Citar
como: Quiroz-Alvarado
L, Ramos-Valdivieso M, Rodríguez-Esquivel S, Rodríguez-Luis A, Rodríguez-Polo
O, Romero-Nolasco L, Ruíz-Miñano A, Salas-Anticona J, Gil-Reyes W. Efecto de la
suplementación de vitamina C y hierro polimaltosado sobre la hemoglobina en Rattus
norvegicus. Rev méd Trujillo.2023;18(4):067-72. doi: https://doi.org/10.17268/rmt.2023. v18i4.5784
RESUMEN
Objetivo: Determinar
el efecto de la suplementación de vitamina C y hierro polimaltosado sobre la
hemoglobina en Rattus norvegicus. Métodos:
Estudio experimental, que consistió en la suplementación dietética
a 20 ratas Holtzman macho, aleatoriamente, distribuidos en 4 grupos. El Grupo 0
(Control) recibió al igual que los otros grupos, 30 gramos de alimentación
balanceada diaria y agua ad libitum, el Grupo 1 (Experimental 1) se les
administró con vitamina C (200mg/kg), el Grupo 2 (Experimental 2) recibió
suplementación de polimaltosado con hidróxido de hierro (III) 10mg/kg, y el
Grupo 3 (Experimental 3) el cual se administró con ambos factores de estudio.
En los 30 días de suplementación se proporcionó a cada rata un ambiente
individual aclimatado previamente. Durante este tiempo, se realizó dos
extracciones de sangre para el análisis de hematocrito. Al término del
experimento, las 20 ratas fueron donadas al Bioterio de Medicina de la UNT. Resultados: Se halló un
incremento en los niveles de hemoglobina en los grupos experimentales, siendo
el más significativo el Grupo 3. Los datos recogidos fueron analizados por
diferencia de la media en relación al valor crítico de Dunnet, y la prueba T de
Student permitió conocer la relación muestral. Conclusión: Los
niveles de hemoglobina se elevaron por aumento en la capacidad de absorción del
hierro no hemítico a través de la de vitamina C y el nivel nutricional por el
polimaltosado.
Palabras
Clave: Suplementos dietéticos, ácido ascórbico, hierro, hemoglobina. (Fuente:
DeCS BIREME).
SUMMARY
Objetive: To determine the effect of vitamin C and polymaltose iron
supplementation on hemoglobin in Rattus norvegicus.
Methods: Experimental study, which
consisted of dietary supplementation to 20 male Holtzman rats, randomly
distributed into 4 groups. Group 0 (Control) received, like the other groups,
30 grams of daily balanced food and water ad libitum, Group 1 (Experimental 1)
were administered with vitamin C (200mg/kg), Group 2 (Experimental 2) received
supplementation of polymaltosate with iron hydroxide (III) 10mg/kg, and Group 3
(Experimental 3) which was administered with both study factors. In the 30 days
of supplementation, each rat was provided with an individual previously
acclimatized environment. During this time, two blood samples were taken for
hematocrit analysis. At the end of the experiment, the 20 rats were donated to
the UNT Medicine Laboratory. Results: An increase in hemoglobin levels was found in the experimental
groups, Group 3 being the most significant. The collected data were analyzed by
mean difference in relation to Dunnet's critical value, and the Student's T
test allowed to know the relationship sample.
Conclusion: Hemoglobin levels rise due to an
increase in the absorption capacity of non-hemitic iron through vitamin C and
the nutritional level through polymaltosate.
Key
words: Dietary supplements, ascorbic acid, iron, hemoglobin.
(Source: MeSH).
INTRODUCCIÓN
La vitamina C es una vitamina hidrosoluble y la más
lábil, por su alteración con el oxígeno, iones metálicos, aumento del pH, calor
y luz. No es sintetizada en el ser humano debido a la ausencia de la enzima
L-gluconolactona oxidasa, que cataliza el último paso de la glucosa a vitamina
C, por lo cual debe ser incorporada en la dieta [1,2]. La vitamina C actúa como
un agente reductor que tiene como forma reducida y activa al ácido ascórbico,
el cual se oxida a ácido deshidroascórbico durante la transferencia de
equivalentes de reducción. El ácido ascórbico se transporta a nivel
intracelular por transportadores de vitamina C dependientes de sodio (SVCTs).
