EFECTO PROTECTOR DEL TRANS-RESVERATROL FRENTE A INJURIA PULMONAR

ESCOBAR CORREAS SOPHIE MELANIE; PACHECO GUIÑAZU ANAHI BELEN; ALVAREZ SILVINA MONICA; PEREZ CHACA MARIA VERONICA; CIMINARI MARIA EUGENIA; BIAGGIO VERONICA SILVINA; PIGUILLEM SILVANA; GOMEZ NIDIA NOEMI

San Luis

Congreso; VIII Congreso Nacional de Estudiantes de Bioquímica, Biotecnología y Biología Molecular.; 2013

Universidad Nacional de San Luis

EFECTO PROTECTOR DEL TRANS-RESVERATROL FRENTE A INJURIA PULMONAR Escobar SM, Pacheco Guiñazú AB, Álvarez SM, Pérez Chaca MV, Ciminari ME, Biaggio VS, Piguillem SN, Gómez NN. INTRODUCCIÓN El resveratrol (trans3,5,4-trihidroxiestilbenceno) es una fitoalexina natural producida por algunas plantas espermatofitas en respuesta a condiciones de estrés. Se encuentra principalmente en el vino tinto, además de otras fuentes como moras, el hollejo de la uva, nueces y frutos secos en general. En la naturaleza presenta dos formas estereoisómeras, cis y trans, siendo el isómero trans el más frecuente. Su estructura le confiere una elevada capacidad antioxidante, posee un anillo aromático asociado a grupos fenólicos con grupos oxhidrilos capaces de neutralizar radicales libres tales como el anión superóxido, el hidroxilo y los radicales lipídicos a través de la donación de electrones. Se ha demostrado que los compuestos polifenólicos presentes en el vino poseen efectos beneficiosos para la salud por sus propiedades como anticancerígenos ya que actúan inhibiendo el crecimiento tumoral. In vitro, resveratrol es capaz de inhibir varias enzimas antiinflamatorias, incluyendo la ciclooxigenasa y la lipooxigenasa. También inhibe la formación de edemas y la inflamación por radiación UVB. Los polifenoles de la familia del Resveratrol regulan vías de señalización involucradas en mecanismos apoptóticos (Kovacic y col, 2010) inducidos por productos hidroxilados derivados del proceso de lipoperoxidación en situaciones de estrés oxidativo. Se ha demostrado que el trans-resveratrol inhibe la acción de 4-HNE (4-Hidroxinonenal), un producto secundario del proceso de lipoperoxidación, presente en patologías pulmonares tales como EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica) y responsable de la activación de AP1 a través de la vía JNK/MAPK (Kutuk y col, 2006). La apoptosis o muerte celular programada es un proceso estrechamente regulado que consta de cascadas bioquímicas complejas que implican la activación de las caspasas (Roberts y col, 2003). Estas moléculas son cistein proteasas muy sensibles a ROS. Se cree que la acción de especies reactivas de oxígeno características de un ambiente inflamatorio en condiciones de estrés, podrían inducir la activación de las caspasas y que la contribución de Resveratrol como compuesto antioxidante, podría actuar inhibiendo la activación de estas moléculas al disminuir la concentración de ROS en el medio (Borutaite, Brown; 2001). Además, en cuanto a las propiedades de este antioxidante, se ha observado que algunos flavonoides protegen las partículas LDL de la oxidación. La oxidación de las LDL mediada por macrófagos es un marcador de la arteriosclerosis temprana, razón por la cual se cree podrían actuar inhibiendo el desarrollo de esta enfermedad (Zhang, 2009). Los compuestos polifenólicos también evitan la agregación plaquetaria y promueven la relajación del músculo liso vascular lo cual contribuye al efecto cardioprotector (Gutiérrez y col, 2001). El Resveratrol ha sido identificado como un potente antioxidante ya que tiende a incrementar la resistencia al estrés oxidativo en endotelio vascular actuando como un scavenger del H2O2, e induciendo una up-regulación de la expresión de enzimas antioxidantes como Gpx, Cat y Hemo-oxigenasa-1(Ungvari y col, 2007). Estas enzimas se encuentran bajo la regulación positiva del gen Nrf2, el cual a su vez incrementa su expresión en presencia de Resveratrol (Kutuk y col, 2006). Resveratrol también actúa deprimiendo la síntesis de ROS por parte del complejo proteico asociado a membrana NADPH Oxidasa (Nox). La producción de ROS mediada por esta enzima depende de la síntesis de las subunidades del complejo así como también de su actividad enzimática; para lo cual requiere del ensamble de las subunidades regulatorias phox y Rac con el citocromo b558 asociado a membrana. Estudios in vitro en cultivos de células endoteliales, demuestran que el resveratrol disminuye la producción de ROS, probablemente por inhibición de la translocación de membrana de las subunidades regulatorias nombradas (Spanier; 2009). El resveratrol también puede influir en la expresión y actividad de la NOS endotelial así como de la NOS inducible. El óxido nítrico (NO) sintetizado por la enzima óxido nítrico sintasa es uno de los factores clave