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Zinc, selenio y magnesio, una alternativa terapéutica en el paciente diabético.

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El manejo de la administración de antioxidantes exógenos para la inhibición del EOx en el paciente diabético y por ende de sus complicaciones se ha estudiado con resultados poco alentadores pero no se niega el posible beneficio asociado al Tx farmacológico en el diabético.

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Zinc, selenio y magnesio, una alternativa terapéutica en el paciente diabético.

  1. 1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA FACULTAD DE MEDICINA NUTRIOLOGÍA MÉDICA Trabajo de investigación: Zinc, selenio y magnesio, una alternativa terapéutica en el paciente diabético. Presenta: Daniel Eliseo Corona Ramos Titular de la materia: Lic. en Nut. Guadalupe Ruiz Vivanco 13 Sur 2702 Colonia Volcanes Puebla, Pue. México www.facmed.buap.mx Período académico Otoño 2014
  2. 2. Zinc, selenio y magnesio, una alternativa terapéutica en el paciente diabético Introducción Generalmente el paciente diabético cursa con estrés oxidativo, esto a causa de la hiperglucemia que este tipo de pacientes cursan, aunado al descontrol metabólico que presentan y por supuesto relacionado directamente a la disminución de las defensas antioxidantes del mismo organismo. Estudios señalan que las principales complicaciones de la DM son producto de un desequilibrio bioquímico en cadena, relacionado a la producción excesiva de radicales libres (RL), motivo por el cual es importante el estudio de ciertas sustancias antioxidantes endógenas y exógenas como el zinc, selenio y magnesio para su posible administración en el paciente diabético, no solo por sus posibles efectos benéficos sino como parte de una alternativa en el protocolo de prevención de esta enfermedad. Definición.- La Diabetes Mellitus (DM) es un desorden metabólico de múltiples etiologías, caracterizado por hiperglucemia crónica con disturbios en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas y que resulta de Resumen Se ha identificado que el estrés oxidativo con el que cursan los pacientes diabéticos pueden ser una agente causal de enfermedades como la diabetes, y en ella ser un desencadenante de sus complicaciones tardías, por ello es importante conocer la relación EOxDM. El manejo de la administración de antioxidantes exógenos para la inhibición del EOx en el paciente diabético y por ende de sus complicaciones se ha estudiado con resultados poco alentadores pero no se niega el posible beneficio asociado al Tx farmacológico en el diabético.
  3. 3. defectos en la secreción y/o acción de la insulina (ALAD 2008). Datos epidemiológicos.- La diabetes es actualmente la primera causa de mortalidad en el país y las estadísticas indican que para el año 2030 México ocupe el séptimo lugar con mayor ocurrencia de DM a nivel mundial con casi 12 millones de pacientes con diabetes tipo 2. Datos de la OMS la consideran un problema de salud pública, esto debido al incremento de su frecuencia y prevalencia en la población mundial considerando al mismo tiempo el alto subregistro existente. En México este padecimiento se correlaciona de forma importante a una carga genética, una dieta rica en carbohidratos, obesidad y por supuesto una vida sedentaria. “En la ciudad de México, uno de cada 12 hombres y una de cada 10 mujeres entre 25 y 64 años de edad tienen diabetes. La prevalencia se incrementa con la edad, de tal forma que en el grupo de 55 a 64 años uno de cada 4 hombres y una de cada 5 mujeres la padecen. Tres cuartas partes de los sujetos con diabetes saben que la padecen, pero de los que saben que están enfermos solo el 42 % está controlado. La diabetes se relaciona con otros factores de riesgo cardiovasculares como hipertensión, obesidad, incremento del espesor miointimal, valores bajos de HDL y elevados de triglicéridos en sangre. Es clara la necesidad de establecer políticas para detener el avance de esta epidemia en la ciudad de México” (Escobedo, 2011, p.430). El impacto de esta enfermedad en la sociedad mexicana ha sido principalmente de forma negativa puesto que los pacientes no logran ser disciplinados respecto a su dieta ni a la supervisión médica, lo cual desencadena las temidas complicaciones, por lo cual es necesario el estudio de terapéuticas que coadyuven a la prevención oportuna de estas complicaciones y poder formar una guía de prevención en base a este tipo de información que realmente pueda modificar el estilo de vida del paciente y detener el desarrollo de esta enfermedad. Clasificación.- Antes de clasificar esta patología, debemos conocer que durante las últimas décadas de investigación se ha resuelto que la DM es un síndrome de distintas enfermedades, especialmente caracterizado por el incremento de glucosa en sangre (hiperglucemia), esto a causa de una deficiencia en la síntesis de insulina o secreción de la misma, incluso de la acción de la hormona a causa de la disminución en número de sus receptores o la perdida de afinidad de los últimos a dicha hormona. La American Diabetes Association (ADA) ha clasificado a la DM en 4 tipos, basándose en el origen de la misma (tabla1).
