EFECTO DEL EJERCICIO DE RESISTENCIA EN … · Las enfermedades del colesterol, ... Estas...
Transcript of EFECTO DEL EJERCICIO DE RESISTENCIA EN … · Las enfermedades del colesterol, ... Estas...
8/3/2016 Carátula de Trabajo
CARÁTULA DE TRABAJO
EFECTO DEL EJERCICIO DE RESISTENCIA EN RATONES CD1 PARA INHIBIR A LAS
ENFERMEDADES DEL COLESTEROL
Título del trabajo
ABDL2016 Pseudónimo de integrantes
CIENCIAS DE LA SALUD
ÁREA
EXTERNA
CATEGORÍA
INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL
MODALIDAD
8922290 Folio de Inscripción
© 2016 Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades | Hecho en México | Dudas e información:
http://www.feriadelasciencias.unam.mx/inscripciones 1/1
2. Título
Efecto del ejercicio de resistencia en ratones CD1 para inhibir a las enfermedades
del colesterol
3. Resumen
Las enfermedades del colesterol, como la hipercolesterolemia y los cálculos
biliares, prevalecen en muchos países industrializados, como en el caso de
México. Estas enfermedades causan en el ser humano un gran impacto
económico y en los servicios de salud, pudiendo ocasionar la muerte. Uno de los
factores más importantes que contribuyen con el desarrollo de enfermedades
metabólicas es la alimentación rica en grasas y la falta de actividad física
(sedentarismo), por lo que una adecuada estrategia para cuidar nuestra salud lo
representa el ejercicio físico. El objetivo de este proyecto experimental fue evaluar
el ejercicio de resistencia en ratones CD1 para contrarrestar el desarrollo de
enfermedades del colesterol. Se utilizaron ratones macho CD1 que tuvieron libre
acceso a una dieta rica en grasas, algunos ratones no fueron tratados para usarlos
como referencias de la enfermedad, mientras que otros fueron sometidos a
intensas rutinas de ejercicio de resistencia en una rueda giratoria. Nuestros
resultados demostraron que los ratones sometidos al ejercicio de resistencia,
pueden contrarrestar la alta concentración de colesterol y triglicéridos en la
sangre, provocada por una dieta rica en grasas. Con este experimento
demostramos que la actividad física es muy eficaz para mejorar la salud y para
evitar la prevalencia de las enfermedades del colesterol, que hoy en día son un
problema de salud pública en México.
4. Introducción
4.1. Marco teórico
La concentración elevada de colesterol, técnicamente denominada
hipercolesterolemia, es un problema de salud pública en México y constituye uno
de los principales factores de riesgo para el desarrollo de problemas
cardiovasculares y de la enfermedad por cálculos biliares (Aguilar-Salinas et al.,
2007). Existen muchos factores para desarrollar hipercolesterolemia, dentro de los
más frecuentes se encuentra la alimentación rica en grasas, que es característica
en las sociedades industrializadas (Zárate et al., 2016). Muchas enfermedades
metabólicas pueden alterar la concentración de colesterol en la sangre, por
ejemplo la Diabetes Mellitus, obesidad y síndrome metabólico (Aguilar-Salinas et
al., 2007). Otra enfermedad muy prevalente en México y que es ocasionada por
alteraciones en la concentración de colesterol, son los cálculos biliares, cuyo
tratamiento farmacológico es verdaderamente limitado y sólo una extirpación de
vesícula biliar es utilizada para contrarrestar esta enfermedad (Castro-Torres et
al., 2015). La concentración de colesterol total considerada como adecuada, no
debe de incrementarse por arriba de los 200 mg/dL, de acuerdo con la Asociación
Americana para el Estudio del Corazón (Gidding et al., 2015). El tratamiento
farmacológico utiliza en su mayoría a las estatinas, quienes se encargan de
disminuir la concentración de colesterol en el hígado; sin embargo, estas
sustancias son muy tóxicas para el músculo y para el mismo hígado (Kei et al.,
2016). Existen otros fármacos utilizados con menor frecuencia, como es el caso de
ezetimiba, colestiramina y algunos bezafibratos, que actúan en el intestino
delgado, sitio donde se absorbe el colesterol (Kei et al., 2016). Otro tipo de
tratamiento involucra a los agentes naturales y a la misma actividad física, pues
otro factor de riesgo importante para las enfermedades en estudio es el
sedentarismo de las personas (Chiuve et al., 2014). En la investigación científica
se utilizan modelos experimentales para simular las enfermedades del colesterol
que aquejan al ser humano (Priyadharsini, 2015). Uno de los modelos más utiliza
a los ratones, quienes comparten con el ser humano muchas características
genéticas que regulan la concentración del colesterol en la sangre.
