Describen los Efectos del Tratamiento con Ozono sobre el Perfil Metabólico Sérico

• AUTOR : Travagli V, Zanardi I, Bocci V y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Effects of Ozone Blood Treatment on the Metabolite Profile of Human Blood
• CITA : International Journal of Toxicology 29(2):165-174, Mar 2010
• MICRO : Las alteraciones oxidativas inducidas por el ozono se correlacionan con la dosis administrada. El uso de concentraciones terapéuticas se relaciona con escasas anomalías sin lesiones relevantes. Las dosis elevadas o la combinación con otros factores, como el calor o los rayos ultravioletas, se asocian con efectos perjudiciales.

Introducción

Las especies reactivas del oxígeno incluyen tanto los radicales libres como otras variantes moleculares, entre las cuales se destaca el ozono. Esta molécula conforma una capa protectora en la estratosfera, pero se considera un elemento de polución a nivel del mar, dado que provoca peroxidación lipídica. Sin embargo, su acción microbicida se utiliza para la purificación del agua potable en distintos distritos.

La utilidad terapéutica del ozono ha sido postulada sobre bases empíricas en las enfermedades vasculares, la cicatrización de úlceras y las afecciones virales agudas y crónicas. En una revisión crítica de los efectos del ozono se señaló que, cuando esta sustancia toma contacto con el torrente circulatorio, se observan tanto una optimización de la circulación y del transporte de oxígeno a los tejidos isquémicos como un incremento del metabolismo general y de la actividad del sistema inmunitario. Estas modificaciones se asocian con aumento de la producción de diferentes moléculas, entre las cuales se destacan las enzimas antioxidantes, la hemo oxigenasa 1, la proteína de shock térmico 70 [HSP-70] y el 2-3-di-fosfo-glicerato (2,3-DPG) de los eritrocitos.

Si bien el tratamiento adecuado con ozono no induce efectos adversos agudos o crónicos, se requiere una mayor evaluación acerca de los metabolitos producidos por su interacción con la sangre humana. A tal fin, se emplean las técnicas de metabonómica, con especial interés en la aplicación de la resonancia magnética para obtener datos relacionados con las alteraciones metabólicas producidas por distintas sustancias. En este ensayo, los autores presentan los resultados de un estudio ex vivo, en el cual se describe el perfil metabonómico plasmático secundario a la ozonización sanguínea con concentraciones terapéuticas o elevadas.

Métodos

Se indujo la producción de ozono mediante descargas eléctricas aplicadas con 2 generadores sobre el flujo generado por equipos de oxígeno medicinal, a fin de evitar el uso de aire ambiental filtrado para impedir la formación de especies oxidadas del nitrógeno. Se controló la concentración del producto final por medio de un fotómetro calibrado a 600 nm.

Por otra parte, se obtuvieron distintas muestras de sangre de 60 ml de 2 donantes varones sanos sin antecedentes de tabaquismo. En una primera experiencia, se expusieron las muestras ex vivo a una mezcla gaseosa a presión atmosférica conformada por un 95% a 99% de oxígeno y un 1% a 5% de ozono, correspondientes a concentraciones de ozono de 20, 40, 80, 160, 240, 320 y 800 µg/ml (0.42 a 16.8 µmol/ml). En una segunda experiencia, se seleccionaron muestras de albúmina humana al 4% en presencia de concentraciones fisiológicas de ácido úrico o ascórbico o sin ellas, las cuales se expusieron a una mezcla gaseosa similar con concentraciones de ozono de 5, 10, 20, 40, 80 y 160 µg/ml (0.105 a 3.6 µmol/ml). En la tercera experiencia, las muestras seleccionadas se sometieron al contacto con ozono, rayos ultravioleta y calor, en forma aislada o bien en combinaciones de 2 o 3 de estos elementos.

Las muestras de los 3 experimentos se centrifugaron para el estudio por resonancia magnética, que incluyó el procesamiento espectral de los datos obtenidos para su análisis y determinación final por técnicas de espectroscopia. Se calcularon así la absorbancia y la viscosidad, entre otros parámetros relevantes.

Toda la información reunida se analizó con pruebas estadísticas específicas.

Resultados

Las muestras expuestas a oxígeno puro no presentaron diferencias importantes en relación con sus propiedades iniciales, a excepción de un pequeño incremento de la concentración máxima de piruvato hasta 2.32 partes por millón (ppm).

