Relationship between oxidative stress and the severity of preeclampsia

Abstract
Introduction: Preeclampsia is the leading cause of maternal and perinatal mortality and morbidity. Several studies have associated oxidative stress with the etiopathogenesis of preeclampsia but there is little evidence to link this with the appearance and severity of complications. Objective: In this study we compared the plasma level of total antioxidant capacity (TAC) and malondialdehyde levels in plasma with the severity of preeclampsia. Material and methods: A transversal comparative study was designed which included 56 patients in two groups, i.e., 28 patients with preeclampsia, of whom 14 had mild preeclampsia and 14 presented severe preeclampsia, and as a control group 28 normotensive women with a pregnancy of more than 28 weeks. Plasmatic antioxidant capacity and malondialdehyde were determined by ELISA. Follow-up was made to determine outcomes. Results: In pregnancies without hypertension, total antioxidant capacity levels were 2679 ± 2014 mEq/l in normal pregnancy, but fell in patients with preeclampsia. However, the greatest impact was in women with severe preeclampsia (p < 0.05), but no significant differences were noticed in malondialdehyde levels between the groups. Conclusion: Women with severe preeclampsia present a marked reduction in total antioxidant capacity.

Key words
hypertensive disorders of pregnancy, total antioxidant capacity, oxidative stress, severe preeclampsia

Artículo completo
Introducción
La preeclampsia es la causa principal de morbilidad y mortalidad materna y perinatal. A la fecha se desconoce su causa; sin embargo, altos niveles de estrés oxidativo¹ y un estado inflamatorio generalizado son característicos de este síndrome prenatal.²
El estrés oxidativo se define como un desequilibrio en el que aumenta la producción de radicales libres en el organismo y la capacidad de las defensas antioxidantes resulta ser insuficiente, situación por la cual se produce daño celular que puede llegar a ser muy grave, e incluso conducir a la muerte de la célula.³ Los cambios fisiológicos propios del embarazo no complicado son similares a los que presentan las pacientes con preeclampsia.⁴ En sus respectivos trabajos, Hung⁵ y Hsieh⁶ muestran que en el tercer trimestre del embarazo se eleva la excreción urinaria de 8-hidroxi-2-desoxiguanosina (8-OHdG) y 8-isoprostano plasmático, junto con un aumento de la capacidad antioxidante total (CAT), la actividad de la glutatión peroxidasa eritrocitaria y de la superóxido dismutasa, las cuales regresan a los valores de las mujeres no gestantes hasta ocho semanas después del parto. Asimismo, señalan que el estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria que se genera en el embarazo normal es mayor en las pacientes con embarazos complicados por preeclampsia.
Existe información que refiere que la frecuencia de pacientes con preeclampsia asintomáticas puede llegar a ser de un 40% a un 70%. La diferencia es de grado, lo cual pone de manifiesto que la preeclampsia es el extremo final de una serie de cambios continuos que se presentan en el embarazo.^7,8
La capacidad antioxidante total es una medida global de todos los antioxidantes presentes en un líquido biológico (por ejemplo: plasma o suero), tales como vitaminas, sistemas antioxidantes enzimáticos, antioxidantes desconocidos e interacciones antioxidantes.⁹ Por otro lado, el malondiandehído está siendo utilizado como un marcador confiable de la peroxidación lipídica, el cual se forma principalmente por la descomposición de los peróxidos de los ácidos grasos con tres o más enlaces dobles.¹⁰ En este estudio analizamos la relación entre el nivel plasmático de la CAT y el malondialdehído con la preeclampsia y la aparición de complicaciones maternas, fetales, o ambas, ya que actualmente se ha descrito que estos factores participan en la aparición de este cuadro, aunque faltan trabajos que los relacionen con la gravedad.

