Efectos de la trehalosa y los polifenoles en pacientes vasculopáticos

La enfermedad arterial periférica (EAP) es una manifestación importante de la aterosclerosis sistémica y se caracteriza por la obstrucción de las arterias de los miembros inferiores. La PAD generalmente se asocia con complicaciones vasculares que ocurren no solo en la circulación periférica sino también en los árboles cerebrales y coronarios (PubMed ID: 9892517). La claudicación intermitente, la manifestación clínica típica de la enfermedad que afecta a alrededor de un tercio de los pacientes con EAP, se identifica por una alteración en el flujo sanguíneo a las extremidades inferiores durante el ejercicio, empeora en el 25% de los pacientes y alrededor del 5% sufre una amputación (PubMed ID : 2647761). Las arterias, arteriolas y capilares que irrigan el tejido del músculo esquelético distal al sitio de la estenosis juegan un papel clave en el inicio de la claudicación. La disfunción endotelial, la reducción de la oxidación de glucosa, la acumulación de metabolitos tóxicos, la alteración en la generación de óxido nítrico (NO) y el estrés oxidativo parecen jugar un papel entre los factores que contribuyen a reducir el flujo sanguíneo en pacientes con EAP (PubMed ID: 17298965). El óxido nítrico (NO) es sintetizado por la L-arginina, es liberado de forma constitutiva por las células endoteliales y sirve para regular el tono vascular e inhibir la función plaquetaria. El NO es una potente molécula antiaterosclerótica, como lo demuestra un estudio experimental que demuestra que la integración de L-arginina reduce la progresión de la aterosclerosis. La generación de NO se reduce en pacientes con EAP y entre los diferentes mecanismos involucrados en la generación reducida de NO, el aumento del estrés oxidativo podría desempeñar un papel clave que conduce a la degradación acelerada de NO o la inhibición de la NO sintasa.

El aumento de los niveles séricos de isoprostanos y autoanticuerpos contra las lipoproteínas oxidadas de baja densidad confirman el aumento del estrés oxidativo en estos pacientes. Además, el papel del estrés oxidativo se confirma mediante un estudio de intervención en el que pacientes con EAP tratados con propionil-L-carnitina (6 g/día) durante 7 días aumentaron significativamente la distancia máxima recorrida (MWD), un aumento de la biodisponibilidad de NO y una reducción del estrés oxidativo.

Los pacientes con EAP tienen un riesgo de mortalidad cardiovascular y cerebrovascular aumentado de dos a tres veces en comparación con los sujetos sanos. La alteración de la función plaquetaria está implicada en el desarrollo y progresión de la aterosclerosis, así como en la patogenia de los eventos isquémicos cardíacos agudos. La activación plaquetaria está aumentada en pacientes con isquemia de miembros inferiores en comparación con controles sanos, ya que sugiere un estado protrombótico.

Los polifenoles son una clase de moléculas naturales, sintéticas y semisintéticas caracterizadas por la presencia de unidades fenólicas. En las últimas décadas se han realizado estudios prospectivos y epidemiológicos que muestran efectos potencialmente beneficiosos de estas moléculas sobre la salud humana (por ejemplo sobre el sistema cardiovascular y nervioso). En particular, los polifenoles ejercen su efecto beneficioso a través de la inhibición de la NADPH oxidasa (Nox2), que es crucial para la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Hay varios flavonoides que pueden ejercer efectos antiplaquetarios, por ejemplo, atenuando el proceso de activación plaquetaria. Además, los polifenoles también pueden ejercer efectos beneficiosos a través de la activación de la autofagia.

La autofagia es un proceso citoprotector intracelular que interviene en la degradación de proteínas, la renovación de orgánulos, el reciclaje de componentes citoplásmicos en condiciones de privación de nutrientes y estrés celular (PubMed ID: 15068787). Además, la autofagia juega un papel importante en la eliminación del exceso de ROS celular al mantener un equilibrio redox (PubMed ID: 27200146). Los materiales degradados en el autofagosoma luego se usan para reacciones anabólicas, para mantener los niveles de energía y proporcionar moléculas simples derivadas del proceso de degradación que las células pueden reutilizar para otras funciones. La autofagia, por lo tanto, ayuda a las células a adaptarse a los cambios de energía y estrés al apoyar el metabolismo celular, la homeostasis y la supervivencia (PubMed ID: 18006683). La actividad autofágica insuficiente puede contribuir a la muerte celular. Varios estudios han demostrado que la inhibición del flujo autofágico puede contribuir a la patogenia de enfermedades cardiovasculares, diabetes, trastornos inflamatorios, cáncer y estrés físico (PubMed ID: 18191218).

La trehalosa es un disacárido natural compuesto por dos moléculas de glucosa unidas por un enlace glucosídico α1-1, que es sintetizado por organismos inferiores como levaduras, bacterias de insectos y plantas, pero no por mamíferos. La trehalosa realiza múltiples funciones que la distinguen de otros disacáridos comunes, incluida una acción protectora contra varios factores estresantes, como el estrés oxidativo, los cambios de temperatura, la acumulación de agregados de proteínas y la deshidratación (PubMed ID: 12626396). Además, la evidencia reciente ha demostrado que la trehalosa podría prevenir las respuestas inflamatorias inducidas por el shock endotóxico tanto in vivo como in vitro (PubMed ID: 17172986 y PubMed ID: 18555988). La administración oral de este disacárido es capaz de reducir drásticamente el desarrollo y la progresión de trastornos neurodegenerativos, esteatosis hepática, daño renal, resistencia a la insulina, aterosclerosis, remodelado cardíaco posisquémico y pancreatitis (PubMed ID: 22689910, PubMed ID: 21147367 y PubMed ID : 29724354) principalmente a través de la estimulación de la autofagia. De hecho, se ha demostrado que la trehalosa es un fuerte inductor de la autofagia (PubMed ID: 17182613). Además, nuestros datos in vitro preliminares mostraron que la trehalosa en combinación con una mezcla de polifenoles (catequina y epicatequina) puede reducir la activación plaquetaria, el estrés oxidativo y mejorar el flujo autofágico. Finalmente, observamos en las células endoteliales que la mezcla podría aumentar la producción de NO, la propiedad angiogenética y la viabilidad celular.