Oxidative stress index in arterial hypertension and diabetes mellitus

J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 103-115, 2019.

Original Article | Artículo Original

The oxidative stress index in human population with arterial hypertension and diabetes mellitus

[El índice de estrés oxidativo en una población humana con hipertensión arterial y diabetes mellitus]

Alberto J. Núñez Sellés1,2*, Wilfredo I. Mañon Rossi1, Rodolfo Núñez Musa2, Rafael Guillén Marmolejos2, Gregorio Martínez-Sánchez3

1National Evangelic University (UNEV), Paseo de los Periodistas 54, Miraflores, CP 10203, Santo Domingo, Distrito Nacional, Dominican Republic.
2Dominican Institute of Clinical and Pharmacological Research (IDICF), Calle Primera, Bloque VI No. 12, Buenos Aires del Mirador, CP 11109, Santo Domingo, Distrito Nacional, Dominican Republic.
3Independent Consultor, Via Dalmazia 16A, 60126, Ancona, Italy.

*E-mail: nunez500412@gmail.com

Abstract

Context: A clinical study was conducted in a cohort of human subjects from 60 to 75 years of age in order to assess the correlation between disease diagnosis and oxidative stress (OS) damage in diabetes mellitus (DM) and arterial hypertension (AHT).

Aims: To provide a sound basis to design a clinical protocol for antioxidant adjuvant therapy for DM and AHT.

Methods: The values of the OS index were determined from the experimental values of biomarkers in erythrocyte lysates obtained from human blood samples including total antioxidant levels, specific biomarkers of oxidative damage, and antioxidant enzyme activities. Three study groups were formed: Group I: DM patients (110 subjects), group II: AHT patients (112 subjects); and Control group: Healthy volunteers (123 subjects). The data of all groups were analyzed using SPSS 9.0 software. A nonparametric Friedman test was used to compare several related subgroups, and changes within the groups and subgroups were tested using the Wilcoxon paired test. A Mann-Whitney U test was used to estimate significant differences (p<0.05) between the subgroups.

Results: Severe OS was observed in subgroup IIc (AHT III), moderate OS was observed in subgroups Ib (DM II) and IIb (AHT II), mild OS was observed in subgroup Ia (DM I), and no OS was observed in subgroup IIa (AHT I).

Conclusions: The results support the possible design of clinical trial protocols for adjuvant antioxidant therapy in order to increase the efficacy of standard therapies for AHT II and III and for DM II. Antioxidant therapies for DM I and AHT I are not recommended due to the presence of only mild OS or no OS, respectively.

Keywords: antioxidant therapy; diabetes mellitus; hypertension; oxidative stress; redox biomarkers.

Resumen

Contexto: Se realizó un estudio clínico en una cohorte de sujetos humanos entre 60 y 75 años de edad para determinar la correlación entre diagnóstico de la enfermedad y daño por estrés oxidativo (EO) en diabetes mellitus (DM) e hipertensión arterial (HTA).

Objetivos: Proporcionar una base sólida para el diseño de un protocolo clínico para la terapia adyuvante antioxidante en DM e HTA.

Métodos: Se determinaron los valores del índice de EO a partir de las determinaciones experimentales de niveles de antioxidantes totales, biomarcadores específicos del daño oxidativo y actividades de enzimas antioxidantes en lisados de eritrocitos obtenidos de muestras de sangre. Se conformaron tres grupos de estudio: Grupo I; pacientes DM (110 sujetos), grupo II; pacientes HTA (112 sujetos), y grupo III; voluntarios sanos (123 sujetos). Los datos de los grupos se analizaron con el programa SPSS 9.0. Se utilizó la prueba no paramétrica de Friedman para comparar entre subgrupos, y los cambios entre grupos se analizaron mediante la prueba de pares de Wilcoxon. Las diferencias significativas entre subgrupos (p<0.05) se estimaron con la prueba de Whitney U.

Resultados: Se observó EO severo en el subgrupo IIc (HTA III), EO moderado en los subgrupos Ib (DM II) y IIb (HTA II), EO leve en el subgrupo Ia (DM I), y no se observó EO en el subgrupo IIa (HTA I).

Conclusiones: Los resultados demuestran el posible diseño de protocolos de ensayos clínicos para incrementar la eficacia de las terapias estándar de la HTA II y III, y DM II, con el uso de terapias antioxidantes adyuvantes, las que no son recomendables para DM I y HTA I, debido a que el EO es leve o no existente, respectivamente.

Palabras Clave: biomarcadores redox; estrés oxidativo; diabetes mellitus; hipertensión arterial; terapia antioxidante.

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Citation Format: Núñez Sellés AJ, Mañon Rossi WI, Núñez Musa R, Guillén Marmolejos R, Martínez-Sánchez G (2019) The oxidative stress index in human population with arterial hypertension and diabetes mellitus. J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 103–115.

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