Mientras que el ácido dehidroascórbico se traslada por transportadores de
glucosa (GLUT) y a nivel intracelular sufre una reversión espontánea a su forma
reducida por acción del glutatión [1,3].
La vitamina C participa en varios procesos como en
la síntesis de colágeno, carnitina, noradrenalina, adrenalina y hormonas
peptídicas, transcripción de genes, regulación de la traducción y eliminación
de tirosina, protección contra especies reactivas de oxígeno (ROS). Además,
debido a su bajo peso molecular facilita la absorción de hierro a nivel
intestinal y gástrico, logrando un mejor traslado a los sitios de depósito [3,4,5].
El hierro es un ion metálico inorgánico, necesario
para la formación de hemoglobina e implementación de procesos tisulares
oxidativos [6]. El polimaltosado de hidróxido de hierro III, complejo
multinuclear hidrosoluble contiene 50mg de hierro elemental por cada mililitro,
el cual llega hasta la mucosa duodenal, donde el complejo libera la cantidad
necesaria de hierro férrico que es transportada al enterocito donde se libera
para unirse a transferrina para llevar el hierro a lugares de almacenamiento
(hígado y sistema retículo-endotelial) [7,8].
El tratamiento de elección de la anemia ferropénica
se realiza con sales de hierro ferrosas, no obstante, éstas poseen una baja
biodisponibilidad por la formación de complejos de hidróxido de hierro férrico
insolubles impidiendo su absorción por los enterocitos. Esto dificulta su
administración vía oral. Por otro lado, el polimaltosado de hidróxido de hierro
III, posee una muy buena biodisponibilidad en tratamientos vía oral, debido a
que, la polimaltosa actúa como un protector del metal, siendo liberado más
lento respecto a las sales ferrosas, para evitar efectos colaterales
gastrointestinales y permitiendo ser administrado junto a los alimentos [9,10].
Yasa B et al. (2011) realizaron un estudio para
evaluar la eficacia, tolerabilidad y aceptabilidad del polimaltosado de
hidróxido de hierro III en comparación con el sulfato ferroso; en una
investigación de duración de 4 meses, con 103 niños mayores de 6 meses con
anemia ferropénica asignados a grupos aleatorios para administración de
polimaltosado de hidróxido de hierro III y sulfato ferroso 2 veces al día
(5mg/kg). La eficacia entre ambos grupos fue comparable, sin embargo,
polimaltosado de hidróxido de hierro III provocó menos efectos colaterales
gastrointestinales y una mejor tasa de aceptabilidad [11].
Lozano L. (2018) realizó un estudio en la
universidad Nacional Mayor de San Marcos en el cual se determinó el efecto de
una mezcla de minerales y vitaminas sobre la capacidad antioxidante y anemia
inducida en ratas y cambios bioquímicos e histológicos donde, luego de 21 días
de administración de las sustancias se concluyó que el sulfato ferroso generó
mayores alteraciones en la morfología celular, especialmente en hígado [12].
Li N et al. (2020) elaboraron un estudio con el
objetivo de comprobar la equivalencia y la seguridad entre el consumo de
suplementos de hierro por vía oral más vitamina C y el consumo de solo
suplementos de hierro por vía oral en pacientes con anemia. Para ello los
pacientes recibieron aleatoriamente una tableta oral de hierro de 100 mg más
200 mg de vitamina C o una tableta de hierro de 100 mg sola cada 8 horas al día
durante 3 meses. Se obtuvo como resultados que el consumo de solo suplementos
orales de hierro fue equivalente a los suplementos orales de hierro más
vitamina C [13].
Por lo expuesto, la presente investigación tiene
como finalidad determinar el efecto de la suplementación de vitamina C y hierro
polimaltosado sobre la hemoglobina en Rattus norvegicus. De este modo,
determinaremos si se puede emplear como tratamiento para incrementar o
estabilizar los niveles de hemoglobina, en pacientes con disminución de la
misma o que presenten patologías que produzcan dicho efecto.
MATERIAL Y MÉTODOS
Diseño: Estudio experimental
y de regimen de invetsigación libre.
Población de
estudio: En
este estudio se trabajó con individuos macho del género Rattus, especie norvegicus
y cepa Holtzman, con una edad promedio de 5 meses, con un peso [230 - 333] g.