  4. 4. Por supuesto esta información es de suma importancia para el profesional de la salud pues nos permite conocer el origen y así plantear un tratamiento Tabla 1.- Clasificación de la DM en base a la fisiopatología del caso que se esté abordando. Estructura y síntesis de la insulina La insulina es producida por una de las dos principales células del páncreas que ayudan a regular el metabolismo de la glucosa, la célula beta, y al parecer en el síndrome diabético es la más importante, pues como sabemos el origen de esta enfermedad está relacionado de forma inevitable al funcionamiento de este tipo de célula por obvias razones. La insulina fue la primera proteína de la cual se conoció su estructura primaria y fue descubierta en el año de 1922, se describió entonces que era una proteína de 5.8-6 KDa, la cual consta de 254 átomos de carbono, 337de hidrógeno, 65 de nitrógeno, 75 de oxígeno, y 6 de azufre. La estructura se distingue por estar formada por dos cadenas polipeptídicas (α y β) de 21 y 30 a.a. respectivamente (figura1), unidas a través de un par de enlaces disulfuros. Síntesis.- El gen que codifica para la insulina se encuentra en una sola copia en el genoma, es decir, solo un gen especifico para esta molécula. El gen para el humano se encuentra en el brazo corto del cromosoma 11, locus 11p 15. TIPO DESCRIPCIÓN DM tipo I (DM1) Debida a la destrucción de la célula beta y, en general, con déficit absoluto de insulina. DM tipo II (DM2) Debida a un déficit progresivo de secreción de insulina sobre la base de una insulinorresistencia. Otros tipos específicos Debidos a otras causas, como defectos genéticos en la función de las células beta o en la acción de la insulina, enfermedades del páncreas exocrino (como la fibrosis quística) o inducidas farmacológica o químicamente (como ocurre en el tratamiento del VIH/sida o tras trasplante de órganos). Diabetes gestacional (GD) Diagnosticada durante el embarazo: no es una DM claramente manifiesta.
  5. 5. La síntesis y secreción de insulina son estimuladas a partir de una presencia de hiperglucemia. La insulina se sintetiza como un producto de su precursor, la proinsulina. Una serie de pasos surgen de la síntesis de ARNm por acción del gen que codifica para la insulina desencadenando la síntesis de esta, el ARNm es exportado desde el núcleo hasta el citoplasma para su traducción que concluye en preproinsulina. De esta molécula se escinde un pequeño péptido (16 a.a.) a causa de una reacción proteolítica en las cisternas del RE y es entonces que por fin obtenemos la proinsulina. La proinsulina presenta 3 cadenas: B- C-A donde la cadena C une a las otras dos. Es en este momento es cuando la insulina se dobla y forma los puentes disulfuro S-S. Entonces la proinsulina pasa del RE al aparato de Golgi para ser evaluada en su síntesis y estructura. Una vez verificada, es empaquetada y almacenada en Figura 1.- a) cadena α, b) cadena β de la insulina
  6. 6. vesículas de secreción. Aleatoriamente a este proceso se escinde el péptido C a causa de dos tipos de enzimas (endoproteasa dependiente de Ca+ y exopeptidasa), las cuales cortan los enlaces peptídicos que unen los a.a. 30-31 (Ala-Arg) y 63-1 (Arg-Gly) de la estructura de la proinsulina, produciendo insulina. Secreción y mecanismo de acción.- Recordemos que la insulina es secretada por las células β en los islotes de Langerhans en respuesta al estimulo de niveles altos de nutrientes para mantener así la homeostasis del organismo, pero ¿cómo es el proceso de secreción de esta hormona?, bueno pues esencialmente la insulina posee dos tipos de secreción, a la primera podemos nombrarla una “secreción base” mientras que a la segunda una “secreción lenta” donde se secreta una cantidad más elevada de insulina respecto al primer tipo de secreción. En la secreción basal es una respuesta rápida de 20-30 segundos inmediatos al estimulo (nutrientes) pues no está relacionada a la síntesis de insulina. Cada minuto, el páncreas libera a la circulación portal, 60 mili/ Unidades de insulina. Los gránulos responsables de la 1ª secreción de insulina son sensibles específicamente a la glucosa, los mismos están ordenados, de una manera tal que son vaciados, tan pronto el estímulo llega. Por ello, la respuesta es tan rápida. En cambio los gránulos, de la 2ª fase, se encuentran repartidos en todo el citoplasma. En definitiva por la característica de la distribución de los gránulos, se explica las 2 etapas de secreción de insulina. Mecanismo de acción.- Una vez liberada la insulina de la célula β del páncreas, esta es transportada a través de la sangre a sus tejidos diana (adiposo, musculo-esquelético). Al llegar, será reconocida por el receptor para la insulina, momento en el que gracias a este estimulo se produce una cascada de señalización que implica la traslocasión del GLUT- 4, proteína integral de membrana que será la encargada de transportar a la glucosa hacia el citosol. Alteraciones biomoleculares de la DM.- La glucemia en sangre es controlada principalmente por las células α y β del páncreas, ya sea por una disminución o un aumento de ella. En el paciente diabético la insulina regula su aumento, en lo referente a sus alteraciones biomoleculares podemos observar en la figura 2 una síntesis de ellos.
