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International Journal of Morphology

On-line version ISSN 0717-9502

Int. J. Morphol. vol.21 no.1 Temuco Mar. 2003

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-95022003000100006 

Int. J. Morphol.,
21(1):37-42, 2003.

EFECTOS DE LA ADMINISTRACIÓN PRENATAL DE CAFEÍNA
SOBRE LA GLÁNDULA SUBMANDIBULAR DE FETOS DE RATA

EFFECTS OF THE PRENATAL ADMINISTRATION OF CAFFEINE
ON THE SUBMANDIBULAR GLAND OF RAT FETUSES

*Suzie Aparecida de Lacerda; *Miguel Angel Sala; *,**Ruberval Armando Lopes; *Marisa Semprini & ***Ii-Sei Watanabe


Lacerda, S. A.; Sala, M.A.; Lopes, R.A.; Semprini, M. & Watanabe, I. Efectos de la administración prenatal de cafeína sobre la glándula submandibular de fetos de rata. Int. J. Morphol., 21(1):37-42, 2003.

RESUMEN: Fueron estudiados los efectos de una inyección intraperitoneal única de cafeína (10 mg/kg de peso corporal) en el 10 día de preñez sobre el feto de rata, en especial sobre la glándula submandibular. Al examen microscópico fueron observadas glándulas submandibulares inmaduras, constituidas por cordones sólidos y brotes terminales, en los fetos pertenecientes al grupo tratado. Morfométricamente fue verificado aumento del tamaño nuclear en las células de los acinos y de los conductos glandulares en los fetos del grupo inyectado. Los volúmenes relativos ocupados por los conductos y por el tejido conjuntivo fueron significativamente mayores en las glándulas submandibulares del grupo inyectado. No hubo diferencias significativas entre ambos grupos, en el diámetro medio de los acinos y de los conductos, mientras que el espesor del epitelio acinar fue menor en el grupo tratado. El aumento significativo del volumen relativo de los conductos en los fetos del grupo tratado, a pesar de poseer diámetros similares en ambos grupos, se debe, seguramente, a un aumento en el número de los conductos de las glándulas submandibulares en los fetos de las ratas inyectadas con cafeína en el 10 día de preñez.

PALABRAS CLAVE: 1. Glándula submandibular; 2. Cafeína; 3. Feto; 4. Rata; 5. Histopatología; 6. Morfometría.


INTRODUCCIÓN

Café, té y otras bebidas que contienen cafeína son abundantemente consumidas en varias partes del mundo. Debido al uso generalizado de esas bebidas, por las conocidas propiedades farmacológicas y toxicidad de la cafeína, principalmente durante el desarrollo embrionario, en los años recientes se han originado muchas controversias. Durante mucho tiempo la cafeína fue incluida, gracias a su uso intenso y generalizado, en la lista de compuestos considerados seguros. En 1980, la Administración Federal de Alimentos y Drogas (FDA) de los Estados Unidos de Norteamérica, advirtió a las mujeres grávidas sobre lo riesgoso del consumo excesivo de cafeína durante la gestación, lo que motivó la revisión de los estudios existentes y el inicio de nuevas investigaciones sobre los efectos de la cafeína en el feto.

Cuando es consumida en grandes dosis, la cafeína puede tornarse tóxica y estimular el sistema nervioso central, causando agitación, nerviosismo, insomnio y ansiedad (Nehlig & Debry, 1994a); provoca, también, vasocons- tricción de los vasos craneanos, taquicardia, extrasístole y disminución del umbral de fibrilación ventricular (Josephson & Stine, 1976 y Ritchie, 1985); aumenta los niveles de glucosa sanguínea (Cheraskin. & Ringsdorf, 1968 y Feinburg et al., 1968); reduce la eficiencia del esfínter esofágico, prodiciendo reflujo y síntomas de acidez; aumenta la secreción ácida gástrica y provoca, en grandes cantidades, ulceraciones en la mucosa gástrica (Cohen & Booth, 1975). Además, se demostró la existencia de correlación positiva entre la ingesta de café y los niveles de lípidos y lipoproteínas séricas (Bellet et al., 1968 y Rajapakse, 1973).

Desde 1946, cuando Bachmann et al. verificaron que la cafeína era fetotóxica en ratas, numerosos estudios fueron realizados con la finalidad de evaluar la toxicidad de esa substancia sobre el desarrollo embrionario.