4.2. Objetivo de la investigación
Evaluar el efecto del ejercicio de resistencia para contrarrestar la
hipercolesterolemia y el desarrollo de cálculos biliares en ratones CD1.
4.3. Problema
La hipercolesterolemia es una enfermedad que puede producir muchas
alteraciones metabólicas, el tratamiento farmacológico es reducido y produce
muchos efectos adversos. Uno de los tratamientos que toda persona podría
realizar consiste en la actividad física, pudiéndose desarrollar en espacios
limitados en cuanto a tiempo y área, si se establece un criterio de disciplina. El
ejercicio físico no sólo es benéfico para contrarrestar enfermedades metabólicas,
sino para desintoxicar al cuerpo cuando es sometido a una inadecuada
alimentación, contaminación atmosférica, estrés, etcétera, que pueden conllevar al
desarrollo de enfermedades crónico-degenerativas.
Por tal motivo, en nuestro trabajo diseñamos un modelo experimental en donde los
ratones que tienen una alimentación rica en grasas, son sometidos a rutinas de
ejercicio de resistencia para generar efectos saludables y no perjudiciales. Nuestro
estudio nos permitirá contribuir con resultados experimentales que demuestren a
las personas que la actividad física es necesaria para evitar el desarrollo de
enfermedades del colesterol.
4.4. Hipótesis
El ejercicio de resistencia en ratones contrarresta el desarrollo de una alta
concentración de colesterol en la sangre y el desarrollo de cálculos biliares.
5. Desarrollo
5.1 Animales de experimentación y tratamientos
Se utilizaron 20 ratones macho CD1 con peso entre 30±2 gramos y edad entre 7-
10 semanas. Los ratones fueron divididos al azar en 5 grupos experimentales,
cada uno de ellos integrado por 4 ratones. Los tratamientos se ejemplifican en la
tabla 1 y todos los ratones tuvieron libre acceso a agua. El diseño experimental se
apegó con protocolos éticos para el uso y cuidado de animales de laboratorio
(NOM-062-ZOO-1999).
N° Grupo experimental Tratamiento
1 Control Ratones sanos, sin tratamientos.
2 Colesterol elevado
Ratones que tuvieron libre acceso a una dieta rica en
colesterol (enriquecida con 1% del lípido) durante 1
mes y no fueron tratados.
3 Tratamiento
farmacológico
Ratones que también tuvieron la dieta rica en
colesterol (1 mes), pero fueron tratados con
atorvastatina a dosis de 10 mg/kg durante 1 mes.
4 Grupo ejercitado 1
Ratones con dieta rica en colesterol y sometidos a
ejercicio de resistencia en una rueda giratoria
durante 15 minutos diarios durante un mes (3
sesiones de 5 minutos por 5 de descanso).
5 Grupo ejercitado 2
Ratones con dieta rica en colesterol y sometidos a
ejercicio de resistencia en una rueda giratoria
durante 30 minutos diarios durante un mes (3
sesiones de 10 minutos por 5 de descanso).
Tabla 1. Tratamientos evaluados en los ratones.
La dieta rica en colesterol fue adquirida en Harlan Laboratories y es una dieta
estandarizada para roedores. En la figura 1 se observa la rueda giratoria en la que
los ratones se ejercitaron, junto con la dieta experimental.
Figura 1. Los ratones CD1 fueron sometidos a ejercicio a rutinas de ejercicio den
una rueda giratoria, y tuvieron libre acceso a una dieta rica en colesterol.
5.2 Análisis bioquímicos
Los ratones fueron anestesiados con pentobarbital sódico (80 mg/kg) y su sangre
fue colectada a través del seno venoso retro-orbital. La sangre fue colectada,
centrifugada y el suero se analizó. Se determinó la concentración de colesterol
total, triglicéridos y glucosa en el suero, utilizando un fotocolorímetro. También se
observaron las vesículas biliares de los ratones que tuvieron libre acceso a la dieta
rica en grasa, para compararlos con los ratones ejercitados.