Por el contrario, la exposición a cantidades crecientes de ozono se correlacionó con distintos cambios metabólicos. Se observó un acentuado incremento de las concentraciones máximas de CH-metanoato, CH-alantoína, metil-acetoacetato y metil-acetato, con una disminución importante del nivel máximo de metil-piruvato, el cual desapareció en presencia de una concentración de ozono de 320 µg/ml. Las variaciones del piruvato y el acetato se correlacionan, dado que el acetato se produce por oxidación directa del piruvato en presencia de ozono; el metanoato es el producto de degradación oxidativa final de los hidratos de carbono y la alantoína resulta un metabolito oxidado del ácido úrico. Asimismo, el acetoacetato se forma en el plasma a partir de la oxidación del gamma-hidroxi-butirato.

El incremento de la concentración de ozono hasta 800 µg/ml permitió confirmar los resultados. El uso de niveles elevados y no terapéuticos de este gas (concentraciones por encima de 240 µg/ml) se asoció con la desaparición de la señal emitida por el piruvato, atribuida al excesivo proceso oxidativo. Además, un análisis más detallado del espectro permitió identificar señales de sustancias que no estaban presentes en las muestras originales de plasma y que parecían relacionadas con la actividad directa del ozono en diferentes concentraciones. Con el fin de explicar el origen de estos registros, se llevaron a cabo pruebas adicionales en la experiencia con albúmina, ácido ascórbico y ácido úrico. Se reconoció la probable oxidación del urato en alantoína y del ácido ascórbico en dehidroascorbato, con la aparición de metanoato y de 2 valores máximos de medición de las sustancias por identificar.

Para reconocer los resultados metabonómicos de estas experiencias y del experimento de exposición a los rayos ultravioletas y el calor, se agregaron investigaciones fisicoquímicas acerca de la viscosidad de las muestras y de la presencia de procesos de hemólisis. Así, en la primera experiencia, la exposición a altas dosis de ozono se vinculó a un incremento de la tasa de hemólisis, mientras que dosis menores se correlacionaron con cambios en la viscosidad. A su vez, los resultados de la tercera experiencia fueron variables y sólo la asociación de ozono, altas temperaturas y rayos ultravioleta provocó un alto nivel de hemólisis.

Discusión y conclusiones

Los investigadores citan que las técnicas de metabonómica son muy útiles para evaluar las diferencias entre distintos perfiles metabólicos. En el presente ensayo, fue posible demostrar la eficacia de estos métodos para detectar alteraciones en los metabolitos plasmáticos atribuidas al estrés oxidativo inducido por el ozono y otros factores. Las técnicas utilizadas permitieron suprimir las señales producidas por macromoléculas como los lípidos.

En función de los resultados obtenidos, consideran que si bien el ozono se asocia con peroxidación lipídica, la terapia con este alótropo del oxígeno no causa alteraciones en la composición de los lípidos plasmáticos ni fenómenos de hemólisis dentro del intervalo de concentraciones terapéuticas, definido entre 10 µg/ml y 80 µg/ml (0.21 µmol/ a 1.68 µmol/l). Los primeros cambios en la fracción lipídica del plasma se observaron con concentraciones elevadas de ozono, superiores a los 240 µg/ml, las cuales no forman parte de los esquemas de tratamiento. Asimismo, los cambios en las concentraciones máximas de diversas moléculas ante la exposición a dosis de ozono de 800 µg/ml permiten suponer la presencia de lisis de las membranas celulares atribuidas a peroxidación lipídica, que resultan en hemólisis asociada. El principal producto de esta reacción sobre los lípidos (4-hidroxi-nonenal) no se vincula con alteraciones en el perfil metabonómico del suero, por lo cual las anomalías descritas se atribuyen a la oxidación directa de otras moléculas, como el piruvato, los hidratos de carbono y los antioxidantes, entre ellos, los ácidos úrico y ascórbico.

Así, las alteraciones inducidas por el ozono se correlacionan con la dosis administrada. El uso de concentraciones terapéuticas se relacionó con escasas anomalías sin lesiones relevantes. De todos modos, la combinación con otros factores, como el calor o los rayos ultravioletas, se asocian con efectos perjudiciales. Los procedimientos de exposición combinada a estos 3 parámetros se vinculan con extensa citólisis sin efectos beneficiosos, por lo que estos presuntos tratamientos deberían proscribirse. La terapia con ozono sólo resulta segura cuando se aplica mediante equipos calibrados que administren la concentración apropiada.

Especialidad: Bibliografía - Endocrinología