Efectos del envejecimiento y la restricción calórica en la respuesta a la endotelina-1 y la insulina en el sistema cardiovascular

Resumen

El envejecimiento cursa con alteraciones estructurales y funcionales en el sistema cardiovascular. La restricción calórica (RC) es uno de los hábitos más utilizados para retrasar el envejecimiento. El objetivo de estudio fue analizar los efectos del envejecimiento y la RC sobre la respuesta del corazón y los vasos a la endotelina-1 (ET-1) y a la insulina. Para ello se utilizaron ratas Wistar de 3 y 24 meses de edad (3m y 24m), estas últimas sometidas o no a una RC del 20% durante sus 3 últimos meses de vida (24m-RC). Se perfundieron los corazones mediante la técnica de Langendorff y se estudiaron los efectos de la ET-1 y la insulina sobre la circulación coronaria y la contractilidad ventricular. Por otro lado, se valoró la respuesta de anillos de arterias renales a la ET-1 y de anillos de aorta a la insulina y se analizó la expresión de marcadores relacionados con las vías de activación de ambos péptidos en tejido arterial y cardíaco por Western Blot. Asimismo, se valoró la expresión génica de diferentes marcadores proinflamatorios y profibróticos en ambos tipos de tejido así como en el tejido adiposo perivascular (PVAT) por RT-PCR. Por útlimo, se realizaron cultivos primarios de células endoteliales para determinar los efectos específicos de la insulina sobre el endotelio. RESULTADOS: La RC disminuyó el peso corporal y el peso del tejido adiposo visceral y subcutáneo y aumentó el peso del músculo gastrocnemio y del corazón en los animales de 24m. A nivel cardíaco el envejecimiento disminuyó el efecto vasoconstrictor coronario y aumentó el efecto inotrópico positivo en respuesta a la ET-1 siendo estos cambios atenuados por la RC. Igualmente la RC atenuó el aumento en la expresión de la iNOS y el TNF-α y la disminución en los niveles de ARNm de la eNOS y los receptores ETB inducidos por el envejecimiento en el tejido cardíaco. Sin embargo, la RC no previno el aumento en la vasoconstricción de las arterias renales en respuesta a la ET-1 asociado al envejecimiento a pesar de que aumentó la expresión de la eNOS y disminuyó la expresión de la iNOS en el tejido arterial. El envejecimiento cursó con resistencia cardíaca a la insulina ya que la vasodilatación de las arterias coronarias y el aumento en la contractilidad en respuesta a esta hormona fue menor en las ratas de 24m, cambios que se atribuyeron a una disminución en la activación de la vía de señalización PI3K/Akt. Estos efectos fueron parcialmente revertidos por la RC, la cual aumentó la activación de esta vía y la expresión de los transportadores GLUT-4 en el tejido cardíaco. Igualmente la RC previno la resistencia vascular a la insulina inducida por el envejecimiento en segmentos de aorta mediante un aumento en la biodisponibilidad del NO. Estos cambios en la función vascular se acompañaron de una mayor activación de la vía PI3K/Akt en el tejido arterial y en cultivos primarios de células endoteliales. Asimismo la RC disminuyó la expresión de la iNOS y aumentó la de la eNOS en la aorta y disminuyó la expresión de marcadores proinflamatorios en el PVAT. El envejecimiento cursa con alteraciones en la respuesta cardiovascular a la ET-1 y a la insulina que son revertidas, al menos en parte, por un protocolo de RC moderado. Estos resultados sugieren que este protocolo de RC podría ser una estrategia útil para prevenir el deterioro cardiaco y la disfunción endotelial inducidos por el envejecimiento.