Anales de la Facultad de Medicina
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Copyright© 1999

ISSN 1025 - 5583
Vol. 57, Nº4 - 1996

 

ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS REGULADORAS DEL METABOLISMO DE
LOS CARBOHIDRATOS EN LA PLACENTA PREECLÁMPTICA

RAQUEL ORE, SILVA SUAREZ , INES  ARANAO

Centro de Investigación en Bioquímica y Nutrición, Facultad de Medicina,
Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Resumen

La pre eclampsia es una de las patologías más frecuentes en el embarazo. La placenta juega un papel importante en el desarrollo del cuadro. En el presente trabajo realizamos un estudio de las actividades de dos enzimas reguladoras [Fosfofructoquinasa I (C.E. 2.7.1.11). y Glucosa 6-P deshidrogenasa (C.E. 1.1.1.49) ] en el metabolismo de carbohidratos en tejido placentario normal y preeclamptico a término. Se halla una marcada disminución de las actividades de ambas enzimas en los tejidos patológicos. Se discuten los posible mecanismos.

Palabras claves: Placenta, Pre eclampsia, Intercambio materno-fecal,fosfofructoquinasa, Gucosa deshidrogenasa..

Abstract

Pre eclampsia is one of the most frecuent pathologies during pregnancy. The placental tissue plays an important role in the development of the pathology. In this report we performed a study of the activities of two regulatory enzymes [ Phosphofructokinase I (E.C. 2.7.1.11) and Glucose 6-P-dehidrogenase (E.C. 1.1.1.49)] of the carbohydrate metabolism in both normal and pre emclampsia placental tissue. It has been found a pronounced decreased in both activities in the pathological tissue. We discussed the possible mechanisms.

Key Words: Placenta, materno- fetal exchange, pre-eclampsia , phosphofructokinase, Glucosa dehydrogenase.


Introducción

La placenta es un órgano interfase entre la madre y el embrión. Es una compleja estructura eminentemente transitoria que participa en complicados fenómenos biológicos, experimentando cambios según la edad gestacional (5).

Este órgano es muy importante para la vida fetal ya que el crecimiento y desarrollo del feto está en relación directa con las características de la placenta. Un inadecuado transporte de nutrientes, produce la formación de fetos pequeños en relación a la edad gestacional.

Estudios sobre los mecanismos encargados de la regulación del transporte y captación de glucosa por la placenta, han mostrado relaciones directas entre la concentración de glucosa arterial materna y concentración de la glucosa arterial fetal. Factores como el consumo de glucosa por la misma placenta, su permeabilidad, área superficial, espesor placentario y mecanismos de transporte (activo, facilitado y pasivo) también tienen inferencia en su fisiología (3).

Experimentos realizados en placenta de oveja mostraron la utilización de glucosa por diferentes vías metabólicas, con formación de ácido láctico (aerobiosis) a un ritmo acelerado, el cual es utilizado por el feto como fuente de energía. Una pequeña fracción de esta glucosa puede almacenarse y la otra que es la más voluminosa es oxidada y proporciona energía necesaria para el transporte activo y para los procesos de síntesis proteínica exclusivo de la placenta (3).

Durante el desarrollo del embarazo puede producirse hipertensión en mujeres normotensas o agravarse en pacientes hipertensas; suele presentarse después de las 20 semanas de gestación. Los estados hipertensivos se suelen clasificar en: pre eclampsia y eclampsia los que se caracterizan por edema, proteinuria e hipertensión arterial, siendo este último signo clínico el más importante y peligroso ya que produce cambios vasculares en especial a nivel de la retina y sus efectos se observan en diversos órganos como riñones, cerebro, útero, unidad fetoplacentaria, corazón, hígado y pulmones. La mayoría de los cambios ocurren a nivel de las arteriolas y capilares observándose daños degenerativos agudos y émbolos de material fibrinoide los cuales asociados a la hemoconcentración, disminuyen el flujo sanguíneo y la perfusión tisular, con la consiguiente producción de anoxia y alteraciones funcionales y anatómicas, localizadas más comúnmente en hígado, riñones, cerebro, placenta, corazón y pulmones (5).