  7. 7. Estrés oxidativo El oxigeno es esencial para la vida de cualquier ser aerobio pero en su metabolismo produce ciertas moléculas denominadas radicales libres (RL) los cuales junto con la producción de especies reactivas (ER) producen daño oxidativo a macromoléculas, pero gracias a un mecanismo endógeno antioxidante estos efectos son contrarrestados, sin embargo cuando surge una sobre producción de estos y el organismo no puede controlar su efecto oxidante endógenamente, se produce lo que conocemos como estrés oxidativo (EOx). Radicales libres (RL).- Los RL son moléculas caracterizadas por presentar un electrón desapareado en su orbital más externo, lo que les confiere cierta inestabilidad que da pie a reacciones con otras moléculas dañándolas e incluso haciéndolas aun más reactivas generando una reacción en cadena. Especies reactivas (ER).- Estas van a ser moléculas que fácilmente se Figura 2.- Alteraciones biomoleculares de la DM
  8. 8. transforman en RL o que son producto del metabolismo de RL y se distinguen cuatro tipos: ER del oxigeno (ROS), de hierro (RIS), de cobre (RCS) y de nitrógeno (RNS). Mecanismo endógeno antioxidante.- Un antioxidante se define como una sustancia que posee bajas concentraciones respecto a un sustrato oxidable, así como aquella capaz de retardar o prevenir la oxidación. Las funciones son diversas y se muestran en la Tabla 2. El mecanismo endógeno antioxidante se conforma por mecanismos enzimáticos como: superóxidodismutasa, glutatión peroxidasa, glutatión, catalasa y la coenzima Q, así como sistemas no enzimáticos, en los que encontramos vitaminas como la A, C, E, además del ác. úrico, aa como, glicina y taurina, y el tripéptido glutatión, etc. a los que se denominan scavengers de radicales libres. Algunas de las enzimas de este mecanismo necesitan cofactores metálicos como Se, Cu, Zn y Mg para poder realizar el mecanismo de protección celular. Estos mecanismos antioxidantes suelen disminuir con la edad, algunos procesos patológicos y bajo condiciones ambientales como la contaminación atmosférica. Tabla 2.- Funciones de los antioxidantes Disminuyen la concentración de oxidantes. Evitan la iniciación de la reacción en cadena al inhibir los primeros RL que se forman. Se unen a iones metálicos para evitar la formación de ER. Transforman los peróxidos en productos menos reactivos. Detienen la propagación y el aumento de RL. Síntesis de RL.- “El metabolismo oxidativo, siempre se acompaña de reacciones de transferencia de un electrón que involucran la generación de especies reactivas de oxígeno. Las reacciones de transferencia de un e- son difíciles de controlar. Las especies de oxígeno parcialmente reducidas son una fuente continua de ROS. Paradójicamente, es la reducción de un e- de O2 y sus productos intermediarios, los que llevan a la producción de las ROS más peligrosas como •O2-, H2O2, y •OH-que son generadas en presencia de metales de transición y oxígeno” (Dorado, Rugerio, Rivas; 2003). En la célula la mitocondria es el principal orgánulo donde se producen los RL pero no es la única fuente también lo son: peroxisomas leucocitos polimorfonucleares, enzima xantina deshidrogenasa. Por tanto podemos decir que los RL se generan intra y extracelularmente proviniendo de fuentes enzimáticas y no enzimáticas (Tabla 3).