Las ratas se obtuvieron del Bioterio de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de
la Universidad Nacional de Trujillo, Perú. Mismos que fueron criados y cuidados
bajo la guía de manejo y cuidado de animales de laboratorio: Ratón establecido
por el Instituto Nacional de Salud (INS)-Ministerio de Salud (MINSA). Se
seleccionaron ejemplares que no presentaron defectos físicos ni genéticos. La
cepa antes mencionada fue seleccionada ya que suele ser de las más
estandarizadas en la experimentación [14].
Procedimiento: Para la
recolección de los niveles de hemoglobina al inicio y final del presente
estudio, se confeccionó una tabla, donde se registraron los datos. Se adquirió
hierro polimaltosado de la marca Anemius ® en forma de solución oral (50mg/ml) [16]. La
concentración de hierro sérico se incrementa levemente en las primeras 6 horas,
llegando a su concentración máxima luego de 24 horas. Se conservó fuera del
calor, luz y humedad a temperatura no mayor de 30°C [15]. Se adquirió
vitamina C de la marca Sunvit Life ® en forma de pastillas (1000mg), estas
fueron pulverizadas, diluidas y homogeneizadas por un sonicador de la marca
Branson ® modelo CPX8800H-E / CPX-952-838R en el laboratorio de la Facultad de
Farmacia y Bioquímica de la Universidad Nacional de Trujillo a una
concentración de 200mg/ml [16]. La vitamina C fue
conservada fuera del calor, luz y en refrigeración (5°C) [17].
Toma de
muestra sanguínea: El estudio de Diehl (2001),
evidenció diferencias notables en valores de patología clínica y resultados de
experimentación, dado por el sitio de extracción en las muestras de sangre.
Además, dicho autor consideró que la toma de muestra más útil es la punción en
la vena lateral de la cola del espécimen, dado que se somete a situaciones
menos estresantes y minimiza efectos secundarios, evitando variables extrañas
durante la experimentación [18].
Medición de
los niveles de hemoglobina: Las concentraciones de hemoglobina en ratas, puede
encontrarse entre los siguientes valores: 11.4–19.2 g/dl, pero este parámetro
varía dependiendo de la cepa de rata, sexo, edad y salud. En los humanos, el
hematocrito es de aproximadamente tres veces superior al valor de Hb, con una
media de 40,5-53,9%. Gramo [19]. Para la obtención de los
valores de hemoglobina en ratas se tomó como referencia la siguiente fórmula
que emplea el hematocrito para su cálculo [20]:
Margen de
error entre vena safena y cola: La recolección de sangre se puede realizar a través
de una variedad de métodos, pero difiriendo en el tipo de restricción
requerida, la invasividad del procedimiento y la necesidad de anestesia general.
La punción de la vena safena es el método más
idóneo para la recolección de sangre en grandes cantidades. Se puede realizar
sin anestesia, pero ello implica que la persona encargada del procedimiento
tenga un buen dominio de la técnica.
La extracción a partir de la vena de la cola es
usada para la toma de pequeñas muestras de sangre. La ventaja del uso de la
cola es que ésta no posee pelo y resulta fácil la sujeción y punción.
Investigadores concluyen que la extracción de la
vena safena es de difícil realización y aconsejan la extracción a partir de la
cola, ya que al no haber uso de anestésicos, se genera una situación de estrés
para el animal que podrían alterar significativamente algunos parámetros
hematológicos y bioquímicos de la muestra [21,22].
Centrifugación:
La
Centrífuga de Hematocrito con rotor se usa para determinar fracciones de
volumen de eritrocitos en sangre y también para la separación de
microorganismos en sangre y soluciones.
Con una aceleración
centrífuga máxima de 16 060 x fuerza centrífuga relativa (g), esta centrífuga
de hematocrito tarda menos de siete minutos en alcanzar la densidad máxima de
glóbulos rojos o en proporcionar plasma libre de células para análisis posteriores.
Dependiendo del equipo, puede centrifugar un total de 24 tubos capilares por
cada ciclo [19].
