Tesis
Participación del estrés oxidativo y de las alteraciones del ambiente óxido-reducción en la generación de daño celular inducido por la deficiencia de hormonas tiroideas
Fecha
02/03/2010Registro en:
Cano Europa, Edgar. (2009). Participación del estrés oxidativo y de las alteraciones del ambiente óxido-reducción en la generación de daño celular inducido por la deficiencia de hormonas tiroideas.(Doctorado en Ciencias Quimicobiológicas). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, México.
Autor
Cano Europa, Edgar
Institución
Resumen
ABSTRACT: In most studies which link hypothyroidism with REDOX environment alterations and cell damage are described in pharmacological models, however, it has been observed extra-thyroid action of anti-thyroid drugs which can contribute to cell damage. The aim of this study was to compare in a temporal course, markers of oxidative stress, REDOX environment and glutathione cycle in liver, heart, kidney and spleen of rats with methimazole- or thyroidectomy-induced hypothyroidism. We used 104 male Wistar rats (240-260 g). Two studies were made: the histological and biochemical. For histological study, 20 rats were divided into five groups (n = 4 each one): control, false thyroidectomy, methimazole (60 mg/kg/d), methimazole + T4 replacement (20 μg/kg/d) and thyroidectomy. Pharmacologically treated animals were sacrificed at the 4th week, whereas animals undergoing surgery were sacrificed until the 8th week. It was dissected the liver, spleen, heart and kidney to be processed by paraffin inclusion. Cuts were stain with hematoxylin-eosin. For the biochemical study, 84 rats were divided into two groups: 1) pharmacological and 2) underwent surgery. The pharmacological group was divided into two groups: control (n = 24) and methimazole (n = 24). The second subgroup received the drug for 4 weeks. While, the surgery group was divided into two subgroups: thyroidectomy (n = 18) and false thyroidectomy (n = 18). 12 animals in the pharmacological group (6 rats of each group) were sacrificed by decapitation every week until the fourth. Whereas, 12 animals of the surgery group (6 rats of each subgroup) were killed by the same method at the end of the 2nd, 4th and 8th week. It was dissected the liver, heart, spleen and kidney. It was determined the markers of oxidative stress, REDOX environment, antioxidant enzymatic system and glutathione cycle. The body weight, rectal temperature and plasma concentration of T3 and T4 were decreased in hypothyroid groups. The histological study reveals that methimazole-induced hypothyroidism causes cell damage in all organs tested and it can prevent partially by T4 supplement. This damage is associated with an increased of oxidative stress markers which they were compensated by antioxidant system. In spleen and liver, the catalase activity is reduced and it promotes damage. The thyroidectomy-induced hypothyroidism did not cause cell damage and in some organs it increased the antioxidant system. In conclusion, both methimazole and hypothyroidism cause cell damage in the heart, spleen, kidney and liver. While hypothyroidism per se does not cause cell damage. RESUMEN: En su mayoría, los estudios que relacionan el hipotiroidismo con alteraciones del ambiente REDOX y daño celular están descritos en modelos farmacológicos, sin embargo, se ha observado que los anti-tiroideos presentan efectos extra-tiroideos y pueden contribuir al daño celular. Por lo que el objetivo de este trabajo fue comparar en un curso temporal, los marcadores de estrés oxidativo del ambiente REDOX y del ciclo del glutatión en hígado, corazón, riñón y bazo de ratas con hipotiroidismo inducido por metimazol o por tiroidectomía. Para ellos, se emplearon 104 ratas macho Wistar (240-260 g). Se realizaron dos estudios: el histológico y el bioquímico. Para el estudio histológico, se emplearon 20 ratas divididas en cinco grupos (n=4 c/u): control, falsa tiroidectomía, metimazol (60 mg/kg/d), metimazol (60 mg/kg/d) + reemplazo de T4 (20 ?g/kg/d) y tiroidectomía. Los animales tratados farmacológicamente se sacrificaron a la 4ª semana de tratamiento, mientras que los animales sometidos a cirugía se sacrificaron hasta la 8a. Se disecó el hígado, bazo, corazón y riñón, para procesarlos por la técnica de inclusión en parafina y teñirlos con hematoxilina-eoxina. Para el estudio bioquímico, se emplearon 84 ratas divididas en dos grupos: 1) farmacológico y 2) sometido a cirugía. El grupo farmacológico fue dividido en dos subgrupos: control (n=24) y tratado con metimazol (n=24). A los animales del segundo subgrupo se les administró dicho fármaco por 4 semanas. Mientras que, el grupo sometido a cirugía se dividió en dos subgrupos: tiroidectomía (n=18) y falsa tiroidectomía (n=18). 12 animales del grupo farmacológico (6 ratas de cada subgrupo) fueron sacrificados por decapitación cada semana, hasta la cuarta. Mientras que, 12 animales del grupo de la cirugía (6 ratas de cada subgrupo) fueron sacrificados por el mismo método al término de la 2a, 4a y 8a semana. Se disecó el hígado, corazón, bazo y riñón. Se determinaron los marcadores de estrés oxidativo, del ambiente REDOX, del sistema antioxidante enzimático y del ciclo del glutatión. El peso corporal, la temperatura rectal y la concentración plasmática de T3 y T4 disminuyeron en los grupos hipotiroideos. Con base en el estudio histológico, se demostró que el hipotiroidismo con metimazol induce daño celular en todos los órganos evaluados y que puede prevernirse parcialmente por el suplemento de T4. Dicho daño esta relacionado con un aumento de los marcadores de estrés oxidativo que no pueden ser compensados por los incrementos del sistema antioxidante. Incluso, en órganos como el bazo e hígado, la disminución de la actividad de la catalasa favorece el daño. En cuanto al hipotiroidismo inducido por tiroidectomía, no se observa daño celular y en algunos órganos se incrementa el sistema antioxidante. En conclusión, el metimazol aunado a las alteraciones provocadas por el hipotiroidismo provoca daño celular en el corazón, bazo, riñón e hígado. Mientras que el hipotiroidismo per se no ocasiona daño celular.