Fujii & Nishimura (1972), administrando a ratas dosis orales de 180 y 330 mg/kg de cafeína durante la preñez, de ratas Sprague-Dawley demostraron efectos embriotóxicos, incluyendo reabsorción fetal y disminución del peso fetal. Los fetos de los animales que recibieron las dosis mayores de cafeína presentaron diversas malformaciones, entre las cuales, retardo de la osificación esquelética, edema generalizado, hidrocefalia, hemorragia subcutánea, esófago dislocado y defecto del septo ventricular. Estudios posteriores confirmaron los efectos de la cafeína sobre la osificación durante la preñez de ratas (Palm et al., 1978; Nolen, 1981; Kimmel et al., 1982; Collins et al., 1983, 1987; Muther, 1988 y Nash & Persaud, 1989). Otros estudios demostraron la presencia de defectos en dedos y miembros, hemorragias subcutáneas, paladar hendido y ectrodactilia, en los fetos de ratas tratadas con cafeína por vía parenteral u oral (Leuschner & Schwerdtfeger, 1968; Collins et al., 1983, 1987; Nehlig & Debry, 1994b). A pesar de su acción perjudicial, ejercida principalmente sobre los tejidos calcificados, fueron demostrados efectos adversos sobre el desarrollo cerebral, hepático, renal y gonadal (Palm et al.; Groisser et al., 1982; Collins et al., 1983; Tanaka et al., 1984; Nash & Persaud, 1988, 1989; Pollard et al., 1990; Yazdani et al., 1990, 1992 y Nehlig & Debry, 1994b).

La cafeína está presente en bebidas como café, té, cacao, yerba mate, colas, etc., consumidas diariamente y en forma regular por gestantes, causando la exposición intrau-terina del feto a la cafeína. Nuestro objetivo fue estudiar los efectos de una única dosis, no teratogénica, de la cafeína, inyectada intraperitonealmente durante el período organo-génico de la rata (10 día de preñez), sobre la glándula submandibular, mediante técnicas morfológicas y morfométricas.

MATERIAL Y MÉTODO

Fueron usadas ratas albinas (Rattus norvegicus), variedad Wistar, con peso medio de 170 gramos, alimentadas con ración comercial y agua ad libitum y alojadas en jaulas individuales en condiciones controladas de temperatura, humedad e iluminación. Las ratas hembras fueron colocadas durante la noche con ratas macho. En la mañana del día siguiente se realizaron frotis vaginales. Cuando se verificó la presencia de espermatozoides, ese fue considerado el primer día de la preñez.

Fueron constituidos dos grupos de 5 ratas preñadas. El grupo tratado fue inyectado, intraperitonealmente, el 10 día de la preñez con una única dosis de 10 mg de cafeína por kilogramo de peso. El grupo control fue inyectado el mismo día de preñez, con volumen similar de suero fisiológico.

Las ratas fueron sacrificadas al 20 día de preñez, mediante inhalación de éter anestésico. A través de una amplia incisión del abdomen, fueron retirados los fetos y los respectivos anexos embrionarios, los cuales fueron inmediatamente fijados en solución de ALFAC (alcohol 80% - 85 ml, formol 10 ml y ácido acético - 5 ml), durante 24 h.

Las cabezas de cinco fetos de cada grupo, aleatoriamente escogidos, fueron cortadas sagitalmente e incluidas en parafina. Los cortes histológicos, semi-seriados, de 6 µm de espesor, fueron teñidos con hematoxilina y eosina. Una vez identificada la glándula submandibular, fueron aplicadas las técnicas adecuadas para la obtención de los parámetros cariométricos y estereológicos de interés.

Para el estudio cariométrico de la glándula submandibular, fueron medidos los diámetros mayor y menor de 50 núcleos de acinos y 50 núcleos de conductos de cada feto, en dibujos realizados con una cámara clara acoplada a un microscopio óptico (Jenamed), con aumento final de 1000 x. A partir de los diámetros determinados en los dibujos, fueron estimados los siguientes parámetros nucleares: relación entre diámetros, perímetro, área, volumen, relación volumen/área, coeficiente de forma, índice de contorno y excentricidad (Sala et al., 1994).

Para el estudio estereológico fueron realizados dibujos de las estructuras en 20 campos microscópicos de la glándula submandibular de cada animal, sobre un retículo de 100 puntos (Merz, 1968), mediante la utilización de una cámara clara acoplada a un microscopio óptico (Jenamed), con aumento final de 400 x. Mediante técnicas estereológicas, fueron estimados los siguientes parámetros: densidad volumétrica de acinos, conductos y tejido conjuntivo (Chalkley, 1943), diámetro promedio (Sala et al., 1980) y espesor de la pared de acinos y conductos (Sala et al., 1981).

La comparación estadística entre los dos grupos fue realizada mediante la prueba no paramétrica de Wilcoxon-Mann-Whitney (Conover, 1999).

RESULTADOS

La glándula submandibular de los fetos de las ratas control mostró, al examen histológico, acinos y conductos bien evidentes. En esta etapa del desarrollo, ya es posible observar la presencia inicial de producto de secreción en la luz de los acinos. El tejido conjuntivo se mostró abundante.

Los fetos de los animales tratados con cafeína presentaron glándulas submandibulares inmaduras, con botones terminales y cordones celulares constituidos por células cilíndricas de citoplasma granular y núcleo claro. Pudo ser observada la presencia de luz en los acinos.

El análisis cariométrico de los acinos de la glándula submandibular mostró la existencia de un aumento significativo de los diámetros, perímetro, área y volumen nucleares y de la relación volumen/área en los fetos de las ratas inyectadas con cafeína en el 10 día de preñez (Tabla I). Los parámetros relacionados a la forma nuclear, al contrario, no presentaron alteraciones significativas en las células acinares (Tabla I).