Prueba de
hematocrito: En
esta prueba, los glóbulos rojos se separan del resto de la sangre para poder
medirlos. El nivel de hematocrito (HCT) le indica si tiene una cantidad normal
de glóbulos rojos, demasiados o muy pocos. Para medir el nivel de HCT, su
muestra de sangre se centrifuga a alta velocidad para separar los glóbulos
rojos [23].
Para la determinación de hematocrito se empleó el
método tradicional del “microhematocrito”, debido a los bajos costos y a la
sencillez del mismo. Para el cual se extrajo sangre de la cola del ratón en
tubos capilares, los cuales se llenaron aproximadamente en 70%-80%. Luego se
ocluyó un extremo con plastilina, para posteriormente centrifugarlo a 12 000
r.p.m. por un tiempo de 10 minutos. Después de obtener el tubo capilar
centrifugado, se requirió una tabla para la medición de micro hematocrito. El
uso de ésta, consistió en hacer coincidir el límite superior del plasma
sanguíneo en el límite superior de la tabla y el nivel inferior del paquete
globular con el límite inferior de la escala, finalmente se lee el nivel
superior alcanzado por el paquete globular para obtener el porcentaje
hematocrito [24,25].
Figura 1. Ábaco para la lectura de
microhematocrito [26].
Valores
normales de Hemoglobina: A continuación, se presentan los parámetros
normales en de hematíes, hemoglobina y hematocrito en ratas (Tabla 1):
Administración
de suplementos a ratas Holtzman.
Hierro
polimaltosado: La
administración por vía oral requirió una dosis individual para cada espécimen,
la cual estuvo en proporción al peso corporal de cada rata en gramos (gr).
Dicho valor se dividió entre cinco mil, lo cual generó una medida equivalente a
la de mililitros (ml), cuya cantidad se midió a través de una jeringa de 1ml
suministrándose con una cánula a cada rata, garantizando la ingesta de la dosis
necesaria [28].
Vitamina C: Se administró vitamina C de
la marca Sunvit Life ® con nombre comercial “Vit C”, por vía oral, y al igual
que el polimaltosado de hidróxido de hierro de la marca Anemius ®, se indicó
una cantidad del suplemento en relación al peso de la rata en gramos (gr)
dividido entre mil, dicha cantidad se plasmó en mililitros (ml) a través de una
jeringa de 1ml asociado a una cánula, lo que permitió la ingesta de la dosis
requerida. Se observó poca aceptación por parte de la rata debido a la acidez
de la vitamina [28].
Contenido
nutricional de la dieta estándar: Maíz amarillo, torta de soya, harina integral
de soya, aceite vegetal, subproductos de trigo, carbonato de calcio, fosfato
dicálcico, cloruro de sodio y colina 60%, vitaminas, minerales, secuestrante de
micotoxinas, antioxidantes y antifúngicos. Cuyo análisis nutricional, menciona:
Proteína Cruda 17.0 % (min), E. Digestible 2.9 Mcal/KG (min), Fibra Cruda 7.0 %
(min), Humedad 13.0% (máx.) [29].
Cuidado de los
animales de experimentación: En el presente estudio, 20 ratas Holtzman macho
entre 230-333 gr de peso y 5 meses promedio de edad fueron asignadas
aleatoriamente en cuatro grupos que constaban de cinco ratas cada uno. Dichos
animales, fueron alojados en jaulas individuales, las cuales fueron adaptadas
de cajas que estaban hechas de material plástico. Además, siguieron una
alimentación estricta con una dieta estándar de 30 gr de comida libre de harina
de pescado, aditivos, drogas, hormonas, antibióticos, pesticidas y
contaminantes patógenos y, un recambio de agua diario previamente lavado y
desinfectado, lo cual se encontraba bajo un ambiente controlado (22±2 °C,
30-50% de humedad, ciclos de luz y oscuridad de 12 horas, 15 a 20 recambios de
aire/ hora), se realizó un cambio de viruta cada 6 días para evitar
enfermedades respiratorias; siguiendo las recomendaciones de la guía del manejo
y cuidado de animales de laboratorio [29].
