El documento describe los resultados preliminares de un estudio sobre el estrés oxidativo y la función vascular durante el envejecimiento en la aorta de rata. Los hallazgos incluyen: 1) Un aumento del estrés oxidativo con la edad; 2) Cambios en la biodisponibilidad de óxido nítrico asociados con la edad; 3) Diferencias en la reactividad vascular entre las aortas torácica y abdominal con la edad. Los resultados sugieren que el envejecimiento vascular involucra mecanismos de control locales del estrés oxidativo y cambios en
Asociación entre envejecimiento vascular endotelial y estrés oxidativo en la aorta de rata
1. Asociación entre envejecimiento
vascular endotelial y
estrés oxidativo
en la aorta de rata
Dra. Leticia Manuel Apolinar
Dr. Antonio Ruiz Rivera
Dra. Carmen Castillo Hernández
Dra. Teresa Pérez Capistran
5. ¿Durante el envejecimiento vascular la restricción calórica o el
uso de telmisartan (antagonista AT1) regularan ascendentemente
la expresión del PPAR-gamma? ¿Esto se asociará con un aumento
de la biodisponibilidad de ON a través de la vía de la PI3K/Akt y
una disminución de la generación del estrés lesivo en las células
del endotelio de la aorta de rata?
¿La generación de estrés oxidativo se incrementa con la edad y se
relaciona con la disminución de la biodisponibilidad de ON en la aorta de
rata ?
¿El estrés oxidativo se asocian con cambios de la relajación dependiente
de endotelio y las respuestas a agonistas contráctiles en la aorta de rata?
6. Determinación basal del
Balance estrés oxidativo en función
de la edad:
-ON,
-SOD y
-Catalasa
en aortas torácica y abdominal
Por técnica colorimétrica
Ratas SD de 3,6 y 12 meses de edadMétodos
9. • El aumento del estrés oxidativo esta asociado con la edad.
• La disminución de la biodisponibilidad del ON, puede ser
parcialmente atribuido a : la disminución de la actividad basal
enzimática de la eNOS y/o al incremento en la ruptura/degradación
del ON.
• El balance del estrés oxidativo en la aorta de rata depende de
mecanismos de control local.
• A nivel torácico la disminución de la biodisponibilidad de ON se
asocia con un incremento de la actividad enzimática de la SOD y la
catalasa que mantiene el balance del estrés oxidativo bajo control.
• A nivel abdominal, la disminución de la actividad de la catalasa
somete a los elementos de la pared arterial, principalmente a las
células del endotelio a los efectos lesivos de las ROS a una edad
más temprana en comparación al segmento torácico.
11. Experimentos in vitro de anillos aórticos torácicos y abdominales de 3,6 y
12 meses de edad con endotelio intacto para caracterizar:
-Porcentaje funcional de endotelio
-Relajación dependiente de endotelio
-Contracción a Fen y AngII
Métodos
Diseño experimental
K+
40 mmol/L
Ach
1x10-4
Ach
1x10-7 a 1x10-4
Fen
1 x10-7 a 1x10-4
1 hora1 hora
AngII
1x10-8 a 1x10-4
K+
1 hora
12. 0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old
%Endotelio
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old
Log [Ach]
%contracción
*
Aorta Torácica
“ Durante el envejecimiento vascular , se presenta un aumento de la
relajación dependiente de endotelio inducida por Ach”
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5
0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old
Log [AngII]
%contracción
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old
Log [Phe]
%contraction
13. 0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old* **
%Endotelio Aorta Abdominal
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12 mo old
*
**
Log [Ach]
%contracción
“ El envejecimiento vascular se relaciono con una disminución del endotelio funcional ,
una reducción de la relajación a Ach y una depresión de la respuesta a Fen a los 6 meses .Mientras
que, a los 12 meses aumento la relajación a Ach, la restauración a Fen y un
incremento a AngII ”
-11 -10 -9 -8 -7 -6
0
20
40
60
80
100
*
*
*
*
* 3mo old
6mo old
12mo old
Log [AngII]
%contracción
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3
0
20
40
60
80
100
3mo old
6mo old
12mo old
Log [Phe]
%contraction
*
14. Resultados preliminares
• El envejecimiento vascular en la aorta torácica y abdominal de rata esta
asociado a la generación de estrés oxidativo y a la disminución de la
biodisponibilidad del ON, lo cual desencadena aparentemente, mecanismos
de control local que intentan mantener en balance la reactividad vascular.
• Aparentemente las pruebas de función vascular apuntan que la liberación
basal de ON se permanece intacta (PI3K/Akt/SONe) a nivel torácico, ya que las
respuestas a agonistas contráctiles se mantienen sin cambios a este nivel .Sin
embargo, su metabolismo esta incrementado.
• Un aumento de la relajación dependiente de endotelio (vía Ca2+/CAM/SONe).
• A nivel aórtico abdominal , el envejecimiento se asocio con un marcado estrés
lesivo a nivel de las células del endotelio que disminuyo la funcionalidad
tempranamente, lo cual se asocio con: una disminución de la relajación
dependiente de endotelio y una depresión de la respuesta contráctil a Fen
pero no a AngII.
• Posteriormente, la disminución del la biodisponibilidad de ON se contrarresto
con un incremento de la sensibilidad de la eNOS a través de una vía
dependiente de calcio en asociación con el incremento de la respuesta
contráctil a AngII y Fen.
15. ¿Los cambios observados en la reactividad vascular están
asociados a la alteración de la vía PI3K/Akt/SONe?
¿Son contrarrestados por vías alternas de producción de ON
dependientes del ion calcio?
¿La depresión de la respuesta contráctil a Fen , pero no a AngII
es modulada por las ROS tempranamente a nivel abdominal?
¿Son el resultado de la activación del SRA y la disminución del
PPAR-gamma?
Notes de l'éditeur
Durante el envejecimiento vascular , El incremento del estrés oxidativo ocurre cuando las ROS se producen en exceso: secundario al aumento en la actividad del el complejo NADPH oxidasa vascular , xantina oxidasa, citocromo P450, cadena respiratoria mitocondrial y /o ante mecanismos de degradación celular insuficientes: alteraciones a nivel de la actividad de la SOD, catalasa y glutatión peroxidasa . El componente principal de las ROS es el anión superóxido que tiene una alta actividad citotóxica, y modula diversas vías de señalización: interacción con el ON para formar peroxinitrito (ONOO-)
Los mecanismos subyacentes y mediadores de la rigidez arterial no están claramente comprendidos. Sin embargo, Evidencia acumulada apoya el papel de la resistencia a la insulina en asociación con la disfunción endotelial como elementos importante que contribuye significativamente a la rigidez arterial. Asimismo, recientes investigaciones han evidenciado , la activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAAS) en el tejido vascular , tejido adiposo perivascular y las células inmunes, como un elemento importante que contribuye al incremento del estrés oxidativo y resistencia a la insulina, disfunción endotelial y desarrollo de la rigidez arterial. La Activación del RAAS vascular en humanos y en modelos animales de obesidad y diabetes, se encuentra asociado con el incremento del estrés oxidativo. Durante el envejecimiento la inadecuada activación del RAAS es un factor determinante en la progresión de las ECA y ERA. . El bloqueo del RAS (inhibidores de la ECA o antagonistas AT1) subraya la importancia de la angiotensinaII en la modulación de la resistencia a la insulina, la menor biodisponibilidad de óxido nítrico, disfunción endotelial y la rigidez arterial.