 ml de la infusión 3,2 g/100 ml. Mientras que, para la administración intragástrica se emplearon cuatro dosis de 0,23 ml, por lo que la dosis total fue de 1 ml de la infusión de 1,6 g/7,3 ml. Sin embargo, la administración de 20 mg/kg de trióxido de cromo presentó incrementos de 6, 7 y 4 MN a las 24, 48 y 72 horas respectivamente, los cuales resultaron estadísticamente significativos al ser comparados con los grupos testigo (ad libitum y sonda intragástrica), con los grupos tratados solo con té verde y con su propia hora 0 (muestra obtenida antes de aplicar el tratamiento) (tabla I). Cuando se combinaron los tratamientos de té verde y trióxido de cromo, se observó una disminución en los MN en comparación con el grupo al que solo se le administró el trióxido de cromo, siendo mayor la disminución con el tratamiento ad libitum del té verde (alrededor de 2 MN en todas las horas evaluadas). Sin embargo, aunque se disminuyeron los promedios de MN en el grupo tratado con trióxido de cromo té verde, al hacer la ANOVA estos resultan estadísticamente significativos a las 24 y 48 horas (grupo trióxido de cromo-té verde sonda intragástrica) y a las 24 horas (grupo trióxido de cromo-té verde ad libitum) (tabla I). Tomando en cuenta las desviaciones estándar observadas y dado que el promedio de MN a la hora 0 no fue el mismo para todos los grupos, se calculó el valor absoluto del NIF de MN, partiendo de la premisa de que la inducción de los MN a la hora 0 de cada grupo es su propio testigo. Por lo que, se restó la frecuencia de MN observada a la hora 0 a las evaluadas en las siguientes horas25. En la fig. 2 se muestra el análisis por tiempo y por grupo del NIF de MN calculado para 10.000 EPC, se puede observar que, en comparación con el grupo al que se le aplicó solo el tratamiento de trióxido de cromo, los grupos tratados con té verde y trióxido de cromo, tanto por sonda intragástrica como ad libitum, presentan disminuciones en las frecuencias de MN del 31 y 62% a las 72 horas, del 20 y 35% a las 48 horas y del 18 y 31% a las 24 horas respectivamente. Como se muestra en la fig. 2, las frecuencias de MN observadas en el grupo tratado solo con trióxido de cromo también resultan estadísticamente significativas al compararse con el grupo que fue tratado con trióxido de cromo y té verde ad libitum a las 72 horas.

 

 

Discusión de resultados

Aunque al consumo del té verde se le han atribuido efectos benéficos en la salud humana, las investigaciones científicas sobre esta bebida y sus componentes se han desarrollado principalmente durante las dos últimas décadas. Diversos estudios realizados in vitro, han mostrado una fuerte evidencia de que los componentes antioxidantes del té verde (polifenoles) pueden desempeñar un papel importante en el riesgo y la patogénesis de varias enfermedades crónico-degenerativas, especialmente en las enfermedades cardiovasculares y el cáncer. Sin embargo, algunos resultados observados en los estudios epidemiológicos y clínicos son contradictorios, ya que si bien, en algunos se reporta que el consumo del té verde en humanos muestra varios efectos fisiológicos en la modulación de algunas enfermedades, en otros no se han presentado estos mismos efectos22. Esto debido a que el efecto del consumo de té verde en humanos puede estar afectado por otras variables como lo son; factores socioeconómicos y el estilo de vida, así como por la metodología empleada en la preparación del té y la forma de la ingesta22,33. De ahí que, se proponga realizar estudios in vivo empleando animales de experimentación en los que se puedan controlar estos factores o variables. En el presente estudio se empleó un modelo in vivo, para estudiar la posible quimioprevención del té verde sobre el daño genotóxico inducido por metales cancerígenos, con la finalidad de contribuir en la generación de estrategias en el tratamiento y prevención de enfermedades relacionadas con el EOx dada la capacidad antioxidante que le confieren algunos de sus componentes al té verde y por otra parte, inferir el modo de acción de los agentes protectores del daño genotóxico (desmutagenesis y bioantimutagénesis), en este caso del té verde.