5.3 Presentación de resultados
Se reportaron las concentraciones de los parámetros bioquímicos en forma de
gráficos y tablas para comparar los resultados entre los grupos experimentales,
algunos descriptores estadísticos fueron calculados.
6. Resultados
6.1 Concentración de colesterol, triglicéridos y glucosa
Se observó que la dieta rica en colesterol, incrementó la concentración de este
lípido y también la de triglicéridos en los ratones, en comparación con nuestro
grupo control, en donde tuvimos ratones sanos con valores normales de colesterol
y triglicéridos. La dieta no modificó los valores de glucosa. El fármaco
atorvastatina logró disminuir la concentración de colesterol pero sus efectos sobre
los triglicéridos y glucosa no fueron tan significativos.
Las rutinas de ejercicio fueron muy eficaces para disminuir la concentración de
colesterol, triglicéridos y glucosa, particularmente los ratones que realizaron 30
minutos de ejercicio durante un mes. Aquéllos que realizaron 15 minutos diarios
de ejercicio también disminuyeron la concentración de los anteriores parámetros
bioquímicos, sin embargo con menor eficacia que quienes realizaron 30 minutos
de ejercicio. Los resultados pueden observarse en la tabla 2 y la figura 2.
N° Grupo experimental [ ] Parámetro bioquímico (mg/dL)
Colesterol Triglicéridos Glucosa
1 Control 144.0 ± 4.9 192.6 ± 1.2 166.9 ± 2.2
2 Colesterol elevado 221.5 ± 3.5 267.0 ± 4.5 179.1 ± 1.7
3 Tratamiento farmacológico 129.7 ± 2.2 205.4 ± 0.9 171.8 ± 1.1
4 Grupo ejercitado 1 139.3 ± 1.0 199.7 ± 1.3 168.5 ± 1.3
5 Grupo ejercitado 2 127.9 ± 3.1 191.8 ± 1.2 170.4 ± 0.8
Tabla 2. Resultados del análisis bioquímico en ratones.
Grupo experimental
1 2 3 4 5
Conce
ntr
aci
ón d
e c
ole
stero
l (
mg/d
L)
0
50
100
150
200
250
1. Control
2. Colesterol elevado
3. Tratamiento farmacológico
4. Grupo ejercitado 1
5. Grupo ejercitado 2
**
Grupo experimental
1 2 3 4 5
Co
nce
ntr
aci
ón d
e c
ole
stero
l (
mg
/dL
)
0
50
100
150
200
250
1. Control
2. Colesterol elevado
3. Tratamiento farmacológico
4. Grupo ejercitado 1
5. Grupo ejercitado 2
**
1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
300
Co
ncentr
ació
n d
e t
rig
licéri
do
s
(mg
/dL
)
Grupo experimental
*
1 2 3 4 50
50
100
150
200
Co
nce
ntr
aci
ón d
e g
luco
sa
(mg
/dL
)
Grupo experimental
Figura 2. Gráficos que
representan la concentración de
colesterol, triglicéridos y glucosa
en los diferentes grupos
experimentales. El asterisco en
las barras de las gráficas (*) nos
indica que existe una diferencia
significativa entre los efectos de
los ratones que hicieron
ejercicio, contra los que no lo
hicieron y que aparte recibieron
una dieta rica en grasas.
6.2 Efecto sobre la enfermedad por cálculos biliares
En este apartado realizamos un estudio cualitativo, que consistió en observar las
vesículas biliares de los ratones que fueron sometidos al ejercicio, para comparar
con los ratones sedentarios y alimentados con la dieta rica en grasas. Los ratones
ejercitados disminuyeron la incidencia al desarrollo de esta enfermedad biliar;
mientras que los sedentarios la desarrollaron significativamente. Estos resultados
pueden observarse en la figura 3.
Figura 3. El ejercicio de resistencia contrarresta el desarrollo de cálculos biliares
en los ratones.
Grupo 1
Grupo 2 Grupo 4 Grupo 5
Grupo 1. Control
Grupo 2. Colesterol elevado
Grupo 4. Grupo ejercitado 1
Grupo 5. Grupo ejercitado 2
Cálculos biliares observados en
la vesícula biliar de un ratón.
