Evaluación de los niveles plasmáticos de norepinefrina en mujeres embarazadas con síndrome de ovario poliquístico tratadas y no tratadas con metformina : consecuencias a nivel placentario

Abstract

El Síndrome de Ovario Poliquístico (SOP) es una condición familiar, fuertemente apoyada en factores genéticos y ambientales. Bioquímicamente se caracteriza por una secreción alterada de gonadotrofinas, altos niveles de andrógenos libres, insulino resistencia (IR) y un bajo grado crónico de inflamación. Entre las estrategias farmacológicas empleadas en el SOP destaca la metformina, un sensibilizante de la acción de la insulina, que es administrada comúnmente a estas pacientes obteniendo resultados metabólicos favorables. En el año 2005 fue aprobado el uso de metformina en pacientes con SOP embarazadas, ya que en la práctica clínica este fármaco permite mejorar las complicaciones gestacionales propias del SOP. Aunque la fisiopatología del SOP es compleja y pobremente comprendida, se ha sugerido que las mujeres con SOP presentan una actividad simpática aumentada. Modelos de condición quística en ratas dan lugar a una hiperactivación de neuronas simpáticas periféricas que inervan el ovario y a un aumento en la incorporación de Norepinefrina (NE) dentro del mismo, lo que finalmente resulta en el desarrollo y mantención de una condición quística que parece ser reversible si se atenúa la actividad simpática. Un estudio realizado en mujeres con SOP, a las cuales se les midió la actividad simpática del músculo del lecho vascular, mostraron una elevada actividad relacionada positivamente a altos niveles de testosterona. La NE, efector simpático, es un potente mediador de eventos fisiológicos y patofisiológicos en todo el organismo, por lo que su concentración extracelular se encuentra altamente regulada, principalmente por transportadores a nivel de membrana plasmática y a nivel intracelular en la membrana de vesículas de almacenamiento. Estudios en animales y humanos sugieren que el SOP se desarrolla en la vida fetal, por tanto, perturbaciones en el compartimiento materno programan al feto, vía adaptación placentaria y fetal, para desarrollar enfermedades en la vida adulta. Evidencias experimentales indican que la expresión del transportador de NE (NET) a nivel placentario, se encuentra disminuida en enfermedades gestacionales como preeclampsia, de ahí que se ha sugerido una función protectora para NET en placenta. Aunque las mujeres con SOP presentan un alto riesgo de padecer preeclampsia, no existe evidencia de las posibles alteraciones en la expresión de este transportador en placenta de mujeres con SOP. Para resolver nuestra hipótesis de trabajo empleamos muestras de plasma y placenta de término de mujeres con SOP con y sin tratamiento con metformina y mujeres control. Al evaluar los niveles plasmáticos de NE observamos que a las 24 semanas de gestación hubo un significativo incremento en la concentración plasmática de NE en mujeres con SOP que disminuyó significativamente a la semana 35, lo que podría estar dando cuenta de una desregulación en la actividad del sistema nervioso autónomo en estas pacientes durante el embarazo y de posibles mecanismos compensatorios frente a una hiperactividad adrenérgica. El tratamiento con metformina permitió disminuir significativamente los niveles plasmáticos de NE tanto en la semana 24 como 35 de gestación. En placenta de término de gestantes con SOP observamos una marcada disminución de la proteína NET en ambas caras placentarias, que está inversamente relacionada con los niveles de GLUT4. Sin embargo, el tratamiento con metformina restauró los niveles de proteína NET alcanzando niveles aún mayores que las mujeres control sólo en la cara materna placentaria, lo que sugiere que la actividad nerviosa autonómica no solo modifica la exposición fetal a catecolaminas, sino que el hecho de que responda al tratamiento con metformina también sugiere que está relacionada con alteraciones metabólicas asociadas con el síndrome. Por otro lado, componentes río abajo de la señalización del receptor de insulina, IRS1 y GLUT4, se encontraron alterados en placenta de término de pacientes con SOP. Sin embargo, el tratamiento con metformina durante el embarazo permitió corregir estas alteraciones principalmente en la cara materna de la placenta, lo que sugiere que el mejoramiento del estado hiperinsulinémico en la madre permite restablecer parcialmente la homeostasis metabólica placentaria. El conjunto de estos resultados muestra que las mujeres con SOP presentan un componente simpático alterado durante el embarazo, responsable de producir respuestas adaptativas placentarias a nivel de la proteína NET. Dicha respuesta adaptativa en conjunto con las alteraciones en la señalización insulínica placentaria, podrían ser responsables de la perpetuación del fenotipo SOP en la descendencia de estas pacientes. Por otro lado, la metformina ha demostrado ser una herramienta farmacológica útil que permite corregir las alteraciones simpáticas y metabólicas a distintos niveles, presentes en pacientes con SOP embarazadas, apareciendo como un agente integrador de patologías que involucran componentes metabólicos, circulatorios y neuroendocrinos