El análisis cariométrico de los conductos demostró la existencia de valores significativamente mayores de los diámetros nucleares, perímetro, área y volumen y de la relación volumen/área de los núcleos, en las glándulas submandibulares de los fetos de ratas inyectadas con cafeína en el 10 día de preñez (Tabla II). Entre los parámetros relacionados a la forma nuclear, presentaron alteraciones significativas los correspondientes a excentricidad e índice de contorno en las células de los conductos (Tabla II).

El estudio estereológico no demostró diferencias en los volumenes relativos ocupados por los acinos en las glándulas submandibulares de los fetos del grupo tratado y control (Tabla III). Al contrario, los volúmenes relativos ocupados por los conductos y por el tejido conjuntivo en las glándulas submandibulares de los fetos pertenecientes a las ratas tratadas con cafeína, fueron significativamente mayores que en los fetos del grupo control (Tabla III).

El diámetro medio de los acinos y de los conductos en los fetos del grupo tratado comparados con los correspondientes a los fetos del grupo control no mostraron diferencias (Tabla III). El espesor de la pared de los ácinos fue significativamente menor en los fetos del grupo tratado, mientras que el espesor de la pared de los conductos no mostró diferencias significativas entre los grupos (Tabla III).

DISCUSIÓN

Son escasos los estudios que incriminan el consumo de cafeína como responsable por la ocurrencia de malformaciones fetales macroscópicas (Borlee et al., 1978 y Furuhashi et al., 1985). Entre tanto, no puede ser descartada la posibilidad de la existencia de alteraciones microscópicas en los diferentes órganos, que puedan pasar desapercibidas al examen ocular. Furuhashi et al. detectaron, inclusive, aumento de la incidencia de alteraciones cromosómicas en fetos de gestantes que consumieron bebidas con cafeína durante la gravidez.

En el presente trabajo se demostraron alteraciones en las glándulas submandibulares de los fetos de ratas inyectadas con cafeína en el 10 día de preñez. Las glándulas de los fetos del grupo inyectado presentaron aumento de los núcleos de los brotes terminales y cordones celulares, mientras que no se verificó alteración de la forma nuclear en las estructuras acinares. Los brotes celulares no poseían luz y eran menores en los fetos del grupo tratado que en los fetos controles. Estereológicamente no se demostraron diferencias en los volúmenes relativos de los acinos, mientras que los conductos y el tejido conjuntivo de las glándulas submandibulares de los fetos de ratas tratadas con cafeína, mostraron volúmenes relativos significativamente mayores que en los fetos del grupo control. El espesor de la pared de los acinos fue significativamente menor en los fetos del grupo tratado, mientras que ese parámetro no mostró alteración significativa en los conductos. De este modo, el cuadro histológico y morfométrico señala la existencia de una glándula más inmadura en los fetos del grupo inyectado cuando es comparada con la del animal control.

Una explicación razonable para la acción de la cafeína inyectada en la rata grávida, sobre las glándulas submandibulares del feto, podría ser en función de la división celular. Solberg et al. (1978) observaron, en las células de los mamíferos tratados con cafeína, inhibición de la síntesis de DNA y, además, que el DNA recién combinado era sintetizado en unidades menores. La cafeína no solamente inhibe la síntesis de DNA, sino también la de RNA y proteínas (Putrament et al., 1972; Tanaka et al.; Felipo et al., 1986 y Yazdani et al., 1990).

La conclusión del presente trabajo es que la cafeína causa retardo de crecimiento de la glándula submandibular en los fetos de rata, y que esa glándula muestra señales que indican que sus estructuras son aún inmaduras.


SUMMARY: The effects of a single intraperitoneal injection of caffeine (10 mg/kg body weight) in the 10th day of rat pregnancy on the fetus, especially on the submandibular gland, were studied. At the microscopic examination, it was observed immature submandibular glands, constituted by solid cords and terminal buds, in the fetuses from the treated group. Morphometrically it was verified increased nuclear sizes in both the acinar and ductular cells of the injected group fetuses. The relative volumes occupied by either ducts and connective tissue were significantly higher in the submandibular glands of the injected group. No differences were demonstrated between both groups in the mean diameter of both acini and ducts, whereas the thickness of the acinar epithelium was lower in the treated group. The increased relative volume of ducts in the treated group fetuses, in spite of their similar diameters in both groups, is due, certainly, to an increase number of ducts in the submandibular gland in fetuses from rats injected with caffeine in the 10th day of pregnancy.

KEY WORDS: 1. Submandibular gland; 2. Caffeine; 3. Fetus; 4. Rat; 5. Histopathology; 6. Morphometry.


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*Facultad de Odontología de Ribeirão Preto - USP, Brasil.
** Universidad de Franca, Brasil.
*** Instituto de Ciencias Biológicas (ICB) ­ USP, Brasil.

Dirección para correspondencia:
Profa. Dra. Suzie Aparecida de Lacerda
Facultad de Odontología de Ribeirão Preto
Universidad de São Paulo
Av. do Café, s/n 14040-904 Ribeirão Preto - SP
BRASIL

Recibido : 20-12-2002
Aceptado: 17-01-2003

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