Efecto de melatonina, hemina y sildenafil como terapia vasodilatadora, antioxidante y antiremodelante vascular en arterias cerebrales medias de corderos gestados en hipoxia crónica

Abstract

La hipoxia crónica durante la gestación es una condición crítica que deriva en estrés oxidativo y disfunción cerebrovascular en el neonato, pudiendo tener repercusiones en la vida adulta. Debido a que la hipoxia y el estrés oxidativo son los principales inductores de la disfunción y remodelamiento vascular, se ha propuesto utilizar la administración terapéutica de melatonina (M) como vasodilatador y antioxidante, de hemina (H) como vasodilatador y antiproliferativo, y de sildenafil (S) como vasodilatador para revertir esta disfunción. En este estudio se pretende evaluar los efectos que estos fármacos tendrían a nivel de la vasculatura cerebral. La hipótesis de esta Tesis es que el tratamiento neonatal con MHS mejora la función vasodilatadora y disminuye el remodelamiento vascular y el estrés oxidativo cerebral inducido por la hipoxia crónica. El objetivo fue determinar los efectos de M, H y S sobre la función, estructura y estrés oxidativo, de las arterias cerebrales medias de corderos gestados y nacidos en hipoxia crónica. Se desarrollaron 5 grupos experimentales de corderos gestados y nacidos en hipoxia crónica a una altitud de 3.600 metros con los siguientes tratamientos: vehículo o control (CN), melatonina (M), hemina (H), sildenafil (S) y el tratamiento combinado (MHS). Una vez terminado los tratamientos, los animales se mantuvieron por al menos 1 semana para luego extraer las arterias cerebrales medias (ACM) y evaluar su función vasoconstrictora en respuesta a cloruro de potasio (KCl), serotonina (5Ht), tromboxano (TX) y endotelina (ET), y vasodilatadora en respuesta a metacolina (MetCh) y nitroprusiato de sodio (SNP), mediante miografía de alambre. A la vez, estas muestras fueron sometidas a un análisis morfoestructural mediante histología e inmunohistoquímica con marcadores de remodelamiento, proliferación y estrés oxidativo. Se observó un aumento de la respuesta contráctil a K+, 5Ht y TX, de las ACM tratadas con hemina. Por otro lado, M, H y S presentaron una mayor respuesta vasodilatadora a MetCh. No se encontraron diferencias respecto al análisis morfoestructural ni inmunohistoquímico para remodelamiento y proliferación, mientras se observó un aumento del marcador de estrés oxidativo 4HNE en el grupo S. En general, los tratamientos presentaron un efecto vasodilatador ex vivo sin demostrar otros efectos importantes sobre las ACM, al menos 1-3 semanas después de finalizados. - 5 - En conclusión, las terapias evaluadas tienen efectos vasodilatadores en ACM de neonatos hipóxicos crónicos, evidenciando una protección endotelial de estas arterias.

Chronic hypoxia during pregnancy is a critical condition that leads to oxidative stress and cerebrovascular dysfunction in the neonate, which can have repercussions in adult life. Since hypoxia and oxidative stress are the main inducers of vascular dysfunction and remodeling, it has been proposed to use the therapeutic administration of melatonin (M) as a vasodilator and antioxidant, of hemin (H) as a vasodilator and antiproliferative, and of sildenafil (S) as a vasodilator to reverse this dysfunction. This study aims to evaluate the effects that these drugs would have on the cerebral vasculature. In this Thesis, we hypothesised that a neonatal treatment with MHS improves vasodilator function and decreases vascular remodeling and brain oxidative stress induced by chronic hypoxia. The objective was to determine the effects of M, H and S on the function, structure and oxidative stress of the middle cerebral arteries of lambs gestated and born in chronic hypoxia. We used 5 experimental groups of lambs gestated and born in chronic hypoxia at 3,600 meters with the following treatments: vehicle or control (CN), melatonin (M), hemin (H), sildenafil (S) and the combined treatment (MHS). Once the treatments were finished, the animals were kept for at least 1 week to then extract the middle cerebral arteries (MCA) and evaluate their vasoconstrictor response to potassium chloride (KCl), serotonin (5Ht), thromboxane (TX) and endothelin (ET), and vasodilator response to methacholine (MetCh) and sodium nitroprusside (SNP), in a wire myograph. At the same time, these samples were subjected to a morphostructural analysis by histology and immunohistochemistry with markers of remodeling, proliferation and oxidative stress. We observed an increase in contraction in response to K +, 5Ht and TX, of the MCA treated with hemin. On the other hand, M, H and S presented a greater vasodilator response to MetCh. No differences were found in the morphostructural or immunohistochemical analysis for remodeling and proliferation, while for oxidative stress marker, 4HNE was increased in S. The treatments have an ex vivo vasodilatory effect without demonstrating other important effects on MCAs, at least 1-3 weeks after the end of the treatments. In conclusion, the treatments have vasodilator effects on MCA from chronic hypoxic neonates, showing an endothelial protection of these arteries.