Cambios en los receptores [beta]-adrenérgicos cardíacos en la progenie de ratas madres estresadas durante la gestación

Abstract

El estrés es la forma que posee el organismo para afrontar una situación agobiante y/o amenazadora. Frente a una situación de estrés, el organismo responde activando el Sistema Nervioso Simpático, lo que produce un aumento en la liberación de catecolaminas, que se traduce en una respuesta simpaticomimética conocida como “respuesta de pelea o huida”. Existen etapas del desarrollo en las cuales es especialmente delicado para el equilibrio del organismo, el enfrentarse a situaciones de estrés. Por ejemplo, durante el embarazo, un estrés crónico que cambie el ambiente en el cual se desarrolla el individuo, tiene efectos importantes que programan permanentemente su desarrollo postnatal. En el presente trabajo estudiamos el efecto que produce el estrés por frío, sobre las características farmacológicas de los receptores β-adrenérgicos cardíacos de la descendencia. Para tal efecto, se sometió a ratas Sprague-Dawley preñadas, a estrés por frío crónico intermitente (4ºC por 3h/día) durante todo el periodo de gestación y se evaluó el efecto que causa este estrés en la descendencia, comparándola con un grupo control, en el cual la madre se mantuvo a 20ºC durante la gestación. Las crías adultas se sacrificaron y se estudiaron los cambios a nivel cardíaco de los receptores β-adrenérgicos mediante técnica de radioligando, los cambios en la actividad del Sistema Nervioso Simpático a través de la determinación de Noradrenalina (NA) y su metabolito por HPLC y los niveles plasmáticos de las hormonas sexuales por ELISA, comparando en cada caso entre machos y hembras buscando diferencias entre género. Hubo diferencias evidentes entre géneros, al momento del sacrificio las ratas hembras estresadas tuvieron menor peso corporal junto con un mayor peso ventricular que las ratas controles, algo que en ratas machos no variaba. En cambio, las ratas machos tenían una menor concentración de receptores β-adrenérgicos y una mayor actividad nerviosa simpática a nivel cardíaco (medida como el recambio de NA) comparada con las ratas hembras. Pero, comparando entre el mismo sexo no hubo cambios en la concentración de receptores β-adrenérgicos, en la concentración de NA ni tampoco en la activación nerviosa a nivel cardíaco por efecto del estrés. Sin embargo, hubo un cambio en la afinidad de los receptores β-adrenérgicos (reflejada en el aumento en la IC50 del Atenolol y del Propranolol). Por lo tanto, existen diferencias fisiológicas entre ratas machos y hembras, estas últimas presentan una mayor concentración de receptores β-adrenérgicos lo que podría indicar una mayor susceptibilidad a la respuesta frente al estrés. Por otro lado, el estrés por frío crónico intermitente no produce variaciones en la concentración de receptores β-adrenérgicos, pero sí cambia la respuesta funcional de estos receptores, lo que podría afectar las respuestas del organismo a situaciones de estrés futuras

Stress is the way that possesses the organism to affront an oppressive or threatening situation. Facing a stressful situation, the organism activates the Sympathetic Nervous System, resulting in an increased release of catecholamines, which is translated into a sympathomimetic response known as the “fight or flight response”. There are some stages of development which facing a stressful situation is particularly sensitive to the balance of the body. For example, during pregnancy, a stressful situation that changes the environment of the foetus, will have important effects that permanently programs postnatal development. In the present work we study the effect produced by cold stress on the pharmacological characteristics of heart β-adrenergic receptors in the offspring. To this end, we submitted pregnant Sprague-Dawley rats to chronic intermittent cold stress (4°C for 3h/day) throughout the gestation period and assessed the effect that causes this stress in the offspring, compared with a control group in which the mother was kept at 20°C during pregnancy. The adult offspring were sacrificed and we studied the changes at cardiac β-adrenergic receptors by radioligand technique, changes in the Sympathetic Nervous System through the determination of Noradrenaline and its metabolite by HPLC and plasma levels sex hormones by ELISA, comparing in each case between males and females looking for differences between genders. There were obvious differences between genders, at the moment of sacrifice female rats had lower body weight along with an increased ventricular weight than control rats, which did not vary in male rats. In contrast, the male rats had a lower concentration of β-adrenergic receptors and increased sympathetic nerve activity (measured as the turnover of Noradrenaline) compared with female rats. But, comparing the same sex there was no change in the concentration of β-adrenergic receptors, in Noradrenaline concentration or nerve activation in the heart, caused by stress. However, there was a change in the affinity of β-adrenergic receptors (reflected in the increased in IC50 of Atenolol and Propranolol). Therefore, there are physiological differences between male and female rats, the latter have a higher concentration of β-adrenergic receptors which may indicate an increased susceptibility to stress. On the other hand, chronic intermittent cold stress does not cause variations in the concentration of β-adrenergic receptors, but changes the functional response of these receptors, which could affect the body’s responses to future stressful situations