  9. 9. EOxDM.- Ciertos estudios indican que el EOx puede ser el causante del inicio y complicaciones tardías de la DM, sin embargo es un tema que aun se debate en cuanto a si es causal o asociativo a DM, aunque de manera certera se sabe que existe un aumento de ERO’s y una lógica disminución de los mecanismos endógenos antioxidantes en los pacientes diabéticos. “Un estudio en la línea de células beta pancreáticas MIN-6 expuesta por 2 h a elevadas concentraciones de glucosa estimuló la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) detectada por la tinción del di- acetado-2´,7´- diclorofluoresceína. Además se produjo una marcada disminución de los niveles de alfa tocoferol en las membranas de este tipo celular. Un resultado similar al anterior se observó en células mononucleares y polimorfonucleares de personas sometidas a la ingestión de 75 g de glucosa. Estos tipos celulares además mostraron una elevada producción de especies reactivas de oxígeno con un máximo a las 2 h después de la ingestión del exceso de glucosa correlacionado con una disminución significativa de los niveles de alfa tocoferol en sus membranas” (Díaz Arce, 2006). Cruz Hernández opina “Existen varios mecanismos implicados en el incremento del estrés oxidativo (EO) en la diabetes mellitus, entre los cuales se encuentran: la autooxidación de la glucosa, la glucación de proteínas, la activación de la vía de los polioles y la Tabla 3.- Fuentes de RL Enzimáticas No enzimáticas Cadena transportadora de electrones (en mitocondria) Autoxidación de flavinas reducidas, tioles y pequeñas moléculas como hidroxiquinonas, catecolaminas y tetrahidropterinas. Sistemas transportadores de elctrones en RE y membranas nucleares. Peroxisomas, organelos del citosol muy ricos en oxidasas y que constituyen una importante fuente de H2O2. Enzimas como: xantina-oxidasa, indolamindioxigenasa, galctosa-oxidasa, cox, lipooxigenasa, MAO y NADPH oxidasa.
  10. 10. disminución de las defensas antioxidantes. La glucosa, al igual que otros, alfahidrolxialdehídos, es capaz de autooxidarse a enedioles, (enolizarse) en solución acuosa y en presencia de metales de transición, como el Fe+3, reacción en la cual se producen citoaldehídos intermediarios oxidaddos y RL con un alto poder olxidante como el O2” (2011). Partiendo de lo anterior es importante señalar que existe una relación directa entre el inicio del EOx a partir de niveles elevados de glucosa que afectan a las células β del páncreas que indican al EOx como asociativo a la diabetes pero si vemos esto desde otro punto de vista como lo es un paciente sano que comienza a generar RL por diferentes razones que derivan en un EOx y una diabetes a largo plazo parece que el EOx es causal. Daño oxidativo en el paciente diabético.- La diabetes millirus (DM) como ya se ha mencionado anteriormente está asociada a factores genéticos e inmunológicos que interaccionan con factores ambientales. Se ha observado a nivel experimental la incidencia de las especies reactivas del oxigeno en la disfunción de las células β pancreáticas y en las complicaciones micro y macrovasculares de la DM. En particular, para el desarrollo de las complicaciones vasculares que se presentan en la enfermedad se han referido 4 mecanismos bioquímicos que contribuyen al estrés oxidativo. Estos son: 1. Incremento en la vía del poliol. 2. Aumento en la formación de productos terminales de la glicosidación avanzada (PTGA). 3. Activación de isoformas de la proteína cinasa C. 4. Incremento en la vía de las hexosaminas. El papel de los minerales como antioxidantes (Zn, Mg y Se) Zinc (Zn).- El zinc es un micronutriente esencial para el organismo humano que tiene un importante papel en la reproducción, el crecimiento y desarrollo, el metabolismo celular, la expresión de genes, la respuesta inmune y la función neurológica. Este elemento es el cofactor catalítico de más de 300 enzimas y estabiliza la estructura de gran variedad de dominios proteicos. Por lo que un gran número de procesos biológicos son dependientes de zinc y un desequilibrio de su homeostasis conlleva a complejas implicaciones en un número de órganos y puede contribuir a la aparición de enfermedades crónicas. Este