Análisis de
datos e interpretación de la información: Los resultados obtenidos de los niveles de
hemoglobina se denotan como error estándar de la media, donde se presentan 5
ratas por cada grupo. En este sentido, se calculó la media de los 4 grupos
establecidos, se utilizó el Análisis de Varianza y finalmente, se aplicó el
método de Dunnet. Con respecto al nivel de significancia, se tomó como
p<0.05, indicando que se aprobaría la hipótesis alternativa (H1) que
manifiesta: “El efecto combinado de la suplementación de vitamina C y hierro
polimaltosado incrementa los niveles de hemoglobina en ratas Holtzman macho (Rattus
norvegicus)”.
Valor crítico de Dunnet: td√2MSw/n
Donde:
- td = 3.29; valor que se
encuentra en la Tabla de Dunnett para un nivel alfa de 0.05, 4 grupos y 5
ratas por muestra de cada grupo determinado.
- MSw = SCT/19; los cuadrados
medios del «dentro del grupo» en la tabla de salida de ANOVA.
- n = 20; tamaño de las
muestras del grupo.
Luego, el valor crítico de Dunnet obtenido fue
evaluado con la diferencia entre G1, G2 y G3, con el objetivo de evidenciar la
mayor variación tras la suplementación de vitamina C y hierro polimaltosado.
Posteriormente, para el análisis de datos por grupo
de experimentación, el método estadístico utilizado fue la Prueba T de Student
para muestras relacionadas, con la cual se evaluó la significancia de la
diferencia entre las medias de la medición inicial y final de hemoglobina. Se
consideró estadísticamente significativo un p < 0.05.
Consideraciones
éticas: Para
la ejecución del presente trabajo de investigación se solicitó la aprobación
del comité de investigación de la Facultad de Medicina de la UNT y para la
investigación biomédica con animales se siguieron los Principios rectores
internacionales establecido por el Consejo de Organizaciones Internacionales de
Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con el Consejo Internacional para la
Ciencia de Animales de Laboratorio (ICLAS) promulgado en 2012, con la seguridad
de establecer un manejo responsable y concientizado de los animales, y que la
información recolectada será utilizada únicamente para fines científicos y
educativos [30].
RESULTADOS
De las 20 ratas pertenecientes a la muestra, se
calculó la diferencia de hemoglobina (Hb) inicial y final y, la media de dichas
cantidades de los grupos control y experimental. Posterior a ello, se comparó
la diferencia de la media del grupo control y cada grupo experimental, con
respecto al valor crítico de Dunnet (Tabla 2).
Tabla 2. Resultados obtenidos
mediante el valor crítico de Dunnet.
En este sentido, se evidencia que, si bien la
suplementación únicamente con hierro polimaltosado se obtuvieron resultados
significativos, con una diferencia de 0.442, con respecto al valor crítico de
Dunnet; el grupo que fue suplementado con vitamina C, en conjunto a dicho
compuesto de hierro, obtuvo un mayor incremento de sus niveles de hemoglobina,
lo cual fue sustentado estadísticamente al obtener una diferencia de 0.903, en
relación al valor crítico establecido.
Para el análisis de datos por grupo de experimentación,
el método estadístico utilizado fue la Prueba T de Student para muestras
relacionadas, los cuales contaron con cinco ratas cada uno, además se trabajó
en un nivel de confianza del 95% y el valor crítico obtenido fue de 2.131. En
el caso del primer grupo o G0, la media de la diferencia entre la medición
inicial y final fue de 0.231, sin embargo, no se encontró una diferencia
significativa en el p-valor (0.104). En el grupo de experimentación G1, la
media de la diferencia entre la medición inicial y final fue de 0.923, se
obtuvo el estadístico T (9.797) y un p-valor (0.000304) que resultó
estadísticamente significativo. De igual forma, en el grupo de experimentación
G2, también se encontró una diferencia significativa en el p-valor (0.000264) y
la media de la diferencia entre la medición inicial y final fue de 1.462. En
cuanto al grupo de experimentación G3, la media de la diferencia entre la
medición inicial y final aumentó respecto a G1 y G2, siendo de 1.923 y el
p-valor obtenido (0.000046) también resultó estadísticamente
significativo. De esta forma, los resultados obtenidos a partir de la
medición de hemoglobina inicial y final, el cálculo de las medias y el p-valor
obtenido < 0.05, permiten demostrar que el aumento en los niveles de hemoglobina
de los tres grupos de experimentación (G1, G2 y G3) resultó ser
estadísticamente significativo (Tabla 3).
