Papel de los receptores activados por proliferador de peroxisomas (ppar) beta/delta en el control de la disfunción endotelial hipertensiva

Resumen

La disfunción endotelial (DE) puede definirse como el desequilibrio entre la síntesis, liberación o efecto de los factores endoteliales vasodilatadores (VD) y el de las sustancias vasoconstrictoras (VC) que pueden sintetizarse en la células de este tejido. La DE es un factor de riesgo CV y desempeña un papel importante en la patogénesis de la hipertensión arterial, de la aterosclerosis y de la enfermedad vascular diabética. En la actualidad, la diabetes mellitus (DM) constituye un grave problema de salud pública, debido a que ha aumentado su incidencia y prevalencia. La DM es un conjunto de trastornos metabólicos caracterizados por alteraciones en la secreción de INS, en la respuesta periférica a la misma o ambas lo que conduce a un síndrome caracterizado por hiperglucemia crónica y alteraciones en el metabolismo de carbohidratos, proteínas y lípidos. En la pared vascular se produce resistencia a la insulina (RI), la INS es una hormona que presenta efectos vasodilatadores al producir un incremento en la generación de NO vía PI3K-Akt-eNOS. Dentro de las diferentes alteraciones que llevan a esta condición destaca la hiperglucemia, la cual es capaz de activar la PKC e incrementar la producción de ROS, las cuales a su vez pueden activar las MAPKinasas, estas junto con la PKC pueden fosforilar diferentes sustratos reduciendo así la producción de NO vía Akt-eNOS. A pesar de que en la actualidad existen una gran variedad de fármacos que mejoran la RI, sin embargo ninguno está exento de efectos adversos, nosotros estudiamos los agonistas PPARß, en una nueva búsqueda de un mejor fármaco, centrándonos en las acciones sobre la pared vascular. Los PPARs son factores de transcripción pertenecientes a la superfamilia de receptores nucleares hormonales, es bien conocido que existen 3 isoformas PPAR ¿, ß y ¿. Los PPARß están expresados en numerosos tejidos y su función todavía no ha sido aclarada, no obstante existen evidencias recientes que sugieren su participación en el metabolismo de los lípidos. Los agonistas de estos receptores se han desarrollado recientemente y se encuentran actualmente en fase clínica para el tratamiento de las dislipidemias. Los agonistas de receptores PPARß tanto en humanos como en modelos animales se ha observado que mejoran los parámetros sistémicos de la RI tanto por una acción en el músculo esquelético como por una acción en el tejido adiposo, fundamentalmente por su capacidad de activación de la oxidación de ácidos grasos, sin embargo no se conoce si los PPARß mejoran la RI en el territorio vascular incrementando la activación de la oxidación de ácidos grasos en las células endoteliales (CE). Por lo que el primer objetivo de esta tesis es: 1) Examinar el posible efecto protector de los agonistas PPARß, GW0742 y L165041, sobre la alteración de la señalización de insulina inducido por alta glucosa en cultivos primarios de células endoteliales umbicales humanas (HUVECs). Para llevar a cabo este objetivo, nosotros cultivamos las CE primarias, las cuales fueron incubadas en condiciones de baja y alta glucosa, y algunos experimentos fueron coincubados en presencia de GW0742 o L16504, después de 24h., las células fueron estimuladas con INS, para ser utilizadas para determinar o cuantificar el NO por DAF-2 fluorescente, cuantificar la producción de ROS por diclorofluoresceína y determinar el estado de fosforilación de las enzimas involucradas en la vía de señalización de la INS. Observando que las CE incubadas durante 24h. en alta glucosa (AG), la producción de NO estaba reducido en comparación con las células expuestas a condiciones de baja glucosa (BG). La producción de NO estimulada por INS estuvo relacionada con una disminución en la fosforilación de Akt y eNOS. En las CE incubadas en AG y coincubadas con ambos agonistas PPARß a diferentes concentraciones, se observó una mejoría en la producción de NO, acompañada de un incremento en la fosforilación de Akt y eNOS, efecto que fue revertido en presencia de GSK0660, un antagonista específico de receptores PPARß, sugiriendo que en este efecto participa la activación de receptores PPARß. En condiciones de hiperglucemia la producción de ROS está incrementada, por lo que nosotros medimos la producción de ROS sobre células transfectadas con el silenciador específico de PPARß, coincubadas con el agonista L165041 y en condiciones de hiperglucemia, observando que el efecto del agonista desapareció, por lo que podemos afirmar que este agonista disminuye la producción de ROS por activación de receptores PPARß, indicando que el efecto protector de PPARß puede deberse a un efecto protector sobre NO o a una menor destrucción de NO. Otros agonistas PPARs mejoran la DE en DM tipo 1, sin embargo no sabemos qué hacen los agonistas de receptores PPARß, por lo que nuestro segundo objetivo es: 2) Analizar si el agonista PPARß GW0742, ejerce un efecto protector sobre la función endotelial en ratas diabéticas tipo 1. Para llevar a cabo este objetivo se emplearon 40 ratas wistar macho de entre 280-320g, fueron randomizadas en 4 grupos, controles, controles + GW0742, diabéticas y diabéticas + GW0742. Las ratas diabéticas recibieron una única inyección de STZ vía endovenosa. Las ratas fueron consideradas diabéticas cuando los niveles de glucosa plasmática fueron iguales o superiores a 200 mg/dL, transcurrido este tiempo se procedió a iniciar el tratamiento con GW0742 durante 5 semanas. Una vez finalizado el tratamiento, los animales fueron sacrificados, y se procedió a determinar parámetros morfológicos, reactividad vascular y expresión proteica y génica. Los niveles plasmáticos de glucosa y TGs se encontraron elevados en ratas diabéticas. Hemos determinado la expresión génica de los PPARs sobre los anillos aórticos de los 4 grupos experimentales observando una regulación a la alza en el RNAm para PPARß en este modelo de diabetes inducido por STZ, y hemos observado también que cuando damos el agonista de estos receptores, hubo un incremento como era de esperarse de los 2 bien conocidos genes diana de PPAR beta, PDK-4 y CPT-1 en su expresión génica en anillos de aorta de ratas diabéticas tras el tratamiento con el ago. GW0742. Para estudiar la función endotelial en los diferentes grupos experimentales y los efectos de GW0742 sobre la pared vascular, realizamos estudios sobre 2 preparaciones, uno en arterias mesentéricas y otro sobre anillos de aorta, encontrando que en ambas preparaciones hubo una mejora de la DE por GW0742, la cual fue debida esencialmente por prevención del componente mediado de NO. Este efecto protector puede ser atribuible a una disminución en el nivel vascular de ET-1, lo que conlleva una reducción del estrés oxidativo por normalización de la expresión de la subunidad p22phox, p47phox y NOX-1 de la NADPH oxidasa.