Papel de las especies reactivas de oxígeno en la función endotelial renal y en la disfunción endotelial asociada a la obesidad

Resumen

Además de su papel en la patogénesis de la enfermedad vascular, las especies reactivas de oxígeno, ROS, pueden actuar como moléculas de señalización fisiológica en la pared vascular, y ROS como el H2O2 están implicadas en las respuestas relajantes mediadas por la hiperpolarización derivada del endotelio, EDH. La obesidad es un problema de salud pública cuya prevalencia aumenta en la actualidad, asociada al desarrollo de resistencia a la insulina, hipertensión, dislipidemia y diabetes tipo 2 y aumenta el riesgo de complicaciones diabéticas como la nefropatía y la enfermedad renal crónica, ERC, aunque representa un factor de riesgo de ERC independiente de diabetes, hipertensión y otras comorbilidades. OBJETIVOS Este estudio pretendió evaluar el papel de las ROS en la función endotelial renal y la participación del estrés oxidativo en la disfunción endotelial asociada a obesidad. MÉTODOS Las arterias interlobares renales de ratas Wistar y Zucker obesas, RZO, modelo de obesidad genética y sus controles ratas Zucker lean, RZL, se montaron en miógrafos microvasculares para evaluar la función. La producción de superóxido y H2O2 se midió por quimioluminiscencia y fluorescencia. Las enzimas catalasa, glutatión peroxidasa, CuZnSOD, MnSOD, CYP2C11, CYP2C23 y ciclooxigenasa 2 se detectaron mediante Western Blott e inmunohistoquímica. Las corrientes de potasio se midieron en células endoteliales renales aisladas mediante electrofisiología de patch clamp. El calcio intracelular en el músculo liso vascular, MLV, se midió mediante fluorometría con FURA 2. RESULTADOS En condiciones de inhibición de la ciclooxigenasa, COX, y NO sintasa, la acetilcolina, ACh, indujo relajaciones y estimuló la liberación de H2O2 reduciéndose en presencia de catalasa en arterias interlobares renales de rata. Las relajaciones a la ACh fueron inhibidas por sulfafenazol y apocinina al igual que la estimulación por la ACh de la producción de superóxido. El H2O2 exógeno relajó las arterias renales disminuyendo la concentración de calcio intracelular en el MLV y aumentó las corrientes de KCa en células endoteliales renales aisladas frescas. Las epoxigenasas CYP2C11 y CYP2C23 se expresaron en las arterias interlobares y corteza renales. Las relajaciones a la ACh se redujeron en las arterias de RZO comparándose con RZL, indicando disfunción endotelial. El bloqueo de COX con indometacina e inhibidor de COX2 restauró dichas relajaciones en ratas obesas. El bloqueo del receptor de tromboxano mejoró las relajaciones inducidas por ACh en RZO y la inhibición del receptor de prostaciclina aumentó el tono basal e inhibió las vasodilataciones en RZL. La producción basal de superóxido incrementó en las arterias de RZO. En condiciones de inhibición de la NOS, la ACh produjo vasoconstricción y aumento de la generación de ROS que fue mayor en las arterias de RZO y reducida por la inhibición de COX2 y scavenger de ROS tempol. El H2O2 generó contracciones dependientes del endotelio y MLV y estimuló la generación de ROS reduciéndose al inhibir la COX2. Además, la expresión de COX2 fue mayor en el MLV y endotelio de las arterias renales de RZO. CONCLUSIONES El H2O2 está implicado en las respuestas relajantes EDH en arterias renales, activa corrientes de potasio en células endoteliales iniciando una respuesta EDH y relaja el MLV renal a través de mecanismos dependientes e independientes de calcio. Las epoxigenasas CYP2C son fuentes fisiológicamente relevantes del H2O2 vasodilatador en el riñón. Las arterias intrarrenales presentan disfunción endotelial en ratas obesas asociada al incremento del estrés oxidativo derivado de NADPH oxidasas, xantina oxidasa y NOS desacoplada. El aumento de la vasoconstricción dependiente de COX2 contribuye a la disfunción endotelial renal mediante la generación de ROS en la obesidad. La actividad de la COX2 es regulada al alza por las ROS.