  11. 11. micronutriente es considerado no tóxico para los seres humanos en dosis prescritas y además no presenta actividad carcinogénica, mutagénica o teratogénica. El zinc se encuentra presente en todos los órganos, tejidos, fluidos y secreciones del cuerpo humano. Aproximadamente el 83% del zinc en el cuerpo está en músculo y hueso y el 95% se encuentra a nivel intracelular. No existe un lugar anatómico específico que funcione como reserva de zinc y por ende no hay reservas convencionales en tejidos que puedan ser liberadas o almacenadas en respuesta a variaciones en la dieta. Propiedades antioxidantes del zinc.- Se han reportado en la literatura las propiedades antioxidantes de este metal que no participa en las reacciones de oxidación-reducción celulares. La deficiencia de zinc ha sido asociada con altos niveles de daño oxidativo en tejidos que incluyen la oxidación a lípidos, proteínas y ADN. Los efectos de este metal como antioxidante fue- ron propuestos, por primera vez, a finales de la década de los 80 y comprende 2 mecanismos diferentes: • La protección de los grupos sulfhidrilos de las proteínas y las enzimas contra el ataque de especies reactivas de oxígeno (ejemplo: dihidrorotasa, alanil ARNt sintetasa, ARNt sintetasa clase I, farnesiltransferasa, proteínas del ADN unidas a zinc, entre otras). • Reducción de la formación de radical hidroxilo (OH•) a partir de peróxido de hidrógeno (H2O2) a través de la prevención de la formación de RL o como antagonista de metales de transición como el hierro (Fe) y el cobre (Cu). Estudios más recientes han reportado nuevas evidencias de las propiedades antioxidantes de este elemento. Las NADPH oxidasas son un grupo de enzimas asociadas a la membrana plasmática que producen radical anión superóxido (O2-•) a partir del oxígeno molecular mediante la cesión de electrones procedentes del NADPH; además ha sido referido como un inhibidor de esta enzima. Por otra parte, se conoce que la enzima superóxido dismutasa citosólica (SOD) que cataliza la dismutación de O2-• a H2O2, es dependiente de cobre y zinc. También se ha descrito que induce la producción de metalotioneínas (MT), que son proteínas ricas en cisteínas y excelentes secuestradoras de especies reactivas del oxígeno (ERO). Se ha propuesto que la síntesis de metalotioneínas representa la conexión entre el zinc celular y el estado redox de las células. Bajo condiciones de alto estrés oxidativo, cambios en el estado redox celular resulta en liberación de zinc de las
  12. 12. metalotioneínas como resultado de un intercambio sulfuro/disulfuro. Por otra parte, se ha reportado que este elemento compite tanto con el hierro como con el cobre por la fijación a la membrana celular y disminuye así la producción de este radical. Además estabiliza la estructura de las membranas y protege contra la depleción de la vitamina E. El papel del zinc está vinculado muy estrechamente al sistema inmune. Tiene un papel central en el sistema inmunológico, modulando la susceptibilidad a las infecciones. Es importante para el desarrollo normal y la función de los neutrófilos y las células natural killer (NK). Influye también en ciertas funciones de linfocitos T, como la activación, la producción de citocinas Th1, en el desarrollo de linfocitos B y la producción de anticuerpos, especialmente IgG. Influye además en la actividad de los macrófagos, es un regulador de la apoptosis de linfocitos y tiene actividad antioxidante. Estudios recientes plantean que el zinc regula negativamente la expresión genética de citocinas inflamatorias como factor de necrosis tumoral α (TNF-α) e interleucina 1β (IL-1β, conocidos generadores de ERO, pudiendo ser este un mecanismo adicional por el cual este elemento puede estar funcionando como un regulador del estado redox celular en el organismo humano. Magnesio (Mg).- El magnesio es el cuarto catión más abundante del organismo y el segundo en importancia dentro de la célula. Interviene en procesos bioquímicos primitivos como la fotosíntesis y adhesión celular; actúa como regulador de la estructura del ribosoma, en el transporte de la membrana, síntesis de proteínas y ácidos nucleicos; generación y transmisión del impulso nervioso, contracción muscular y cardiaca así como en la fosforilación oxidativa. El magnesio ha jugado un papel importante en el proceso de la evolución biológica, hacia organismos diferenciados que utilizan más eficazmente la energía. Este elemento forma parte de la molécula de clorofila, que se desarrolló hace tres mil millones de años. También en la fosforilación oxidativa, el magnesio es un ión necesario. Las funciones bioquímicas del magnesio se pueden resumir en la tabla 4 y sus funciones fisiológicas están descritas en la tabla 5.