La morfología de la placenta en los embarazos normales a término presentan evidencias de envejecimiento, con cierto grado de degeneración del trofoblasto y la aparición de infartos acentuándose más en estados de hipertensión, observándose infartos placentarios (zonas rojas) con más frecuencia.

El flujo sanguíneo puede disminuir en la placenta de mujeres pre eclámpsicas y eclámpsicas, lo cual conduciría probablemente a una hipoxia a largo plazo y anormalidades vasculares placentarias las que pueden llegar a alterar la actividad de las enzimas del metabolismo intermediario de la placenta; por esta razón estudiaremos la actividad de dos enzimas marcadora del metabolismo de los carbohidratos, la fosfofructoquinasa tipo I (FFK-I) y la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH).


Material y Métodos


MATERIAL BIOLÓGICO

Se empleó placentas que cursaron con un embarazo normal y de casos con pre eclampsia del Hospital Maternidad de Lima

REACTIVOS

Todos los reactivos químicos fueron de grado analítico. Se empleo: Tris-HCl, NADH, ATP, AMP, glucosa-6-fosfato, fructosa-6-fosfato, triosa-fosfato-isomerasa-á_glicerol-fosfato-deshidrogenasa y aldolasa.
Los reactivos fueron obtenidos de la casa comercial SIGMA (St. Louis, Missuouri, USA).

MÉTODOS

Preparación de la muestra:

Las placentas fueron colectadas y colocadas rápidamente en baño de hielo, luego se procedió a la limpieza, pesado y separación de la porción periférica, intermedia y central (separación de anexos) obteniéndose una muestra de 1,5 g de ella, porción que se lavo 5 veces con el medio de homogenización para eliminar la sangre. Se homogenizó al 1/3, en un homogenizador de vidrio tipo Potter-Elvehjem con émbolo de teflon. El medio de homogenización contenía buffer fosfato 0,01 mol/L, pH 7,4.

El homogenizado fue centrifugado a 750 g por 10 min. para eliminar las células intactas, núcleos y restos de membrana celular. Se realizó una segunda centrifugación del sobrenadante a 9800 g por 15 min. para eliminar mitocondrias y una tercera ultra centrifugación a 40000 g por 60 min. para obtener el citosol.

Las dos primeras centrifugaciones fueron hechas en una centrifuga Sorvall tipo RC2-B, rotor SS34 y la última centrifugación fue realizada en una centrifuga Beckman modelo L, rotor 50Ti, se trabajó a una temperatura entre 0 a 5ºC.

Determinación de la actividad Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa(G6PDH):

Se realizó según la técnica de Oré (6) con algunas modificaciones, mediante la medición de la reducción del NADP a 340 nm. La cubeta de reacción contenía 0,5 ml de buffer Tris-HCl 0,05 mol/L a pH 8,8; 0,4 mL de cloruro de magnesio 0,1 mol/L; 0,1 mL de NADP+ 5,9 mmol/L; 0,1 mL de citosol y 1,8 mL de agua destilada. La reacción fue iniciada con 0,1 ml de Glucosa-6-Fosfato 36,3 mmol/L y se midió el cambio de absorbancia a 340 nm durante 2 minutos.

Determinación de la actividad de la fosfofructoquinasa I:

La mezcla de reacción contenía solución Potter pH 7,4, ATP 1 mmol/L; AMP 2 mmol/L, NADH 0,17 mmol/L, CNK 0,1933 ìg; triosa fosfato isomerasa-á glicerol-fosfato deshidrogenasa (9,6 U - 0,16 U); aldolasa (0.9 U) llevada a pH 8,0. En una cubeta de 3 ml se colocó 1,5 ml de la mezcla anterior, 0,1 mL de citosol y 1,3 mL de agua destilada y se inició la reacción agregando 100 ìL de fructosa-6-fosfato (10,73 mg/ml). Se lee a 340 nm.

Se  expresa la actividad enzimática como unidad/g de tejido, en donde Unidada es igual al número de micromoles formado por minuto a 30 °C.

Los resultados son expresados en U/g de tejido+-error estándar.