Se observó que la administración por vía oral (sonda intragástrica y ad libitum) del té verde es capaz de modular in vivo el daño genotóxico inducido por agentes identificados como cancerígenos inductores de EOx como los compuestos de Cr [VI]. El ensayo de MN ha sido propuesto como una herramienta útil para la medición de genotoxicidad in vivo. Los MN son cromosomas completos que se rezagan durante la anafase y no son incorporados al núcleo principal durante la división celular o fragmentos de cromosomas, por lo que los MN son indicativos de daño al ADN26,27.Al administrar in vivo el té verde tanto por sonda intragástrica como ad libitum no se observaron efectos significativos en los promedios de MN, de hecho, en el tratamiento ad libitum hay una disminución de alrededor de dos MN (hora 24 y 48) en comparación con la evaluación realizada antes de iniciar el tratamiento con té verde (hora 0), lo cual incluso podía ser indicativo de protección de la inducción de los MN basales que presentaban los organismos. En estudios previos en los que se administró a ratones y ratas, infusiones del té verde o algunos de sus componentes antioxidantes, tampoco se han reportado efectos genéticos, ni tóxicos aparentes, lo que concuerda con nuestras observaciones22,34-38. El aumento en los promedios de MN observado por la administración del tratamiento de trióxido de cromo de 7, 8 y 4 MN a las 24, 48 y 72 horas respectivamente es indicativo de daño genotóxico, ya que los lineamientos de la FDA y la OECD señalan que para que una sustancia o compuesto sea considerada como un agente genotóxico, este debe de inducir más de 4 MN/1.000 EPC evaluados29,39. El daño genotóxico observado en el presente trabajo por la administración del trióxido de cromo corrobora los resultados reportados previamente tanto por nuestro grupo de trabajo como por otros grupos, quienes también observaron daño genotóxico mediante el incremento en la frecuencia de AC e inducción de MN, así como de rompimientos de cadena sencilla y doble del ADN y de mutaciones puntuales21,23,40,41. La inducción del daño genotóxico del Cr [VI] se ha relacionado con los procesos bioquímicos involucrados en el ciclo redox y la generación de ERO's y RL, ya que se ha propuesto que el Cr [VI] al atravesar la membrana celular puede ser reducido intracelularmente y producir reactivos intermedios como el Cr [V], Cr [IV] y finalmente Cr [III]17.El mecanismo más importante de la activación del oxígeno por metales de transición, involucra a la reacción de Fenton/Haber-Weiss, que genera el radical hidroxil (OH), el cual es altamente reactivo y capaz de dañar al ADN. En el ciclo de Haber-Weiss, el Cr [VI] puede catalizar la formación de radicales OH' a partir del radical superóxido (O-2'), esto es, el radical (O-2') puede reducir al Cr [VI] para generar Cr [V], el cual puede reaccionar con el H2O2 para producir el radical OH' y generar nuevamente Cr [VI]17,19.

Si bien, la vía por la que el Cr [VI] ejerce sus principal actividad cancerígena en humanos, es mediante la inhalación, recientemente se ha propuesto considerar otras vías de administración con la finalidad de inferir directamente los posibles mecanismos en la quimio-prevención del daño genotóxico4,42. En modelos animales in vivo, la vía de administración intraperitoneal es aceptada para estudiar las interrelaciones directas de los agentes inductores de daño mutágeno o cancerígeno en los órganos blanco28,43.

