Efectos de la deficiencia aislada y simultánea de hierro y cobre sobre la actividad de la citocromo C oxidasa del musculo esquelético en ratas.

Abstract

El hierro y el Cobre son dos micronutrientes necesarios para la generación de energía en nuestro organismo y los encontramos como componentes estructurales y funcionales de la citocromo c oxidasa, ubicada en la membrana interna de la mitocondria, sitio de producción de adenosintrifosfato para la actividad del músculo esquelético. Objetivo: Demostrar que la deficiencia simultánea de hierro y cobre disminuye la actividad de la citocromo c oxidasa del músculo esquelético en ratas. Diseño de investigación: Analítico, Experimental, prospectivo de causa - efecto, transversal. Metodología: Se utilizaron ratas de la raza Holtzman, machos de 21 días de edad, destetadas, las cuales fueron distribuidas en forma aleatoria en 4 grupos de 7 animales cada uno según las características de la dieta: grupo control (valores de hierro y cobre, 50mg/kg de dieta y 6 mg/kg de dieta, respectivamente), grupo deficiente de hierro (valor de hierro fue de 6mg/kg de dieta), grupo deficiente de cobre (valor de cobre fue de 1 mg/kg de dieta) y grupo deficiente en hierro y cobre (valores de hierro y cobre, 6 mg/kg de dieta y 1mg/kg de dieta, respectivamente) por 8 semanas, al término de este período los animales, previo ayuno de 14 horas, fueron anestesiadas con cloroformo. La sangre se extrajo por punción cardíaca y se procedió a la extracción del músculo cuadríceps de la extremidad posterior para proceder al homogenizado y así obtener la fracción mitocondrial, y realizar la medición de la actividad de la citocromo c oxidasa, que fue estudiada midiendo la disminución en la densidad óptica a 550nm del citocromo c reducido a medida que es oxidado por la enzima siguiendo el método de Prohaska y Wells. Análisis estadístico: Se aplicó la prueba de Kruskal-Wallis, luego para la comparación de medianas se utilizó la prueba no paramétrica de Mann-Whitney, para el procesamiento de datos se usó el programa SPSS v. 12.0 Resultados: Se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) en la actividad de la citocromo c oxidasa de músculo esquelético de ratas entre los grupos con dieta control comparado con la dieta deficiente en cobre (p=0,006), los grupos con dieta control comparado con la dieta con deficiencia simultánea de hierro y cobre (p=0,006), los grupos con dieta deficiente en hierro comparado con la dieta deficiente de cobre (p=0,009) y, los grupos con dieta deficiente de hierro comparado con la dieta con deficiencia simultánea de hierro y cobre (p=0,013). Conclusión: La actividad de la citocromo c oxidasa disminuye significativamente en la deficiencia simultánea de hierro y cobre seguida de la deficiencia de cobre.

Palabras clave: hierro, cobre, citocromo c oxidasa, músculo esquelético.

Iron and copper are two micronutrients necessary for the generation of energy in our body and are found as structural and functional components of cytochrome c oxidase, located in the inner membrane of mitochondria, adenosine triphosphate production site to active skeletal muscle. Objective: Demonstrate isolate and simultaneous iron and copper deficiency diets decrease cytochrome c oxidase activity in skeletal muscle of rats. Research Design: Analytical, experimental, transversal and prospective. Methodology: Male Holtzman rats , 21 days of age, were used and randomly assigned in 4 groups of 7 animals to a control diet (containing 50mg of iron/kg of diet and 6mg of copper/kg of diet), an iron-deficient diet (containing 6mg of iron/kg of diet), a copper-deficient diet (1mg of copper/kg of diet), or an iron and copper deficient diet (containing 6mg of iron/kg of diet and 1mg of copper/kg of diet), respectively. The rats were fed for eight weeks, after a 14 hours fast, were anesthetize with chloroform. The blood samples were taken by cardiac puncture, and cuadriceps muscles were dissected out for measurement of cytochrome c oxidase activity. Muscle homogenates were prepared in order to isolate mitochondria by differential centrifugation and then the cytochrome c oxidase activity was assayed by measuring the decrease in optical density at 550 nm of reduced cytochrome c as it is oxidized by the enzyme following the method of Prohaska and Wells. Statistical analysis: The Kruskal-Wallis test was applied, then nonparametric Mann-Whitney test was used to compare medians. Program SPSS v 12.0 was used for data processing. Results: Statistically significant differences (p <0.05)in the cytochrome c oxidase activity of skeletal muscle were found, between the control diet group compared with copper deficient diet group (p = 0.006), control diet group compared with simultaneous iron and copper deficiency diet (p = 0.006), iron deficient diet group compared with copper deficient diet group (p = 0.009),and iron deficient diet group compared with simultaneous iron and copper deficient diet group (p = 0.013). Conclusion: The cytochrome c oxidase activity decreased significantly in skeletal muscle of rats fed with simultaneous iron and copper deficient diet and copper-deficient diet.

Key words: Iron, Copper, Cytochrome c oxidase, skeletal muscle.