Polycystic Ovary Syndrome (PCOS) is a familial status, strongly supported by genetic and environmental factors. Biochemically characterized by an altered secretion of gonadotropins, high levels of free androgens, insulin resistance (IR) and chronic low -grade inflammation. Among the pharmacological strategies employed in PCOS stands metformin, sensitizer of insulin action, which is commonly administered to these patients obtaining favorable metabolic results. In 2005 was approved the use of metformin in pregnant patients with PCOS because in clinical practice this drug improves pregnancy complications of PCOS. Although the pathophysiology of PCOS is complex and poorly understood, it has been suggested that women with PCOS have increased sympathetic activity. Models of cystic condition in rats leading hyper activation to peripheral sympathetic neurons innervating the ovary and an increase in the uptake of norepinephrine (NE) therein, which ultimately results in the development and maintenance of a cystic condition that seems reversible if sympathetic activity is attenuated. A study in women with PCOS, to which muscle sympathetic activity of the vascular bed were measured, showed high sympathetic activity positively related to high levels of testosterone. The NE, sympathetic effector, is a potent mediator of physiological and pathophysiological events throughout the organism, so its extracellular concentration is highly regulated, primarily at the level of conveyor plasma membrane and intracellular level in the membrane of storage vesicles. Studies in animals and humans suggest that PCOS is developed in fetal life, therefore, disruptions in the maternal compartment programming to the fetus, via the placenta and fetal adaptation, for developing diseases in adulthood. Evidence indicates that expression of the NE transporter (NET) to placental level is decreased in gestational diseases as preeclampsia, there has been suggested a protective function for NET in placenta. Although women with PCOS are at high risk for preeclampsia, there is no evidence of possible alterations in the expression of this transporter in placenta of women with PCOS. To solve our working hypothesis, we use plasma samples and term placenta of women with PCOS with or without treatment with metformin and control women. In assessing plasma levels of NE we note that at 24 weeks of gestation was a significant increase in the plasma concentration of NE in PCOS women and then decreased significantly at week 35, which could account for deregulation in activity of autonomic nervous system in these patients during pregnancy and compensatory mechanisms against adrenergic hyperactivity. Metformin allowed significantly decrease plasma levels of NE in both 24 and 35 week of gestation. In term placenta of pregnant PCOS women we observed a marked decrease in NET levels in both placental faces and is inversely related to levels of GLUT4. However, metformin restored levels of NET protein reaching even higher levels than control women only in placental maternal face, suggesting that the autonomic nervous activity not only modifies fetal exposure to catecholamines, but the fact to respond to treatment with metformin also suggests that it is related with metabolic disorders associated with this syndrome. On the other hand, we found altered levels of downstream components of the insulin receptor signaling, IRS1 and GLUT4. However, treatment with metformin during pregnancy was able to correct these alterations mainly in the maternal side of the placenta, suggesting that the improvement of hyperinsulinemic state in the mother can partially restore the placental metabolic homeostasis. All of these results shows that women with PCOS have a sympathetic component altered during pregnancy and it is responsible for producing adaptive responses in placental protein NET. Such adaptive response in conjunction with alterations in placental insulin signaling could be responsible for the perpetuation of PCOS phenotype in the offspring of these patients. Furthermore, metformin has proven be a useful pharmacological tool to correct the sympathetic and metabolic alterations at different levels, present in PCOS pregnant woman, appearing as an integrator agent for pathologies involving metabolic, circulatory and neuroendocrine components