  13. 13. Tabla 4.- funciones bioquímicas del Mg Síntesis y utilización de compuestos ricos en energía. Síntesis de transportadores de protones y electrones. Síntesis y actividad de numerosas células. Regulador esencial en el ciclo celular y tiene un papel importante en la coordinación del metabolismo. Mg y DM.- el Dr. Ka de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill encontró una relación entre el magnesio y la DM II. El estudio descubrió que los individuos que ingirieron mayor cantidad de magnesio de los alimentos y suplementos de vitaminas redujeron su riesgo de diabetes más que los que lo consumen en cantidades más bajas. Durante el estudio, los investigadores observaron tanto el consumo de magnesio y el riesgo de diabetes en 4.497 personas de 18 a 30 años de edad. Ninguno de los participantes resultaron ser diabético en el comienzo del estudio. Durante los 20 años de seguimiento, 330 de los sujetos desarrollaron diabetes. Los individuos con mayor consumo de magnesio fueron un 47 por ciento menos propensos a desarrollar diabetes que otros con menores consumos (promedio de 100 miligramos de magnesio por cada 1.000 calorías). Sin embargo, los investigadores notaron que los grandes ensayos clínicos con respecto a los resultados finales de la terapia de magnesio se necesitan para determinar si es o no una relación causal o existe realmente entre el magnesio y la diabetes. Los resultados definitivos de este estudio podrían explicar por qué el consumo de productos de granos enteros, elevados en magnesio, está relacionado con un menor riesgo de diabetes. Aunque los productos de grano entero puede ser una fuente común de magnesio, hay numerosas otras fuentes de magnesio para tomar en consideración. Las espinacas verdes son unas fuentes fantásticas, debido al hecho de que el centro de la molécula de la clorofila (el cual proporciona a las verduras su color) contiene magnesio. Algunas leguminosas (frijoles y arvejas), semillas, nueces y granos enteros sin refinar también son buenas fuentes de magnesio. Las razones de por qué un aumento de la ingesta de magnesio puede reducir el riesgo de desarrollar DM II varía entre los expertos médicos, pero de acuerdo a los Institutos Nacionales de Salud, el magnesio juega un papel importante en el metabolismo de los hidratos de carbono.
  14. 14. Puede influir en la liberación y la actividad de la insulina, la hormona que ayuda al control de la glucemia. Selenio (Se).- El Selenio está dentro del grupo de los minerales que el organismo precisa en cantidades inferiores a 1 mg diario. Es un oligoelemento esencial, lo que significa que el cuerpo tiene que obtener este mineral en el alimento de la dieta. La ingesta de una dieta equilibrada, satisface las necesidades cotidianas de selenio; por lo que su deficiencia en el organismo es relativamente rara, pero puede darse en personas con disfunciones intestinales severas o en poblaciones que dependan de alimentos cultivados en suelos pobres en selenio. Se le considera un mineral anticancerígeno, antienvejecimiento y un poderoso antídoto para las intoxicaciones por metales pesados, estimula el sistema inmunológico e interviene en el funcionamiento de la glándula del tiroides. En el organismo actúa además como un antioxidante y un antidepresivo. Sus funciones mejoran considerablemente, al mezclarlo con la vitamina E. Existen estudios que indican que en zonas donde hay carencia de este mineral en el suelo, aparecen cardiopatías y algunos tipos de cáncer. En el organismo se almacena en el hígado, páncreas, riñón, testículos y vesículas seminales. Tabla 5.- funciones Mg fisiológicas del Sistema neuromuscular —excitabilidad neuronal —excitabilidad muscular Sistema cardiovascular Corazón: –Afecta a la contractibilidad e irritabilidad –Cardioprotector –Antihipóxico –Antiisquémico Sistema circulatorio: –Protege las paredes de los vasos –Vasodilatador Sistema sanguíneo: –Antitrombótico –Estabiliza los eritrocitos –Aumenta la producción de leucocitos Otros sistemas: -Necesario en el crecimiento y maduración ósea –Metabolismo mineral –Interviene en la trasmisión genética –Activa la movilidad de los espermatozoides –Activa las funciones hepáticas –Interviene en la síntesis de surfactante pulmonar –Necesario para la síntesis de hormonas –Interviene en funciones antialérgicas
