Efecto de la cerveza frente al estrés oxidativo inducido por la adriamicina.

Abstract

La cerveza es una bebida alcohólica de baja graduación resultante de fermentar mediante levadura seleccionada el mosto procedente de malta de cebada, sólo o mezclado con otros productos amiláceos transformables en azúcares por digestión enzimática, cocción y aromatizado con flores de lúpulo. Los constituyentes de la cerveza provienen de sus cuatro principales materias primas, malta, lùpulo, agua y levadura. El principal componente de la cerveza es el agua, que se acompaña de otros compuestos como etanol, ácidos, compuestos nitrogenados, carbohidratos, sales minerales, vitaminas, sustancias espumantes, aromáticas y compuestos fenólicos. Los polifenoles son un grupo de compuestos de especial interés en la cerveza. Son responsables de diversas propiedades funcionales. Estos compuestos son importantes porque desempeñan un papel importante en las características sensoriales (color, aroma, sabor) y nutricionales. Diversos estudios llevados a cabo en los últimos años, han puesto de manifiesto el efecto antioxidante de algunos compuestos fenólicos presentes en distintas bebidas y frutas. Éste se asocia a su capacidad de capturar radicales libres, que son especies moleculares activadas, dotadas de un electrón desapareado en un nivel energético superior, y por tanto dotadas de propiedades paramagnéticas, lo que les confiere una alta e indiscriminada reactividad. Tradicionalmente las especies reactivas oxigénicas se han observado desde un punto de vista negativo, aunque en los últmos años se han reconocido y reevaluado su función y su papel en la señalización y la modulación de la expresión génica. Pero estos actúan como oxidantes biológicos, por ello su producción tiene que ser controlada continuamente y mantenida a muy bajas concentraciones por parte de los distintos mecanismos disponibles como es el sistema de defensa de los sistemas biológicos. Si este sistema no es suficiente, la producción de las especies reactivas oxigénicas no está controlada y aumenta, produciéndose el estrés oxidativo. Este causa oxidación a biomolécuas tales como lípidos poliinsaturados, moléculas de colesterol, glúcidos, proteínas y ácidos nucleicos. En este trabajo hemos utilizado la adriamicina para causar estrés oxidativo. Es un antibiótico quinónico que se utiliza ampliamente frente a una gran variedad de cánceres humanos. Tiene efectos secundarios agudos como nauseas, vómitos y arritmias que son reversibles, y crónicos como especialmente cardiomiopatias y posterior insuficiencia cardíaca que son irreversibles. Teniendo en cuenta todo lo expuesto hasta este momento, se plantea evaluar el efecto protector de la cerveza (rubia, negra y sin alcohol). Para ello en primer lugar hemos realizado estudios en hepatocitos aislados de rata, a los cuales se le indujo un estrés oxidativo con el antibiótico antitumoral adriamicina en ausencia y presencia del extracto flavonoideo de la cerveza tanto rubia como negra. En segundo lugar, hemos suplementado la dieta de las ratas con un concentrado de cerveza, tanto con alcohol como sin alcohol, al mismo tiempo que se les administraba el antibiótico antitumoral adriamicina. Realizamos ensayos in vitro e in vivo con hepatocitos y cardiomicitos, pero previamente analizamos la composición de la cerveza, su capacidad antioxidante y su biodisponibilidad en el plasma. Seguidamente determinamos la viabilidad celular, la producción de ATP y glutatión reducido así como el daño oxidativo a macromoléculas como lípidos y proteínas tanto en hepatocitos, como daño a macromoléculas en la mitocondria. Los resultados concluyen que la cerveza es un producto con una capacidad antioxidante global significativa, independiente, en principio, del tipo de cerveza. Que la suplementación diétetica de cerveza en el animal de experimentación reduce los efectos tóxicos de la adriamicina en la cadena de transporte electrónico y en el daño inducido a proteínas, a lípidos y ADN. También aumenta los niveles de α-tocoferol en las mitocondrias hepáticas y cardíacas sometidos a estrés oxidativo. La suplementación dietética de cerveza contrarresta los efectos cardiotóxicos y hepatotóxicos del antineoplásico adriamicina.

Beer is a low-alcohol drink produced by brewing, along with selected yeast, the juice from barley malt alone or mixed with other amylase products that can be converted into sugars by enzymatic digestion and boiling, and given aroma with hop flowers. The main component of beer is water, which is accompanied by other compounds such as ethanol, acids, nitrogenated compounds, mineral salts, frothing and aromatic substances, and phenol compounds. The polyphenols are an especially interesting group of compounds in beer. This is associated with their ability to capture free radicals, which are a kind of activated molecule with an unpaired electron at a higher energy level, thus giving them paramagnetic properties, which gives them a high and indiscriminate reactivity. Traditionally oxygenic reactive species have been viewed negatively, although in recent years their role in signalling and modulating genic expression has been recognised and re-evaluated. However, they act as biological oxidants, and therefore their production must be continually controlled and kept at low concentrations through different available mechanism such as the defence system in biological systems. If this system is no enough, the production of reactive oxygenic species in uncontrolled and grows, producing oxidative stress. This causes the oxidation of bio-molecules like polyunsaturated lipids, cholesterol molecules, glucids, proteins and nucleic acids. In this study we have used adriamycin to cause oxidative stress. Taking into account all that has been explained until here, it was proposed that the protective effect of beer (lager, dark, and without alcohol) be evaluated. To do so, we first carried out studies in isolated hepatocytes in rats, in which we induced an oxidative stress with the antibiotic antitumoral adriamycin with and without the flavonoid extract from both lager and dark beer. Secondly, we supplemented the rats' diet with a beer concentrate, both with and without alcohol, while at the same time administering them with the antitumor antibiotic adriamycin. We carried out tests in vitro and in vivo with hepatocytes and cardiomyocytes, though previously we analysed the beer's composition, its antioxidant capacity and its bioavailability in plasma. We then determined the cellular viability, the production of ATP and reduced glutathione, and the oxidative damage caused to macromolecules like lipids and proteins in both hepatocytes and damage to macromolecules in the mitochondria. The results conclude that beer is a product with a significant global antioxidant capacity which is independent, in principle, of the type of beer. Also, that the dietary supplementation of beer in the experiment animal reduces the toxic effects of adriamycin in the electronic transport chain and in the damage induced in proteins, lipids and DNA. It also increases levels of α-tocopherol in the hepatic and cardiac mitochondria subjected to oxidative stress. The dietary supplementation of beer counteracts the cardio-toxic and hepatic-toxic effects of the antineoplasic adriamycin.