Medicentro 2011;15(2)

 

 

UNIVERSIDAD DE CIENCIAS M�DICAS

�DR. SERAF�N RUIZ DE Z�RATE RUIZ�

SANTA CLARA, VILLA CLARA

 

 

ART�CULO ORIGINAL

 

 

CONCENTRACIONES S�RICAS DE LOS OLIGOELEMENTOS HIERRO, COBRE Y ZINC EN INDIVIDUOS NORMOTENSOS, HIPERREACTIVOS E HIPERTENSOS

 

 

Por:

 

Dra. Marianela Ballesteros Hern�ndez¹, MSc. Jes�s Alfonso Rodr�guez², MSc. Dra. Otmara Guirado Blanco³, Dr. H�ctor Gonz�lez Paz⁴, MSc. Dra. Alina P�rez de Armas⁵ y T�c. �ngel Mollineda Trujillo⁶

______________

1.       Especialista de I Grado en Fisiolog�a Normal y Patol�gica. Universidad de Ciencias M�dicas �Dr. Seraf�n Ruiz de Z�rate Ruiz�. Asistente. UCM-VC. e-mail: marianelabh@ucm.vcl.sld.cu

2.       M�ster en Bioqu�mica General. Laboratorio de Qu�mica Sangu�nea de la Unidad de Investigaciones Biom�dicas. Universidad de Ciencias M�dicas �Dr. Seraf�n Ruiz de Z�rate Ruiz�. Profesor Auxiliar. UCM-VC. e-mail: jesusar@ucm.vcl.sld.cu

3.       M�ster en Educaci�n M�dica Superior. Especialista de II Grado en Fisiolog�a Normal y Patol�gica. Universidad de Ciencias M�dicas �Dr. Seraf�n Ruiz de Z�rate Ruiz�. Profesor Auxiliar. UCM-VC. e-mail: otmaragb@ucm.vcl.sld.cu

4.       Especialista de II Grado en Fisiolog�a Normal y Patol�gica. Universidad de Ciencias M�dicas �Dr. Seraf�n Ruiz de Z�rate Ruiz�. Profesor Auxiliar. UCM-VC. e-mail: hectorgp@ucm.vcl.sld.cu

5.       Especialista de II Grado en Fisiolog�a Normal y Patol�gica. M�ster en Educaci�n M�dica Superior. Universidad de Ciencias M�dicas �Dr. Seraf�n Ruiz de Z�rate Ruiz�. Santa Clara, Villa Clara. Profesora Auxiliar. UCM-VC. e-mail: alinapa@ucm.vcl.sld.cu

6.       T�cnico en An�lisis Qu�mico. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Universidad Central �Marta Abreu� de Las Villas. e-mail: angelmt@uclv.edu.cu

 

 

Resumen

 

El desarrollo de la hipertensi�n est� precedido por un estado prehipertensivo que puede manifestarse por reactividad cardiovascular anormal. Numerosos oligoelementos est�n involucrados en la fisiopatolog�a de la hipertensi�n arterial y muchos de ellos se han relacionado con la hiperreactividad vascular a trav�s de la disfunci�n endotelial. El objetivo de este trabajo fue determinar y comparar las concentraciones s�ricas de los oligoelementos hierro, cobre y zinc en individuos clasificados como normotensos, hiperreactivos e hipertensos, seg�n la prueba del peso sostenido. Se realiz� un estudio transversal de tipo descriptivo en las �reas de salud del Policl�nico �Ram�n Pando Ferrer� de Santa Clara. El universo estuvo formado por individuos de ambos sexos, raza blanca, con edades entre 18 y 60 a�os. En nuestra muestra, los valores de las concentraciones s�ricas de oligoelementos se correspondieron con los informados en la bibliograf�a consultada, y al compararlos entre los tres grupos, solo el hierro present� diferencias significativas. Los niveles de hierro fueron mayores en los grupos de hiperreactivos e hipertensos, y existi� la tendencia a que los niveles de zinc fueran menores en estos grupos.

 

Descriptores DeCS: HIERRO/sangre COBRE/sangre CINC/sangre HIPERTENSION/fisiopatolog�a

Subject headings: IRON/blood COPPER/blood ZINC/blood HYPERTENSION/physiopathology

 

 

Introducci�n

 

El desarrollo de la hipertensi�n est� precedido por un estado prehipertensivo que puede manifestarse por reactividad cardiovascular anormal, por lo que las pruebas que generan esta hiperreactividad constituyen uno de los m�todos utilizados en el diagn�stico de la hipertensi�n arterial (HTA)¹.