  15. 15. El selenio tiene funciones estimulantes hacia unas enzimas con un efecto antioxidante celular y protector contra agentes externos patógenos. La acción antioxidante del selenio se realiza conjuntamente con la vitamina E. de esta manera, el selenio nos protege contra los RL, retardando el envejecimiento y previniendo la aparición de numerosas enfermedades degenerativas. Funciones que desempeña:  Es un mineral anticancerígeno, antienvejecimiento.  Ayuda a proteger el organismo después de una vacuna.  Es un antídoto contra el envenenamiento causado por materiales pesados como el mercurio, cadmio, arsénico, oro, plata y cobre.  Incrementa la eficacia de la vitamina E.  Actúa como un antioxidante al ayudar al cuerpo a producir proteínas especiales que evitan el daño celular.  También tiene propiedades antidepresivas.  Previene el cáncer.  Estimula el crecimiento.  Mejora la elasticidad de los tejidos.  Favorece la formación de anticuerpos.  Previene y trata la aparición de caspa.  Actúa como un antiinflamatorio.  Ayuda a proteger el organismo de enfermedades cardiovasculares.  Incrementar la fertilidad, especialmente en los hombres, ya que se ha demostrado que este mineral aumenta la producción de semen y la motilidad de los espermatozoides. Se debe destacar la función del selenio como elemento esencial y cofactor para la actividad de la glutatión peroxidasa, donde sus deficiencias pudieran inducir modificaciones del estado oxidativo celular y a la aparición de enfermedades. En estudios se han encontrado niveles bajos de selenio en suero y sangre total de pacientes con infarto agudo del miocardio. En otros reportes, se estudiaron pacientes a los que se les suministró selenio como tratamiento adicional y se comparó con otro grupo que se tomó de control sin la suplementación adicional de selenio. Se midió la concentración de selenio en plasma, sangre total y orina y también las complicaciones aparecidas después del infarto del miocardio, encontrándose un incremento significativo en la actividad de la glutatión peroxidasa en los pacientes
  16. 16. bajo tratamiento intravenoso de selenio en la fase aguda del infarto cardíaco: además entre el primer y tercer día las complicaciones fueron menos frecuentes en el grupo que recibía suplementación con selenio que en el grupo control. Mg, Zn y Se, correlaciones en el diabético.- La disminución en la ingesta de magnesio se ha relacionado con aumento del riesgo de padecer síndrome metabólico y DM II. Se estima que las personas con diabetes tienen mayor riesgo de tener bajas concentraciones de magnesio por lo que los estudios clínicos sugieren que los complementos con magnesio pueden mejorar el control glucémico. El magnesio intracelular regula la acción de la insulina; la deficiencia de este catión inhibe la fase aguda de la insulina en respuesta a una carga oral de glucosa, está asociada con resistencia a la insulina, favorece la captación de glucosa por las células y mantiene el tono vascular. La disminución de magnesio intracelular puede causar deficiencia en la actividad de tirosina cinasa, lo que altera la sensibilidad a la insulina, al controlar la actividad del receptor después de su unión, también se sugiere que puede dañar la señalización intracelular. La diabetes se asocia con pérdida extra e intracelular de magnesio; en sujetos diabéticos las concentraciones plasmáticas de magnesio están inversamente correlacionadas con el control metabólico. A nivel celular, el magnesio libre citosólico está reducido en sujetos con DM II. La asociación entre deficiencia de magnesio, resistencia a la insulina y DM II está fuertemente sustentada en la observación de varios tratamientos para diabetes que parecen aumentar las concentraciones de magnesio. Así, la metformina eleva las concentraciones de magnesio en el hígado, la pioglitazona puede incrementar la sensibilidad a la insulina con un efecto positivo en el metabolismo del magnesio in vitro e in vivo estimulando la concentración de magnesio en adipocitos, e incrementa el magnesio sérico en sujetos que recibieron el fármaco. También se ha propuesto que la deficiencia de magnesio juega un papel muy importante en la aparición de las complicaciones diabéticas porque los cambios iónicos intracelulares están relacionados con alteraciones estructurales cardiovasculares, que muchas veces coexisten en individuos diabéticos. Se ha sugerido que este daño se relaciona con el transporte de inositol, porque cuando hay pérdida de magnesio este mecanismo se afecta. Entre los mecanismos más importantes relacionados con la pérdida de magnesio en la diabetes están el bajo consumo e incremento en la pérdida urinaria, porque la absorción y retención de magnesio no
