Tesis Doctorado
La nitración de proteínas contribuye a la potenciación quimiósensorial del cuerpo carotídeo de ratas sometidas a hipoxia intermitente
Autor
Iturriaga-Agüera, Rodrigo
Pontificia Universidad Católica de Chile
Institución
Resumen
La hipoxia se manifiesta en diferentes condiciones fisiológicas y patológicas en los seres
vivos. Entre ellas, uno de los patrones de hipoxia más común es la hipoxia intermitente
crónica que consiste en la ocurrencia de eventos de hipoxia de corta duración seguidos por
episodios de normoxia, tal como ocurre en el síndrome de apnea obstructiva del sueño.
Numerosos reportes demuestran que la hipoxia intermitente contribuye al desarrollo de
alteraciones cardiovasculares e hipertensión que sufren los pacientes con apnea obstructiva
del sueño. De hecho, se ha demostrado que, pacientes con apnea obstructiva del sueño o
animales sometidos a hipoxia intermitente crónica, presentan potenciación de los reflejos
ventilatorios, simpáticos y cardiovasculares en respuesta a la hipoxia aguda. Este aumento
de respuestas ha sido atribuido a la potenciación de la reactividad de los quimiorreceptores
del cuerpo carotídeo.
La potenciación quimiosensorial carotídea consiste en un aumento de la frecuencia de
descarga de potenciales de acción del nervio carotideo en respuesta a un estímulo hipóxico
agudo, pero los mecanismos celulares asociados a este fenómeno no se conocen
completamente.
Pese a esto, se sabe que la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y en
particular el radical superóxido (O2
-
) contribuyen a la potenciación quimiosensorial, ya que
la administración de antioxidantes y/o agentes miméticos de las superóxido dismutasas
(SODs) previenen la potenciación quimiosensorial. Resultados obtenidos en nuestro
laboratorio muestran que marcadores relacionados con el estrés oxidativo o las respuestas
inflamatorias podrían estar implicados en la generación de la potenciación quimiosensorial,
sin embargo, de ellas, sólo la formación de residuos de 3-nitrotirosinas (3-NT) presenta un
correlato temporal con la aparición de la potenciación quimiosensorial. El O2
- y el óxido nítrico pueden reaccionan formando radical peroxinitrito, que modifica residuos de tirosina generando 3-NT. Por lo tanto, decidimos estudiar un posible mecanismo que explicara
cómo, la formación de 3-NT, puede contribuir a la potenciación quimiosensorial del cuerpo
carotídeo. Una de las proteínas susceptibles a sufrir nitración es la manganeso SOD
(MnSOD). Esta enzima mitocondrial, normalmente regula los niveles tóxicos de O2
-
,
pero
presenta disminución de su actividad catalítica cuando es modificada por nitración en su
sitio activo. Dado que los niveles de O2
-
dependen de la actividad catalítica de la MnSOD,
cabe esperar que una disminución en su actividad por nitración aumente los niveles de
ROS en las células quimiorreceptoras de cuerpo carotídeo, contribuyendo a la potenciación
quimiosensorial.
Estudiamos el efecto de la hipoxia intermitente sobre la actividad quimiosensorial, los
niveles de MnSOD y 3-NT en el cuerpo carotídeo de rata. Analizamos si la hipoxia
intermitente genera cambios en la actividad de la MnSOD y si estos cambios se relacionan
con la nitración de esta enzima.
Los resultados descritos en esta Tesis doctoral demuestran que la exposición a hipoxia
intermitente crónica por 5 días produce aumento de la actividad del nervio carotídeo en
respuesta a un estímulo de hipoxia aguda y que este aumento se mantiene luego de 7 días
de hipoxia intermitente. Que cuerpos carotídeos de ratas sometidas a 3 días de hipoxia
intermitente presentan aumento en los niveles de 3-NT, los que se mantienen altos luego de
5 y 7 días de exposición a hipoxia intermitente. Dado que el CB tiene un pequeño tamaño
(500 µm de diámetro), usamos a las células cromafines de la médula adrenal como modelo
de las células glómicas del CB. Encontramos que la exposición a 7 días de hipoxia
intermitente también aumenta los niveles de 3-NT en las médulas adrenales.
Además, encontramos que en ratas sometidas a hipoxia intermitente la actividad de la
MnSOD se encuentra disminuida en las médulas adrenales pero aumentada homogenizados.