Las t�cnicas para inducir reactividad cardiovascular son varias; las cargas f�sicas han demostrado ser mucho m�s sensibles y espec�ficas que todas las restantes. Entre ellas, una de las m�s difundidas ha sido la prueba de esfuerzo isom�trico (hand grip), que ha mostrado un alto valor predictivo y sensibilidad en el diagn�stico de la HTA. En nuestro medio, se usa una variante de esta: la prueba del peso sostenido (PPS), que posee gran valor pr�ctico para realizar pesquisajes masivos de HTA y, adem�s, garantiza una adecuada sensibilidad, especificidad y factibilidad para el diagn�stico de esta enfermedad en el nivel primario de atenci�n².

Diversos mecanismos han sido propuestos para explicar la hiperreactividad vascular; uno de los m�s recientes considera la disfunci�n endotelial, considerada como un deterioro de la vasodilataci�n dependiente del endotelio y mayor sensibilidad a la vasoconstricci�n³.

Numerosos oligoelementos est�n involucrados en la fisiopatolog�a de la HTA, muchos de ellos se han relacionado con la disfunci�n endotelial, entre los que se encuentran implicados diferentes mecanismos; sin embargo, se desconoce la posible relaci�n existente entre las concentraciones s�ricas de hierro (Fe), cobre (Cu) y zinc (Zn) y el grado de reactividad vascular que presentan los individuos a las pruebas de esfuerzo isom�trico.

Por tal motivo, el objetivo de este trabajo fue determinar las concentraciones s�ricas de los oligoelementos hierro, cobre y zinc en individuos clasificados como normotensos, hiperreactivos e hipertensos seg�n la PPS, y comparar los valores de las concentraciones de estos oligoelementos entre los diferentes grupos estudiados.

 

 

M�todos

 

Se realiz� un estudio transversal de tipo descriptivo en las �reas de salud del Policl�nico �Ram�n Pando Ferrer� de Santa Clara. El universo estuvo formado por individuos de ambos sexos, raza blanca, con edades entre 18 y 60 a�os. Del total de pesquisados, se seleccion� la muestra de manera aleatoria, que qued� constituida por 193 individuos que fueron clasificados en tres grupos: normotensos, hiperreactivos e hipertensos, a partir de la respuesta presora obtenida a la PPS. El grupo de normotensos qued� formado por 123 individuos y los grupos de hiperreactivos e hipertensos por 30 y 40 respectivamente.

Se utilizaron como criterios de exclusi�n los siguientes: padecimiento de cualquier enfermedad, incluida la HTA anteriormente diagnosticada, estar consumiendo habitualmente cualquier clase de medicamento, o haber ingerido medicamentos en las �ltimas 72 horas, adem�s de cualquier grado de hem�lisis encontrado en la muestra de sangre obtenida.

Se realiz� la PPS de la forma siguiente: con el individuo sentado c�modamente en una silla y con su brazo derecho extendido sobre una mesa, se midi� la presi�n arterial (PA) sist�lica y diast�lica en reposo, con esfigmoman�metro aneroide adecuadamente calibrado; a continuaci�n, se le indic� sostener un peso de 500 g, con el brazo izquierdo extendido en �ngulo recto con el tronco, y paralelo al plano horizontal, y se midi� la presi�n arterial sist�lica y diast�lica en los �ltimos 15 segundos del primero y segundo minutos despu�s de comenzada la prueba. Las condiciones y t�cnicas empleadas para la toma de la presi�n arterial siguieron los requisitos que exige el Programa Nacional de Prevenci�n, Diagn�stico y Control de la Hipertensi�n Arterial⁴.

A partir de los valores obtenidos de la presi�n arterial media (PAM) en la PPS, la muestra se dividi� en tres grupos:

 

Normotensos: aquellos individuos en que la PAM, al segundo minuto de la prueba, fue menor que 110 mmHg en los hombres y 105 mmHg en las mujeres.

Hiperreactivos: si la PAM, al segundo minuto de comenzada la PPS, fue igual o mayor que 110 mmHg y menor que 120 mmHg en los hombres e igual o mayor que 105 mmHg y menor que 115 mmHg en las mujeres.