Tabla 3. Resultados obtenidos mediante la prueba T-Student para
muestras relacionadas.
DISCUSIÓN
La hemoglobina desempeña un papel crucial en el
transporte de oxígeno a través de la sangre, y la deficiencia de hierro puede
resultar en anemia, una condición que afecta negativamente la salud y el
bienestar [30].
Debido a ello, nuestra investigación se centró en evaluar los efectos de la
administración de vitamina C y hierro polimaltosado en los niveles de
hemoglobina en ratas.
Los resultados de este estudio mostraron que la
administración simultánea de vitamina C y hierro polimaltosado produjo un
aumento significativo en los niveles de hemoglobina en los grupos
experimentales en comparación con el grupo control. Sin embargo, es importante
destacar que su administración individual en los grupos experimentales G1 y G2,
si bien las diferencias fueron estadísticamente significativas, mostraron un
aumento menor en los niveles de hemoglobina en comparación con G3. Estos
hallazgos respaldan la hipótesis de que la combinación de ambos suplementos
puede tener un efecto sinérgico en la mejora de los niveles de hemoglobina.
Al grupo que se administró solo vitamina C respecto
al grupo control tuvo una cierta varianza de 0.692 en los niveles de
hemoglobina, lo cual explica la respuesta favorable del organismo a la función
de la vitamina C respecto al hierro. En cuanto al grupo administrado con
polimaltosado de hidróxido de hierro III, respecto al grupo control, se obtuvo
una varianza de 1.231 respecto a la hemoglobina, esto explica que en una dieta
donde hay suplemento de hierro, existe aumento significativo de hemoglobina.
Se sugiere que la eficacia de la acción de ambos
compuestos en los niveles de hemoglobina depende del estado inicial de vitamina
C. Es decir, en muestras cuyos niveles de hemoglobina son bajos se necesitarán
una mayor cantidad de vitamina C para obtener resultados positivos de su acción
absortiva con el hierro, mientras que si la muestra presenta niveles normales
de hemoglobina bastarán dosis más bajas de vitamina C para la mejora de los
niveles de hierro [32].
Obteniéndose cifras ligeramente mayores o iguales de hemoglobina en comparación
con la muestra a la que solo se administró hierro [13,32,33]. Además, se indica que la
diferencia media en el nivel de hemoglobina tuvo un cambio dentro del margen de
equivalencia de ±1 g/dL, que es el umbral para el cambio clínicamente
significativo recomendado por los hematólogos [13]. Lo cual se contrasta con
el nivel de la diferencia media de los niveles de hemoglobina obtenidos en el
grupo 3, de nuestro estudio. Concluyendo así que la administración de la
vitamina C en conjunto con el hierro polimaltosado incrementaron la hemoglobina
en mayor nivel que los otros grupos experimentales.
CONCLUSIONES
En el presente estudio podemos concluir que: Se registraron los niveles
de hemoglobina en ratas Holtzman macho del grupo control y experimental, lo que
proporcionó una base sólida para evaluar los efectos de la suplementación de
vitamina C y hierro polimaltosado en los niveles de hemoglobina.
La vitamina C tiene la capacidad de duplicar o
triplicar la absorción del hierro no hemo, debido a que permite reducir el ion
férrico a ferroso. Este último, tiende a formar menos complejos insolubles lo
que permite aumentar su biodisponibilidad, de tal manera que la suplementación
con vitamina C al grupo experimental número uno evidenció un aumento en los
niveles de hemoglobina con una diferencia respecto a la media comparado con el
grupo control de: 0.692 g/dl.
La suplementación con hierro polimaltosado en el
grupo experimental número dos mostró un aumento en los niveles de hemoglobina
con una diferencia respecto a la media comparado con el grupo control de: 1.231
g/dl. Estos resultados indican que la administración de este suplemento
contribuye al aumento de los niveles de hemoglobina.
Si bien la suplementación independiente tanto de
hierro polimaltosado o vitamina C, se demostró que aumentan los niveles de
hemoglobina. El grupo que fue suplementado tanto con vitamina C y hierro
polimaltosado, obtuvo un mayor incremento de sus niveles de hemoglobina,
demostrando así el efecto de la vitamina al aumentar la biodisponibilidad del
hierro para la síntesis de hemoglobina.
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