Efecto de la ingesta de inulina tipo agave en las concentraciones de calcio y fósforo en sangre en una población de monos Rhesus con densidad ósea conocida mediante tomografia axial computarizada (TAC) Público Deposited

Osteoporosis is a chronic skeletal disease characterized by low bone mass and microarchitectural deterioration of bone tissue with a consequent increase in bone fragility and fracture risk. An adequate calcium (Ca2+) daily intake is recommended to prevent and treat bone diseases, since it is critical to bone and teeth mineralization. Gut microbiome is a determinant factor on the absorption of minerals and there is evidence that the consumption of fructooligosaccharides like agave inulin increases the presence of beneficial microbiota in the gastrointestinal tract. The physiological similarities and the close phylogenetic relation between humans and Rhesus monkeys, make them an excellent model to study age-related diseases and possible treatments. Captive macaque populations are an advantageous alternative in long-term studies because their individual clinical history is well documented, the individuals are under constant observation and variables such as diet and overall food intake are controlled. Objective: To evaluate the concentrations of calcium and phosphorus serum before and after the supplementation of agave-type inulin in the diet of a population of Rhesus monkeys with known bone density through of Computed Axial Tomography (CT). Material and methods: 32 macaques (Macaca mulatta) were used, divided in three age groups (youth 5-9, adults 10-19 and senile 20-28 years old), an axial computer tomography (CT scan) was performed to assess femoral bone mineral density (BMD) and categorized them into healthy, osteopenic and osteoporotic. Blood samples were also extracted to run blood biochemistry test, where the levels of calcium (Ca), phosphorus (P) and alkaline phosphatase (FosAl) were evaluated. For the experimental phase, subjects were sorted out in two groups: control (n=11) and experimental (n=21) according to their troops. The experimental group was supplied with a commercial product of agave inulin (Metlin®) at a concentration of 1gr/ml ensuring an intake of at least 8 gr of inulin per day. After 22 months, a blood test was performed again. The results of the CT scan were statistically analyzed by ANOVA and Tukey's test to determine differences in the bone density of the individuals. To determine differences in Ca, P and FosAl concentrations, ANOVA was used for the initial concentrations and 3-way ANOVA for the final concentrations and their interaction with the variables. Results: The BMD of the population was obtained, and the proportions of trabecular bone and cortical bone for each age group, 7 osteopenic subjects were also determined. Both the control group and the experimental group did not show significant differences in the initial concentrations of Ca, P and FosAl. In the final concentrations, significant differences were observed in Ca and P, but not in FosAl. Conclusions: Our results suggest that in Rhesus monkeys, inulin intake as a dietary supplement has a positive effect on bone health, favoring Ca homeostasis through its absorption and consequent increase in bioavailability, potentially stopping bone resorption processes. More specific studies are recommended to verify the effect of this prebiotic on bone health. Key words: Bone Mineral Density, calcium, agave inulin, prebiotics, non-human primates, Rhesus macaques.

La osteoporosis es una enfermedad crónica caracterizada por baja masa ósea y un deterioro de la microarquitectura del tejido óseo que incrementa la fragilidad del mismo, aumentando el riesgo de fractura; debido a que el calcio (Ca2+) es fundamental para la mineralización de huesos y dientes, se recomienda una ingesta diaria adecuada como medida preventiva y tratamiento de enfermedades esqueléticas. El microbioma intestinal es un factor determinante en la absorción de minerales y existe evidencia que el consumo de fructooligosacáridos, como la inulina del agave, incrementan la presencia de micriobiota benéfica en el tracto gastrointestinal. Las similitudes fisiológicas y la proximidad filogenética entre el humano y los monos Rhesus, los vuelven un excelente modelo para el estudio de enfermedades asociadas a la edad y sus posibles tratamientos. Además, las poblaciones de macacos en cautiverio son una alternativa ventajosa en estudios de larga duración ya que las historias clínicas están completas, los individuos se encuentran bajo observación constante y variables como la dieta y el consumo general de alimentos están estrictamente controladas. Objetivo: Evaluar las concentraciones de calcio y fósforo en sangre antes y después de la suplementación de inulina tipo agave en la dieta de una población de monos Rhesus con densidad ósea conocida mediante Tomografía Axial Computarizada (TAC). Material y métodos: Se utilizaron 32 macacos (Macaca mulatta) divididos en grupos etarios (juveniles de 5-9, adultos de 10-19 y seniles de 20-28 años), se realizó una tomografía axial computarizada (TAC) para medir la densidad media ósea (DMO) femoral y categorizarlos en sanos, osteopénicos y osteoporóticos. También se extrajeron muestras de sangre para realizar bioquímica sanguínea, en donde se evaluaron los niveles de calcio (Ca), fósforo (P) y fosfatasa alcalina (FosAl). La población se dividió en dos grupos: control (n=11) y experimental (n=21) de acuerdo a sus clanes familiares. Al grupo experimental se le suministró un producto comercial de inulina de agave (Metlin®) a una concentración de 1 gr/ml asegurando una ingesta de al menos 8g de inulina al día. Transcurridos 22 meses, se realizó nuevamente un análisis de sangre. Los resultados de la TAC fueron analizados estadísticamente mediante ANOVA y prueba de Tukey para determinar diferencias en la densidad ósea de los individuos. Para determinar diferencias en las concentraciones de Ca, P y FosAl, se usó ANOVA para las concentraciones iniciales y ANOVA de 3 vías para las concentraciones finales y sus relaciones con las variables. Resultados: Se obtuvo la DMO de la población, y las proporciones de hueso trabecular y hueso cortical para cada grupo de edad, también se determinaron 7 sujetos osteopénicos. Tanto en el grupo control y grupo experimental no presentaron diferencias significativas en las concentraciones iniciales de Ca, P y FosAl. En las concentraciones finales se observaron diferencias significativas en Ca y P, no así en FosAl. Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que en monos Rhesus, la ingesta de inulina como suplemento alimenticio tiene un efecto positivo en la salud ósea favoreciendo la homeostasis del Ca a través de su absorción y consecuente incremento en biodisponibilidad, potencialmente deteniendo los procesos de resorción ósea. Se recomienda la realización de estudios más específicos para comprobar el efecto de este prebiótico en la salud ósea.

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