Hipertensos: aquellos hombres que presentaron cifras de PAM, al segundo minuto de comenzada la PPS, igual o mayor que 120 mmHg y las mujeres que presentaron cifras igual o mayor que 115 mmHg.

 

Las determinaciones de las concentraciones en suero de los oligoelementos estudiados se realizaron en un espectrofot�metro de absorci�n at�mica marca PYE UNICAM SP9. Para la determinaci�n de los oligoelementos (Fe, Cu y Zn) se utiliz� una soluci�n de Trit�n X-100 al 0,003 %. Para cada elemento se utiliz� una curva patr�n; se realizaron tres lecturas por cada muestra y se tom� la media de esos valores. El Cu fue medido a una longitud de onda (l) de 324,8 nan�metro (nm), el Zn a 213,9 nm y el Fe a 248,3 nm, seg�n los procedimientos normalizados de operaci�n establecidos. Los reactivos utilizados pertenecen a la firma MERCK y SIGMA.

Las concentraciones s�ricas de Fe, Cu y Zn se consideraron normales, teniendo en cuenta la bibliograf�a consultada^5,6, cuando se encontraban en los rangos siguientes: Fe: 4,0-30,0 mmol/l, Cu: 11,0-24,0 mmol/l y Zn: 7,7-23,0 mmol/l.

Los datos de la muestra fueron importados en forma de una base �nica al SPSS de Windows para su procesamiento. Se procedi� a la caracterizaci�n de la muestra seg�n sexo y edad, adem�s de la comparaci�n de los niveles de concentraci�n de los oligoelementos en los grupos estudiados.

La variable edad no se ajust� a una distribuci�n normal, lo que fue comprobado mediante las pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilks con p < 0,05. Por tanto, las t�cnicas estad�sticas de comparaci�n entre grupos fueron no param�tricas. Se utiliz� el an�lisis de varianza no param�trico de Kruskal-Wallis (K-W) y la prueba de Mann-Whitney (M-W). Para los niveles de concentraci�n en suero de los diferentes oligoelementos, las pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-Wilks mostraron que no hab�a razones para rechazar el ajuste a la distribuci�n normal (p > 0,05). Entonces, para la comparaci�n univariada se usaron los m�todos cl�sicos de ANOVA y las comparaciones entre dos grupos con la prueba t de Student. Para todas las pruebas de hip�tesis, se utiliz� el nivel de significaci�n 0,05.

 

 

Resultados

 

En la tabla 1 aparece caracterizada la muestra teniendo en cuenta su distribuci�n por sexo y la reactividad mostrada a la PPS. La muestra, en su conjunto, fue equiparable desde el punto de vista de la composici�n por sexos. Existi� un comportamiento diferente en el grupo de hiperreactivos; sin embargo, la distribuci�n por sexos entre normotensos e hipertensos fue similar.

 

Tabla 1 Caracter�sticas de la muestra respecto al sexo por grupo.

 

 

Fuente: Laboratorio de estr�s oxidativo. UCM-VC.

 

Los individuos clasificados como normotensos presentaron una media de edad de 34,91 a�os, los hiperreactivos 41,80 a�os y los hipertensos 48,88 a�os. Los resultados de la prueba de Kruskal-Wallis demostraron que existen diferencias significativas entre los tres grupos en su conjunto (p = 0,0000). Los resultados de la prueba de Mann-Whitney entre parejas de grupos reflejaron que la edad fue significativamente diferente entre los normotensos e hiperreactivos, y entre estos y los hipertensos (p < 0,05).

En la tabla 2 se observ� un comportamiento similar en los valores medios de concentraci�n en suero de los oligoelementos Fe, Cu y Zn.

 

Tabla 2 Concentraci�n de los oligoelementos Fe, Cu y Zn por grupo.

 

 

Media � desviaci�n est�ndar. Unidades: mmol/l: micromol por litro.

Fuente: Laboratorio de estr�s oxidativo. UCM-VC.

 

Al aplicar la prueba t de Student, se encontraron diferencias significativas en los niveles de Fe entre los tres grupos (p < 0,05) y el Zn present� diferencias medianamente significativas entre normotensos e hiperreactivos (p entre 0,05 y 0,10). Sin embargo, en� los niveles de Cu no se hallaron diferencias significativas entre los grupos.

 

 

Discusi�n

 

Es de esperar el comportamiento observado con la edad en los tres grupos, ya que la HTA es una enfermedad cuya prevalencia se incrementa con la edad.