  17. 17. están dañadas en pacientes con DM II. La deficiencia de Zn se asocia con una variedad de defectos, incluidas la anorexia, lesiones en la piel y retraso en el desarrollo. Las deficiencias de zinc también se han correlacionado en personas con diabetes. Este mineral juega múltiples papeles en la homeostasis de la insulina, y su deficiencia se ha asociado con resistencia a la insulina en pacientes con DM II. La relación entre insulina y zinc se descubrió a principio del decenio de 1930, justo cuando se dispuso comercialmente de ella. La adición in vitro de zinc (protamina) prolonga la acción y la vida media de la insulina y retarda su absorción desde su sitio de inyección hasta el sitio donde ejercerá su efecto. Cuando hay zinc dentro de la célula, el monómero de la insulina se ensambla para formar un dímero, que es su forma de almacenamiento y secreción. A un pH neutro, los dímeros de insulina se ensamblan para formar un hexámero. Esta conformación es muy estable y es la que comúnmente se usa farmacológicamente. La hiperglucemia debida a diabetes tipo 1 o 2 causa una importante pérdida de zinc, que puede agravar el estado del diabético en complicaciones secundarias, mediadas en parte por el estrés oxidativo porque este mineral es un factor decisivo en la defensa antioxidante de la célula y que al ser insuficiente el daño celular puede ser irreversible. El selenio participa en el complejo sistema enzimático de defensa del organismo contra el estrés oxidativo. En este contexto las selenoenzimas mejor caracterizadas son las familias de la glutatión peroxidasa, iodotironin deiodinasa y tioredoxin reductasa. Estas selenoenzimas, además de actuar como antioxidantes que modifican el estado redox, participan en el desarrollo celular, en los procesos de apoptosis, en las vías de señalización celular y son parte de los factores de transcripción. También modifican el metabolismo de las hormonas tiroideas y son las responsables del transporte del selenio a los tejidos. Las selenoproteínas incorporan selenio en forma de selenocisteína y está totalmente ionizada a pH fisiológico, por eso actúa eficientemente en la catálisis redox. El papel del selenio en la diabetes es motivo de controversia. Existen evidencias en modelos animales de diabetes inducida por estreptozotocina en donde el selenio normaliza las concentraciones de glucosa y modifica los sistemas enzimáticos que participan en la glicólisis hepática y gluconeogénesis, sin que esté involucrada la regulación por la insulina. Se sugiere que el selenio ejerce efectos semejantes a la insulina en el metabolismo de la glucosa por estimulación de las
  18. 18. tirosinas cinasas involucradas en la cascada de señalización de la insulina. Los estudios en humanos han demostrado que una concentración en suero alta en selenio se asocia positivamente con la prevalencia de diabetes. Los posibles efectos diabetogénicos de un exceso de selenio pueden ser eventos paradójicos debido a que algunos compuestos de este mineral son capaces de generar especies reactivas de oxígeno y acumularse en el tejido pancreático de varios animales. En condiciones de estrés oxidativo las especies reactivas de oxígeno pueden incrementar la resistencia a la insulina y afectar la función de la célula beta pancreática. Conclusiones La diabetes es una enfermedad crónica degenerativa que es prevenible adoptando un cierto estilo de vida, que en la teoría es el idóneo para mantener una salud estable. La dieta es parte importante de ello. El uso exógeno de minerales en el paciente diabético que cursa con EOx como el Zn, Mg y Se podría ayudar por función antioxidante, así como su participación en procesos metabólicos involucrados con la insulina, sin embrago aun no hay estudios que confirmen un efecto de beneficio significativo en el control metabólico del paciente diabético, durante el curso de la DM o incluso como prevención de la misma, por lo cual su ingesta como Tx debe ser controlada y supervisada por el profesional de la salud que decida administrarla pues el aumento en concentraciones de estos minerales pueden llevar a efectos no deseados. Referencias Granados, M., Ortiz, M., Montúfar, I. & Menjívar, M. (2014, Enero- Febrero). Micronutrientes y diabetes, el caso de los minerales. Cirugía y cirujanos, 82, pp.120-123. Iglesias, R., Barutell, L., Artola, S. & Serrano, R. (2014). Resumen de las recomendaciones de la Americam Diabetes Association (ADA) 2014 para la práctica clínica en el manejo de la diabetes mellitus. Diabetes Práctica, 5, pp.2-4. Cruz, J., Licea, M., Hernández, P., Marcel, E. & Yanes, M. (2011, Enero- Marzo). Estrés oxidativo y diabetes mellitus. Mex Patol Clin, 58. Escobedo-de la peña, J., Buitrón, L., Ramírez, J., Chavira, R., Schargrodsky, H. & Marcet, B. (2011, Septiembre-Octubre). Diabetes en México. Estudio CARMELA. Cirugía y cirujanos, 79, pp.424-431. Cuerda, C., Luengo, L., Valero, M., Vidal, A., Burgos, R., Calvo, F. & Martínez, C. (2011). Antioxidantes y diabetes mellitus: revisión de la evidencia. Nutrición Hospitalaria, 26, pp.68-78.
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