7. Análisis e interpretación de los resultados
Nuestros resultados demostraron que la actividad física de resistencia es muy
eficaz para disminuir la concentración de parámetros bioquímicos, los cuales son
importantes en el desarrollo de enfermedades metabólicas cuando se encuentran
alterados. En la vida cotidiana, realizar ejercicio de resistencia, que
frecuentemente es identificado con el adjetivo de “cardio” nos ayuda a disminuir la
concentración de carbohidratos y lípidos que nuestro cuerpo tenga en exceso, por
ejemplo, los lípidos acumulados en el tejido adiposo (principalmente triglicéridos) y
la glucosa que circula en nuestra sangre; sin embargo, en nuestro experimento
comprobamos que el ejercicio es un factor determinante para prevenir dos
enfermedades de alta prevalencia en nuestra población mexicana: la
hipercolesterolemia y la enfermedad por cálculos biliares. Estas dos enfermedades
representan altos costos en los sistemas de salud cada año y su tratamiento
farmacológico es limitado; por esto, tras nuestros resultados podemos sugerir que
la actividad física es una de las herramientas más idóneas para poder prevenir
estas enfermedades, sobre todo cuando estamos sujetos a una alimentación no
balanceada. Los resultados que obtuvimos en la concentración de colesterol y
triglicéridos, nos dejan en claro que el ejercicio es capaz de disminuir los altos
índices de estos parámetros, causados por una dieta rica en grasas, por lo que las
personas sedentarias con alimentación inadecuada, necesitarán hacer un esfuerzo
por practicar ejercicio, para que no se vean forzados a consumir fármacos, que
tarde o temprano dejarán una reacción adversa. Aunado a lo anterior, prevenir el
desarrollo de cálculos biliares a través del ejercicio físico también es importante,
porque como esta enfermedad no tiene tratamiento farmacológico eficaz, la
consecuencia es la cirugía para extirpar la vesícula biliar y con ello la pérdida de
un órgano importante para el sistema digestivo. Nuestros resultados obtenidos en
un animal de laboratorio, pueden exhortar a las personas a practicar rutinas de
ejercicio, no importando que sean por lapsos pequeños de tiempo, pero con
pequeños esfuerzos se pueden lograr grandes avances para la salud.
8. Conclusiones
El ejercicio de resistencia es eficaz para disminuir la incidencia de enfermedades
del colesterol, ocasionadas por una alimentación rica en grasas. Nuestro estudio
permitió proporcionar una evidencia experimental de que una actividad que todos
podemos realizar, representa grandes beneficios para nuestra salud.
9. Fuentes de información
Aguilar-Salinas CA, Canizales-Quinteros S, Rojas-Martínez R, García-
García E, Olaiz-Fernández G, Gómez-Pérez FJ, Tusié-Luna MT. Succesful
collaborations between three Mexican institutions for research on
dislipidemias, obesity and diabetes. Gac Med Mex 2007; 143(5): 355-64.
Chiuve SE, Cook NR, Shay CM, Rexrode KM, Albert CM, Manson JE,
Willett WC, Rimm EB. Lifestyle-based prediction model for the prevention of
CVD: the Healthy Heart Score. J Am Heart Assoc 2014; 3(6): e000954.
Gidding SS, Ann Champagne M, de Ferranti SD, Defesche J, Ito MK,
Knowles JW, McCrindle B, Raal F, Rader D, Santos RD, Lopes-Virella M,
Watts GF, Wierzbicki AS; American Heart Association Atherosclerosis,
Hypertension, and Obesity in the Young Committee of the Council on
Cardiovascular Disease in the Young, Council on Cardiovascular and Stroke
Nursing, Council on Functional Genomics and Translational Biology, and
Council on Lifestyle and Cardiometabolic Health. The Agenda for Familial
Hypercholesterolemia: A Scientific Statement From the American Heart
Association. Circulation 2015; 132(22): 2167-92.
Kei A, Filippatos TD, Elisaf MS. The safety of ezetimibe and simvastatin
combination for the treatment of hypercholesterolemia. Expert Opin Drug
Saf. 2016
NORMA Oficial Mexicana NOM-062-ZOO-1999, Especificaciones técnicas
para la producción, cuidado y uso de los animales de laboratorio.
Priyadharsini RP. Animal models to evaluate anti-atherosclerotic drugs.
Fundam Clin Pharmacol 2015; 29(4):329-40.
Zárate A, Manuel-Apolinar L, Basurto L, De la Chesnaye E, Saldívar I.
Cholesterol and atherosclerosis. Historical considerations and treatment.
Arch Cardiol Mex 2016.