Las concentraciones obtenidas coinciden con los valores de suero informados en adultos^5,6. Es apreciable la tendencia observada a incrementarse de los niveles de Fe en los grupos de hiperreactivos e hipertensos y la disminuci�n del Zn en estos grupos, aunque solo el hierro present� diferencias significativas.

El Fe forma parte del grupo prost�tico de la protoporfirina IX de la catalasa (CAT), enzima antioxidante importante involucrada en la destrucci�n protectora del per�xido de hidr�geno (H₂O₂), que evita la formaci�n del radical hidroxilo⁷. Sin embargo, una de las acciones fundamentales del Fe es su actividad prooxidante, y su mecanismo b�sico es la producci�n de especies reactivas del ox�geno (ERO), a trav�s del ciclo de Haber-Weiss, basado en la reacci�n de Fenton, al actuar como agente catal�tico y promover la formaci�n del radical hidroxilo⁸.

Por otra parte, el Zn ha mostrado tener una actividad antioxidante por s� mismo, porque: a) protege los grupos sulfidrilos contra la oxidaci�n y b) previene la generaci�n de ERO mediante competencia por los sitios de uni�n con metales prooxidantes, como Cu y Fe⁹. Entre las posibles acciones antioxidantes del Zn se encuentran las siguientes: protege contra la depleci�n de vitamina E, estabiliza la estructura de la membrana, mantiene las concentraciones h�sticas de barredores de radicales libres (RL) y favorece su eliminaci�n a trav�s de una cascada de sistemas enzim�ticos¹⁰.

La super�xido dismutasa (SOD) es otra enzima antioxidante importante. Se conocen tres tipos de SOD; de ellas, la SOD citos�lica posee Cu y Zn en su estructura. El Cu forma parte del sitio activo y el Zn act�a estabilizando la prote�na. Esta enzima dismuta el ani�n super�xido a ox�geno molecular y per�xido de hidr�geno. El Cu, al igual que el Fe, tiene acci�n antioxidante y prooxidante, contribuye a la acci�n antioxidante al formar parte de la SOD y, a la vez, tiene acciones prooxidantes al promover la generaci�n del radical hidroxilo mediante su participaci�n en las reacciones llamadas tipo Fenton⁷.

Varios estudios relacionan los niveles de estos elementos en plasma o suero con diversas afecciones, incluidas las cardiovasculares, con el estr�s oxidativo^11-14. Los niveles bajos de Zn han sido descritos en diferentes enfermedades¹⁵. Algunos estudios han encontrado valores m�s bajos de Zn en pacientes hipertensos que en normotensos, de forma similar a lo observado en esta investigaci�n¹⁶. Sin embargo, otros han observado aumentos en los niveles de Cu s�rico, lo que revela un da�o oxidativo que favorece las enfermedades cardiovasculares¹⁷. Asimismo, se ha postulado el exceso de hierro s�rico como factor causal del estr�s oxidativo, y se ha encontrado un aumento significativo de sus valores en mujeres embarazadas que desarrollaron posteriormente preeclampsia⁸.

Finalmente, existen suficientes evidencias cient�ficas que justifican el papel de los oligoelementos en la disfunci�n endotelial^18,19. Por tales motivos, las alteraciones descritas en las concentraciones de estos oligoelementos en el suero podr�an influir sobre la fisiopatolog�a de la HTA a trav�s de un da�o del endotelio, con la consiguiente producci�n de hiperreactividad vascular.

 

 

Summary

 

The development of hypertension is preceded by a pre-hypertensive state which can be manifested by an abnormal cardiovascular reactivity. Several trace elements are involved in the physiopathology of arterial hypertension and some of them are related to vascular hyperreactivity by means of the endothelial function. The objective of this paper was to determine and to compare serum concentrations of iron, copper and zinc trace elements in individuals classified as normotense, hyper-reactive and hypertensive through a Sustained Weight Test. A transversal descriptive study was performed in health areas of "Ram�n Pando Ferrer" Policlinic of Vila Clara. The universe was made up of individuals of both sexes, white skin, between 18 and 60 years old. In our sample, the values or serum concentrations of trace elements were in correspondence with the informed ones in the consulted bibliography, and when the three groups were compared, iron was the only one that presented significant differences. Iron levels were higher in hyper-reactive and hypertensive groups, and as tendency, zinc levels were lower in these groups.

 

 

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Recibido: 15 de diciembre de 2010

Aprobado: 3 de febrero de 2011