Resultados y discusión

Medimos la actividad de la fosfofructoquinasa tipo I y de la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa en placenta humana del tercer trimestre de gestación y se obtuvo los siguientes resultados: 

 

Tabla 1. Actividad Enzimática de fosfofructoquinasa
Tipo 1 (FFK- 1) y Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa en placenta humana (III Trimestre)
  FFK-I
(U/g tejido)
G6PDH
(U/g tejido)
Normal (1) 0,454 ± 0,013 0,429 ± 0,013
PE (2) 0,160 ± 0,012 0,149 ± 0,0125

PE = Casos con pre-eclampsia

U= u moles/min a 30ºC

1   n = 4

2   n = 6

                                                                   

El progreso de la gestación normalmente va acompañado de una disminución significativa en la actividad de las vías glicolíticas, gluconeogénicas y lipogénicas, probablemente como una expresión de su senescencia (2).

Estas características son más marcadas en tejido placentario proveniente de embarazos que cursan con pre eclampsia, como se observa en la Tabla I.

En el caso de la principal enzima reguladora de la vía glicolítica la FFK-I, la disminución aún más acentuada de su actividad puede ser parte de un mecanismo adaptativo para darle funcionalidad al tejido por largo periodo a pesar de un pobre aporte de nutrientes, teniendo en cuenta que la placenta en la toxemia gravídica presenta una deficiente implantación y por tanto no realiza un intercambio normal de metabolitos que afecta a la madre, al feto y al mismo tejido (7).

También la menor oxigenación del tejido en estas circunstancias puede explicar en parte esta actividad disminuida; pues, en cultivos tisulares de hepatocitos de rata sometidos a concentraciones fisiológicas y bajas de oxígeno, por largos períodos tienden a disminuir la actividad de la enzima y también su sensibilidad a la inhibición por ATP (1). No hay reportes al respecto sobre placenta, pero este razonamiento puede ser lógico y aplicable a este tejido que por otro lado conduce su metabolismo glicolítico a la formación de cantidades importantes de lactato en condiciones aeróbicas, según finos estudios realizados en placenta de oveja.

La ubicación metabólica de la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa es crítica para la regulación de diversas rutas como la biosíntesis de lípidos, de ácidos nucleicos y en el sistema de defensa antioxidante de cualquier célula.

El producto NADPH formado en la reacción catalizada por esta enzima es responsable del estado redox celular dependiendo de la relación NADP/NADPH. Su participación se ve corroborada por la influencia que tienen algunos factores implicados en las rutas mencionadas sobre la actividad de esta enzima productora de NADPH (8).

La producción disminuida de equivalentes reductores en los casos patológicos de pre eclampsia, puede atribuirse también a un mecanismo de adaptación para la defensa celular a fin de disminuir la lipogénesis y evitar una mayor peroxidación de estas moléculas. Sin embargo esto trae consigo una disminución en la provisión de equivalentes reductores necesarios para la actividad de la glutation reductasa, enzima que permite el restablecimiento del glutation reducido, tripéptido de papel central en los mecanismos de defensa antioxidante.

Probablemente el curso inexorable de esta situación empieza ya desde el segundo trimestre de la gestación, periodo donde se acentúan los signos y síntomas de la patología gravídica. Las placentas del presente estudio fueron de embarazos a término, de manera que desconocemos en que momento la actividad disminuye ostensiblemente, aún a riesgo de desfavorecer el mecanismo de defensa antioxidante, que también se encuentra disminuido en estos casos según estudios realizados en este Centro de Investigación (comunicación personal de Suárez y col.), resultado que se explicaría por la una relación elevada de NADP/NADPH.

Estos eventos en el metabolismo de carbohidratos de la placenta pre eclámptica pueden aportar explicación a la observación de un envejecimiento prematuro del tejido placentario. Sin embargo, aún quedan interesantes mecanismos que dilucidar, por ejemplo el papel del lactato, la producción de citrato, la sensibilidad al ATP y el comportamiento de otras enzimas reguladoras.


Conclusión


La placenta de embarazo con pre eclampsia presenta una marcada disminución de la actividad de la FFK-I y de la G6PDH.


Agradecimientos


Al Hospital de Maternidad de Lima por la donación del material biológico.
Al Biol. Marco Antonio Núñez Fonseca, por su apoyo en el tipeo del manuscrito.

Bibliografía