Material y métodos
Se diseñó un estudio observacional, transversal, comparativo. El protocolo fue previamente revisado y aprobado por el comité de ética de la institución (número de registro HGC/CI-263/09), se incluyeron 56 pacientes con embarazo de un solo feto, con una edad gestacional de 28 semanas o más, con feto vivo y sin anomalías congénitas por ecografía obstétrica, las cuales acudieron al servicio de Obstetricia del Hospital Civil de Guadalajara y voluntariamente aceptaron participar en el estudio. Se excluyeron mujeres fumadoras, con antecedente de hipertensión, diabetes u otras comorbilidades, y pacientes que presentaron datos clínicos o laboratoriales de infección de las vías urinarias o respiratorias.
La presión arterial se obtuvo con esfigmomanómetro aneroide. Se tomó la presión arterial en dos ocasiones y en ambos brazos después de 15 minutos en reposo para obtener un valor medio, que es el infomrado. Si la cifra de presión arterial fue anormal se dio seguimiento a la paciente después de la toma, y si la toma subsecuente se encontraba por encima de los parámetros considerados normales se catalogó como hipertensión.¹¹
La presencia de proteinuria se verificó por cuantificación de proteínas en orina de 24 horas mediante procedimientos automatizados.
El diagnóstico de preeclampsia y su gravedad se apegó a los criterios adoptados del American College of Obstetricians and Gynecologists, Task Force on Hypertension in Pregnancy 2013. Esta nomenclatura es la más actualizada. Las pacientes con preeclampsia moderada presentaron presión arterial sistólica = 140 mm Hg o diastólica = 90 mm Hg. Las pacientes con preeclampsia grave presentaron una presión arterial sistólica = 160 mm Hg o diastólica = 110 mm Hg. Además, se consideró como grave, si a los datos de hipertensión que podían estar dentro de los parámetros normales, se agregaba uno o más de los siguientes datos: creatinina sérica por encima de 1.2 mg/dl, trombocitopenia = 150 000 células/mm³, incremento de la deshidrogenasa láctica = 600 UI, elevación al doble de los valores de TGO/AST o TGP/ALT (> 70 UI), cefalea, alteraciones visuales o auditivas, epigastralgia, oliguria = 500 ml en 24 horas, edema agudo de pulmón, dolor en hipocondrio derecho, restricción en el crecimiento intrauterino y oligohidramnios. En este rubro también fueron incluidas las pacientes con eclampsia (caracterizada por preclampsia más convulsiones o estado de coma sin otra causa) y síndrome HELLP (el cual cursa con hemólisis, enzimas hepáticas elevadas y plaquetopenia).^12,13 Para determinar la capacidad antioxidante, al momento de aceptar participar en el estudio, a cada paciente se le extrajeron, en ayunas, 3 cm³ de sangre periférica venosa, la cual se centrifugó 2000 rpm por 10 minutos a 4°C y se obtuvo el plasma, que fue procesado utilizado un kit disponible comercialmente (Total Antioxidant Power Kit, No. TA02.090130, Oxford Biomedical Research) siguiendo las instrucciones del fabricante. Las muestras y los controles fueron diluidos 1:40 en el buffer contenido en el kit, 200 µl fueron colocados en cada pocillo de la microplaca. Se obtuvo un valor de referencia para determinar la absorbancia de la placa a 450 nm, posteriormente se agregaron 50 µl de solución de cobre y las muestras fueron incubadas por tres minutos a temperatura ambiente. Finalmente, se agregó la solución de paro y se dio lectura de la absorbancia a 450 nm.¹⁴
Para la determinación de malondialdehído, las muestras fueron tomadas en ayunas, el suero fue separado y analizado utilizando un kit comercial (FR12, Oxford Biomedical Research, Oxford, MI, EE.UU.). Este ensayo se basa en la reacción cromogénica de N-metil-2-fenilindol con malondialdehído y 4-hidroxialquenos, para lo cual 200 µl de suero se adicionan a 455 µl de N-metil-2-fenilindol en aceto nitrilo (reactivo 1) diluido con ácido férrico en metanol. Las muestras fueron agitadas y se les agregaron 105 µl de ácido matansulfónico, la mezcla fue incubada a 45°C por 60 minutos. Las muestras se centrifugaron a 15 000 G por 10 minutos a temperatura ambiente. Posteriormente, 200 µl del sobrenadante se colocaron en microplacas para la lectura a 586 nm usando un equipo Synergy HT Multi-detection microplate reader (BioTek Instruments, Winooski, VT, EE.UU.). Se realizó la curva de estandarización utilizando concentraciones conocidas de 1,1,3,3-tetrametoxipropano en tris-HCl.

Análisis estadístico
Para el análisis diferencial de las variables cuantitativas, realizamos un análisis de varianza univariado para comparar los niveles de CAT y malondialdehído entre grupos, la prueba de la t para muestras independientes fue aplicada para comparar la relación de estos valores con la presencia de complicaciones fetales, mientras que para las variables cualitativas se aplicó laprueba exacta de Fisher. Para conocer la relación de los valores de presión arterial con el nivel de CAT se llevó a cabo un análisis de regresión lineal. Se utilizó el programa estadístico SPSS versión 21 para el análisis de los datos.

