Hepatoprotección mediante suplementación dietaria con ácidos grasos poliinsaturados de 10 cadena larga ω-3 frente a una dieta alta en grasa: 11 activación del factor de transcripción ppar-α e 12 inactivación de nf-κb

Abstract

La resistencia a la insulina, el estrés oxidativo y la inflamación hepática son factores desencadenantes en la enfermedad por hígado graso no alcohólico (EHGNA), donde una alteración de origen nutricional del metabolismo (elevado consumo de lípidos mayoritariamente grasas saturadas e hidratos de carbono) desencadena una acumulación anormal de lípidos, principalmente triglicéridos en el tejido hepático. Los hábitos alimentarios de pacientes con EHGNA indican una muy baja ingesta de pescado y una elevada ingesta de bebidas azucaradas y carnes rojas comparados con la población general, y en el hígado dichos pacientes presentan una disminución de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 (AGPICL ω-3). Por otra parte los AGPICL ω-3 son capaces de estimular la lipólisis e inhibir la lipogénesis a nivel hepático así como inhibir la inflamación en este órgano. Un aporte dietético permanente y excesivo de ácidos grasos saturados, favorece su depósito hepático, y la ingesta sostenida y excesiva de hidratos de carbono digeribles estimula la lipogénesis, donde el aporte permanente de glucosa al plasma, eleva los niveles de insulina circulantes lo cual permite establecer una directa relación entre obesidad y resistencia a la insulina, cuadro que favorece el desarrollo de la EHGNA. Además el estrés oxidativo que se observa en la EHGNA se caracteriza por una disminución del potencial antioxidante, un aumento en la actividad de especies radicalarias y en la generación de radical superóxido (O2-) en las células de Kupffer y en estas condiciones se presentan dos alteraciones relacionadas con el estrés oxidativo; el agotamiento hepático de los AGPICL ω-3 y la resistencia a la insulina. Estas tesis evaluó el efecto brindado por la suplementación dietaria con AGPICL ω-3 (EPA y DHA) en ratones alimentados con dieta alta en grasa, al prevenir el desarrollo de resistencia a la insulina (glicemia, insulinemia y HOMA), el estrés oxidativo hepático (glutatión total, GSH, GSSG, proteínas oxidadas, F8isoprostanos), la inflamación (niveles séricos de TNF-α, IL-1β, IL-6) y junto a ello disminuir la esteatosis hepática, vía activación de PPAR-α (ACOX-1 y CAT-I) y transrepresión de NF-κB a nivel hepático. En ratones machos C57BL/6J la alimentación con dieta alta en grasa durante 12 semanas generó esteatosis hepática (micro y macrovesicular superior al 60%), un incremento significativo en el peso corporal, resistencia a la insulina, inflamación y estrés oxidativo hepático. A nivel hepático estos cambios se acompañaron de un aumento en la relación AGPI ω-6/ω-3, una disminución en los niveles de AGPICL ω-3, especialmente EPA, un aumento en la actividad de unión a DNA de NF-κB y respuesta inflamatoria (niveles de mRNA TNF-α y mRNA IL-1β), y una caída en los niveles de mRNA PPAR-α y de los genes regulados por este factor (ACOX-1 y CAT-I) (p<0,05). La suplementación dietaria con EPA y DHA (200 mg/kg/día) normalizó los parámetros evaluados y permitió disminuir significativamente la esteatosis hepática. Es destacable que dicha protección se acompañó de un significativo consumo hepático de los ácidos grasos suplementados, particularmente EPA. Se concluye que los efectos nocivos generados por la ingesta de una dieta alta en grasa durante 12 semanas, son prevenidos por la suplementación dietaria con AGPICL ω-3 (EPA y DHA), normalizando el peso corporal y los parámetros relacionados con resistencia a la insulina, inflamación y estrés oxidativo, además de disminuir en forma significativa la esteatosis hepática, vía activación de PPAR-α y transrepresión de NF-κB. La suplementación dietaria con EPA y DHA podría constituir una estrategia no invasiva capaz de prevenir el desarrollo de EHGNA.

Insulin resistance, oxidative stress and inflammation are triggered in nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Metabolic alterations due to nutritional factors, such as high consumption of saturated fats and carbohydrates, may also trigger abnormal accumulation of hepatic lipids, particularly triglycerides. Low ingestion of fish and high consumption of sugar beverages and red meat are frequent in subjects with NAFLD. Decreased hepatic content of omega-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 LCPUFA) has also been described in NAFLD patients. N-3 LCPUFA actions on lipid metabolism in the liver include lipolysis stimulation and lipogenesis inhibition, effects that may lead to a decreased liver inflammatory response. On the other hand, prolonged and excessive consumption of saturated fatty acids and digestible carbohydrates stimulate lipogenesis and lipid deposition in the liver. This nutritional condition triggers a constant supply of glucose to the circulation with concomitantly elevated insulin, thus linking obesity and insulin resistance, and favoring the development of NAFLD. On the other hand, decreased antioxidant potential and enhanced generation of superoxide radicals (O2-) by Kupffer cells in NAFLD, lead to oxidative stress, a condition that is also favored by liver depletion of n-3 LCPUFAs and insulin resistance The present study evaluated the protective effect of dietary supplementation with n-3 LCPUFAs (EPA and DHA) in mice fed a high-fat diet. Prevention of the development of insulin resistance (glucose, insulin and HOMA), hepatic oxidative stress (total glutathione, GSH, GSSG, oxidized proteins, F8-isoprostanes), inflammation (serum levels of TNF-α, IL-1β, IL-6) and hepatic steatosis, via activation of PPAR-α (ACOX-1 and CAT-I) and transrepression of NF-κB genes were evaluated. Male mice (C57BL/6J strain) receiving a high-fat diet for 12 weeks, developed hepatic steatosis (micro and macrovesicular, 60% of animals), with significant increase in body weight, insulin resistance, inflammation and hepatic oxidative stress. These patho-physiological changes were accompanied by (i) enhanced liver n-6/n-3 LCPUFAs ratio, (ii) decreased n-3 LCPUFA content, mainly EPA, (iii) increased NF-κB DNA binding activity, and inflammatory response (TNFα and IL-1β mRNA levels), (iv) decreased PPAR-α mRNA expression and related gene expression (ACOX-1 and CAT-I) (p <0.05). Dietary supplementation with EPA and DHA (200 mg/kg/day) normalized these parameters and significantly reduced liver steatosis. Interestingly, liver consumption of supplemented n-3 LCPUFA, particularly of EPA, was significantly enhanced. It is concluded that the adverse effects of a high fat diet for 12 weeks, can be prevented by dietary supplementation with n-3 LCPUFA (EPA and DHA). This dietary intervention also normalized body mass and metabolic parameters related to insulin resistance, inflammation and oxidative stress. Significant reduction of liver steatosis via enhanced PPAR-α expression and NF-κB genes transrepression, were also observed. Dietary supplementation with EPA and DHA could provide a noninvasive strategy for the prevention of NAFLD development.