Al administrar el té verde por vía oral previamente a la aplicación del trióxido de cromo por vía intraperitoneal, se observó una disminución de las frecuencia de MN, lo que sugiere que el té verde presenta efectos protectores sobre el daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo. El efecto del té verde sobre la inducción de MN también ha sido observado en ratones tratados durante 28 días por vía oral con infusiones (0,2% de té verde) en los que se redujo el número de MN que inducen mutágenos como el Benzo[a]pyreno35. De igual manera, se observó que la administración de extractos de té verde a ratas, suprimió eficazmente las AC inducidas por la aflatoxina B1 en células de médula ósea44. En otros estudios, se encontró que la administración de infusiones al 2% de té verde a ratones y ratas, reduce los aductos en el ADN producidos por la administración de carcinógenos en células de pulmón e hígado45,46. La protección del daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo puede ser debida al alto contenido de antioxidantes que presenta el té verde, los cuales a su vez pudieron inactivar a las ERO's y RL generados por la reducción de Cr [VI] a Cr [III]. El té verde contiene cantidades relativamente grandes de polifenoles, que son los que le confieren su principal potencial antioxidante. Se ha demostrado in vitro que los polifenoles son capaces de capturar RL como el 1,1-difenil-2-picril-hidrazil (DPPH), los radicales hidroxilo (OH) y lípidos derivados de los RL, los cuales pueden desempeñar un papel importante en la patogénesis de varias enfermedades como el cáncer47,48. Por lo que, el uso de antioxidantes como los componentes polifenólicos del té verde, pudiera ser una estrategia importante en la prevención y tratamiento de las enfermedades crónico-degenerativas asociadas con las ERO's y RL como algunos tipos de cáncer.

Debido a la escasa información que hay en relación al efecto del té verde sobre la posible modulación o quimioprevención del daño genotóxico producido por metales cancerígenos, se considera relevante estudiar estas interrelaciones para contribuir en el planteamiento de las vías de inducción de daño genotóxico de los compuestos del Cr [VI], dado que los compuestos de Cr [VI] generan EOx mediado por la generación de ERO's y RL durante la reducción de Cr [VI] a Cr [III] y el té verde es rico en polifenoles con propiedades antioxidantes. Por otra parte, en estudios in vitro en los que se han empleado polifenoles del té verde se ha observado que estos pueden presentar un efecto inhibidor sobre la activación del NF-κB, el cual se considera un factor de transcripción en la respuesta al EOx de varios genes, incluyendo ciertos oncogenes, como el c-myc48,49. Estas observaciones resultan interesantes, ya que en otros estudios se ha mostrado que los radicales OH-generados por los compuestos de Cr[VI] en las reacciones mediadas por RL desempeñan un papel importante en la activación del NF-κB49. Dado que este factor de transcripción se considera que desempeña un papel clave en el mecanismo de la carcinogénesis del Cr [VI], y dado que los polifenoles del té verde pueden inhibir la activación del NF-κB in vitro es posible que este sea uno de los mecanismos por los que el té verde presente su protección contra el daño genotóxico y de la carcinogénesis inducida por el Cr [VI].

Por otra parte, en el presente estudio se observó que la mayor protección del té verde sobre el daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo se presenta a las 72 horas, esto puede relacionarse con la distribución, biotransformación y eliminación del trióxido de cromo y con el origen de los MN, ya que aunque se ha reportado que el mayor daño genotóxico de los compuestos de Cr [VI] se presenta alrededor de las 24 horas después de su administración, en algunos estudios se ha observado que puede persistir hasta las 72 horas14,19,21,50, y pudiera estar relacionado al origen de los MN; que pueden ser inducidos tempranamente (daño aneuploidógeno) o tardíamente (daño clastógeno). En nuestro laboratorio, hemos observado que el trióxido de cromo es capaz de inducir MN por ambos mecanismos (García-Rodríguez et al., en preparación)51. Por otra parte, el té verde presentó mayor efecto protector sobre el daño genotóxico inducido por el trióxido de cromo, con tratamiento ad libitum administrado durante 10 días previos a la aplicación del trióxido de cromo, ya que presentó disminución de la frecuencia de MN inducidos por el trióxido de cromo del 62% en comparación con el 31% del tratamiento intragástrico. Esto también puede tener una relación con la distribución, biotransformación y eliminación del té verde, ya que es posible que influyan en su disponibilidad, concentración y actividad antioxidante de los componentes del té verde33,43. En estudios previos, se observó que la administración de extractos del té verde (alrededor del 2%) como única fuente de líquidos durante 10 semanas, disminuía el 63% del índice de mutaciones en el hígado de ratones transgénicos de la cepa C37BL/6 después de la séptima semana52, por lo que se propone la posibilidad de una mayor efectividad de los tratamientos crónicos de los extractos de Camellia sinensis. De igual manera, la administración a ratas F344 de soluciones del 1,23% durante dos ó seis semanas presenta una mayor efectividad contra el daño causado por la administración de azoxymethane a partir de la quinta semana53.