Resultados
El grupo de estudio incluyó 54 pacientes: 28 con un curso normal del embarazo, sin hipertensión, y 26 pacientes con preeclampsia; de las cuales, 14 cursaron con preeclampsia moderada y 12 con preeclampsia grave. Tuvimos dos perdidas de seguimiento porque las pacientes decidieron su traslado a otra institución hospitalaria (Figura 1). Las características de la población se muestran en la Tabla 1.









CAT en el embarazo con hipertensión arterial y sin ella
Los niveles de CAT en las pacientes hipertensas disminuyeron respecto de las normotensas: 1442 ± 1481 mEq/l frente a 2679 ± 2014 mEq/l (p < 0.05). Al separar el nivel de CAT de acuerdo con su gravedad entre las 26 pacientes con preeclampsia, obtuvimos 1977 ± 1864 mEq/l para preeclampsia moderada contra 819 ± 304 mEq/l para preeclampsia grave mEq/l (p < 0.05), sin encontrar diferencias en los niveles de malondialdehído entre los grupos (Figura 2).





Realizamos análisis de regresión lineal para relacionar la presión arterial diastólica con el nivel de CAT y encontramos una correlación negativa (p < 0.001). El modelo de regresión predijo una reducción de 38 mEq/l de CAT por cada mm de Hg de aumento de la presión arterial (Figura 3).





Seguimiento de las pacientes
De las 54 participantes, seis presentaron una o más complicaciones maternas. Las que se presentaron en el grupo de estudio fueron: progresión de la gravedad de la hipertensión (n = 6), síndrome HELLP (n = 1), trombocitopenia (n = 4), elevación de transaminasas (n = 2), elevación de azoados (n = 2), anemia aguda (n = 2), evento vascular cerebral hemorrágico (n = 1), hematoma subaponeurótico (n = 1), síndrome de dificultad respiratoria (1) y muerte (n = 1). Los niveles de CAT en estas pacientes estaban marcadamente disminuidos, con niveles promedio de 714 ± 244 mEq/l, en comparación con el resto de los pacientes (2255 ± 1913 mEq/l), que no presentaron complicaciones (p = 0.056).
Se separaron las pacientes con nivel de CAT menor de 1000 mEq/l y comparamos la frecuencia de complicaciones maternas de este grupo con las de quienes presentaron un nivel mayor de CAT, y observamos mayor frecuencia de complicaciones en las participantes con o sin hipertensión (p < 0.01) (Tabla 2).