en la regulación de la fisiología vascular pulmonar por su acción vasodilatadora y de modulación de la repuesta inflamatoria (Soria, 2000). Sin embargo, el mecanismo estructural o funcional que involucra la estimulación de las óxido nítrico sintasas por la acción de resveratrol es aún desconocido; al igual que el mecanismo mediante el cual resveratrol regula factores transcripcionales y enzimas que participan en el sistema oxidante. A través de estudios genéticos y enzimáticos in vitro, se detectó que la desacetilasa Sir2/SIRT y la PI3K, se comportan como dianas del resveratrol. La familia de genes SIRT1 podría ser la clave para comprender los mecanismos de acción de resveratrol (Shan y col, 2009). En ratón, la proteína Sirt1 se expresa predominantemente en pulmón y está involucrada en la regulación de distintos procesos celulares, entre ellos mecanismos de respuesta al estrés, apoptosis, proliferación, diferenciación, adipogénesis y metabolismo (Spanier; 2009); actuando a través de la desacetilación de otras proteínas reguladoras relevantes tales como p53, FOXO3a y NFkB. Sin duda alguna, los nuevos conocimientos sobre el alcance del rol fisiológico del trans-resveratrol, entre ellos su poder detoxificante, abre una línea de investigación sumamente prometedora para el estudio de los mecanismos de defensa antioxidante. En pulmón, el estrés oxidativo y la inducción de procesos inflamatorios generan daño tisular y alteran los sistemas que mantienen la homeostasis en el estado redox de la célula. El presente trabajo de investigación bilbiografica ha sido diseñado con el objetivo de ser aplicado a un modelo experimental en curso, en el cual se ha determinado que la ausencia de andrógenos induce un desequilibrio en las especies oxidantes y antioxidantes en pulmón (Pacheco, 2012). Sobre este modelo se desean determinar los efectos de la administración de resveratrol, considerando que la suplementación con antioxidantes, podría jugar un rol esencial en la prevención o restauración del daño oxidativo bajo las condiciones planteadas. OBJETIVO Determinar el efecto de Resveratrol en Pulmón como restaurador del equilibrio prooxidante/antioxidante en un ambiente injurioso inducido por la ausencia de andrógenos en ratas sometidas a castración quirúrgica. MÉTODOS: Las determinaciones serán realizadas a partir de cultivos de macrófagos alveolares, obtenidos del Lavado broncoalveolar (BAL). Estos cultivos deben ser estimulados con RES, en tiempo y concentración óptimos, para lo cual el método debe ser previamente estandarizado. A fin de estudiar el posible efecto protector de trans-resveratrol frente al estrés oxidativo en pulmón, planteamos en un principio determinar la expresión del ARNm de las enzimas involucradas en la regulación del equilibrio oxidativo, entre ellas SOD, GPX, CAT y NOX asi como también la expresión del Factor Nrf2 responsable de su regulación. En pulmón, la apoptosis está implicada en enfermedades pulmonares como el enfisema, mientras que la desregulación del mecanismo apoptótico es característico del cáncer de pulmón (Robert; 2003). Dado que los mecanismos de apoptosis son activados por caspasas, se propone determinar la actividad de caspasa 3 en pulmón, para analizar si resveratrol puede o no causar un posible efecto supresor de dicha enzima. También se propone determinar el transcripto primario de 4-HNE (pro-apoptótico y abundante en cuadros de injuria pulmonar). El efecto de resveratrol sobre el estrés oxidativo y nitrosativo, puede ser cuantificado determinando la presencia de especies reactivas al ácido tíobarbitúrico (TBARs) y Nitritos respectivamente. Tambien se podría llevar a cabo la medición de la expresión de metaloproteinas y el contenido de ROS, como H2O2 y O2. CONCLUSIONES En base a la bibliografía analizada y a trabajos de investigación previos vinculados al tema, se espera observar una notable disminución de los niveles de lipoperoxidación en los cultivos tratados con Resveratrol respecto al grupo control. Esto abriría las puertas a una nueva línea de investigación, con miras a proponer el uso de resveratrol como un tratamiento para paliar las enfermedades pulmonares generadas por la deficiencia o ausencia de andrógenos. REFERENCIAS  Borutaite V, Brown GC. Caspases are reversibly inactivated by hydrogen peroxide. FEBS Lett 2001; 500:114?118.  Bowers JL. et al. Resveratrol acts as a mixed agonist/antagonist for estrogen receptors α and β. Endocrinology 2000; 141: 3657-3667.  Csiszar A, Labinskyy N, Podlutsky A, Kaminsk, PM, Wolin MS, Zhang C & Ungvari Z. Vasoprotective effects of resveratrol and SIRT1: attenuation of cigarette smoke-induced oxidative stress and proinflammatory phenotypic alterations. 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