El efecto citotóxico puede ser determinado por la reducción de la frecuencia de EPC, por lo que se ha sugerido evaluar la relación de EPC con respecto a los ENC34,33. En nuestro estudio no se observaron modificaciones en la relación entre los EPC con respecto a los ENC54,55 en ninguno de los tratamientos administrados a pesar de que los compuestos de Cr [VI] son altamente citotóxicos14,19. Sin embargo, es recomendable tomar con reserva la evaluación de la frecuencia de EPC para considerar la citotóxicidad, partiendo del hecho de que cuando se presenta toxicidad en la eritropoyesis pueden activarse también los mecanismos de división celular y por lo tanto enmascararse el efecto55.

 

Conclusión

En este estudio se observó que la administración in vivo a ratones hembra de la cepa CD-1 de té verde (vía oral intragástrica y ad libitum) de concentraciones equivalentes a las consumidas en promedio por los humanos, no inducen daño genotóxico ni citotóxico. Mientras que, se corroboró el daño genotóxico de los compuestos de Cr [VI], mediante el incremento de la frecuencia de MN inducido por el tratamiento de 20 mg/kg de peso corporal de trióxido de cromo, de las 24 a las 72 horas después de su aplicación por vía intraperitoneal. Cuando se combinaron los tratamientos del té verde y el trióxido de cromo se observó protección del daño genotóxico limitada por el tiempo y que la administración del té verde ad libitum durante 10 días fue más efectiva, que al ser administrado solo por dos días por vía intragástrica. A partir de nuestras observaciones podemos sugerir que el consumo del té verde, que es una bebida popular y consumida en varios países, genera expectativas para su posible aplicación en la quimioprevención del daño genotóxico, lo cual podría conducir a una futura aplicación para prevenir procesos de carcinogénesis y mutagénesis. Por lo que, es necesario ampliar este tipo de estudios para obtener datos concluyentes sobre los posibles beneficios en la salud humana. Cabe señalar que muchos carcinógenos, como los compuestos de Cr [VI], ejercen sus efectos cancerígenos mediante la producción de ERO's y RL, por lo que el té verde y sus componentes antioxidantes podrían actuar como un agente terapéutico contra la carcinogénesis inducida por este tipo de agentes cancerígenos. De igual manera, se sugiere ampliar la información referente a la realización de evaluaciones in vivo de la absorción, distribución y metabolismo de té verde, así como de sus principales componentes con propiedades antioxidantes como los polifenoles.

 

Agradecimientos

Queremos expresar nuestro particular agradecimiento al M. en C. Alejandro Gordillo Martínez por su apoyo técnico.

 

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Dirección para correspondencia:
María del Carmen García-Rodríguez
Facultad de Estudios Superiores "Zaragoza", UNAM
Lab. 2 planta alta UMIEZ, Campus II
A. P. 9020, C.P. 15000 D. F., México
E-mail: carmen.garcia@unam.mx

Recibido: 9-XII-2011
Aceptado: 2-III-2012