Discusión
La mayoría de los trabajos sobre marcadores de estrés oxidativo en SHE, están orientados a explicar la causa, pero existen pocos trabajos que intenten explicar la progresión y la gravedad de la SHE. El trabajo de Sharma concluye que los niveles de los marcadores de estrés oxidativo tienen un papel significativo en la fisiopatología de la preeclampsia.¹⁵ Jauniaux, por su parte ha señalado una acentuación de la peroxidación lipídica en la preclampsia.⁷
Debido a las importantes diferencias pronósticas en la preeclampsia, según su gravedad se necesita un criterio para poder diferenciar el manejo clínico obstétrico de cada caso en particular, lo que tendría una repercusión directa en el tratamiento, para que éste sea adecuado y oportuno, previo a la aparición de complicaciones maternas.
Diversos autores han realizado un análisis de las enzimas antioxidantes, las cuales generalmente se han encontrado disminuidas.¹⁶ Nuestro trabajo determina de manera transversal las condiciones antioxidantes, y a la vez se hizo un seguimiento clínico del desenlace de las pacientes, obteniendo resultados similares a los reportados por Di Renzo en Italia, quien mostró que los embarazos complicados por preeclampsia presentan un desequilibrio entre la producción de radicales libres y las defensas antioxidantes, con una disminución de la CAT.¹⁷ Por su parte Hung, en Taiwán, encontró una relación entre varios marcadores de estrés oxidativo, de los cuales destacan la CAT en las embarazadas de 24 a 26 semanas de gestación y la aparición subsecuente de complicaciones del embarazo, como la preeclampsia.¹⁸ Nuestro trabajo relaciona de manera transversal el nivel de reservas antioxidantes con el curso clínico de la preeclampsia. Sin embargo, no se realizó un seguimiento del nivel de CAT de las embarazadas para relacionarlo con la aparición de preeclampsia, como lo reportado por Genc en Turquía, quien encontró una disminución significativa en los niveles de CAT en aquellas mujeres que presentaron preeclampsia al compararlas con pacientes con un embarazo normal.¹⁹ Raijmakers, en su trabajo, concluyó que en la mujer con preeclampsia el estrés oxidativo es mayor y persiste en el período posparto al ser comparado con las embarazadas normotensas;²⁰ a diferencia de nuestro trabajo, en el que mostramos un menor nivel de CAT sin elevación de LPO. Contrasta el comportamiento de los niveles de LPO con lo reportado por Kashinakunti;²¹ aunque ya ha sido señalado por otros autores,²² esto podría estar influido por el efecto de otros factores que no fueron considerados, como los niveles de ácido úrico, el ritmo biológico, el estado de adaptación como parte de la respuesta metabólica y, principalmente, el efecto ejercido por el manejo terapéutico.²³ Hallazgos semejantes a los nuestros fueron informados por Chamy, quien encontró que la CAT disminuía significativamente en pacientes con preeclampsia grave.²⁴
En nuestro trabajo no analizamos el impacto de las diferentes intervenciones terapéuticas a las que están expuestas las pacientes desde el inicio del embarazo (dieta, vitaminas, suplementos alimenticios), ni el efecto del manejo instalado cuando se detectó la hipertensión; sin embargo, es importante destacar que, al momento de su ingreso, las participantes no habían recibido tratamiento antihipertensivo. El desenlace suele ser multifactorial, y esta multifactorialidad se reflejó en los niveles de CAT y de malondialdehído, que fueron expuestos a las mismas variaciones, aunque consideramos que la CAT refleja el grado de alteración bioquímica relacionada con la gravedad clínica.
Cuando la paciente presenta un embarazo con una edad gestacional mayor de 34 semanas se reduce el riesgo de morbimortalidad perinatal, y la decisión de interrumpir el embarazo es menos difícil de tomar que cuando se trata de un embarazo de menos de 34 semanas debido a los riesgos vinculados con la prematuridad del recién nacido. Sin embargo, tres de las diez mujeres con preeclampsia moderada y CAT menor de 1000 mEq/l que presentaron complicaciones tenían un embarazo de 34 semanas, y les fue permitido continuar su embarazo por dos a tres semanas más en lugar de la interrupción.
De las 12 pacientes con preeclampsia grave, cinco con CAT menor de 1000 mEq/l presentaron complicaciones y a ninguna se le dio seguimiento, ya que en todas fue interrumpido el embarazo casi de inmediato; sin embargo, a tres pacientes que presentaban una edad gestacional de 34 semanas se les permitió continuar de una a cinco semanas, situación que pudo poner en riesgo su vida sin una verdadera mejoría perinatal. La paciente que falleció tenia una edad gestacional de 39 semanas y una CAT de 640 mEq/l. Sibai y Barton hicieron una revisión sobre los protocolos de tratamiento expectante de la preeclampsia grave, donde analizaron los resultados de siete estudios publicados desde el año 2000 y que incluyeron 1200 mujeres, señalaron que a pesar de una ganancia de 5 a 10 días de gestación, se tuvieron tasas de morbilidad materna excesivas. Las complicaciones graves incluyeron desprendimiento placentario, síndrome HELLP, edema pulmonar, insuficiencia renal y eclampsia.²⁵
En nuestro trabajo, la mayoría de las complicaciones fetales estuvieron asociadas con la prematurez. Sin embargo, destacamos que el grupo de pacientes que predominaron en nuestro trabajo estaban entre las 28 y las 34 semanas, periodo en que es difícil tomar la decisión de interrumpir el embarazo al no disponer de un marcador preciso predictivo de la gravedad de las complicaciones que se pueden presentar.
Bombrys y colaboradores realizaron una revisión en 66 pacientes con preeclampsia grave y encontraron que prolongar la estancia en el hospital antes del parto se vinculaba con aumentos de las tasas de morbilidad materna y neonatal, por lo que el parto debería ser realizado después de la administración de corticosteroides.²⁶ Moodley informó que el 50% de las muertes asociadas con eclampsia en los países en desarrollo se deben a hemorragia cerebral.²⁷ En nuestro estudio, la paciente que falleció presentó un accidente cerebrovascular hemorrágico.
Sería muy conveniente que se realizaran más trabajos que profundicen sobre esta relación, ya que por su diseño y el tamaño de muestra, nuestros hallazgos podrían considerarse exploratorios, pero dan fundamento y factibilidad para futuras investigaciones con un mayor nivel de evidencia, dada la necesidad de ampliar el conocimiento antes de tomar decisiones sobre la importancia de la CAT en la predicción del desenlace, para evitar el riesgo de sobrediagnosticar pacientes que no presenten ningún tipo de complicación materna.
En conclusión, las pacientes con preeclampsia grave presentan una disminución en la capacidad antioxidante total en comparación con embarazadas sin complicaciones.

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