Estrés hipovolémico agudo: implicancias del óxido nítrico en los efectos de las hormonas tiroideas en las mitocondrias de corazón. Trabajo ganador del Premio "Prof. Dr. Luis Moledo" al mejor trabajo de Investigación Básica en HTA

NATALIA OGONOWSKI,MARÍA BERNARDITA PUCHULU, LAURA BEATRIZ VALDEZ, TAMARA ZAOBORNYJ, GUSTAVO CERNADAS, ANA MARÍA BALASZCZUK, ANDREA LORENA FELLET.

Congreso; 39 Reunión Anual Científica Consejo Argentino de Hipertensión Arterial ?Dr. Eduardo Braun Menéndez? Sociedad Argentina de Cardiología; 2018

Las hormonas tiroideas (HTs) son consideradas uno de los principales factores que regulan las funciones fisiológicas y metabólicas del corazón. La mitocondria es considerada un blanco subcelular de acción de las HTs y es el principal compartimento de acumulación de las mismas. En los últimos años, el óxido nítrico (NO) ha sido identificado como un factor importante en los procesos de cardioprotección a nivel mitocondrial. La reacción de síntesis de NO mitocondrial es catalizada por la isoforma NOS mitocondrial (mtNOS) ubicada en la membrana interna de esta organela. El NO mitocondrial modula la respiración celular actuando sobre los complejos de la cadena respiratoria y regulando la concentración de calcio mitocondrial. Previamente, mostramos que las HTs modulan la actividad marcapasos intrínseca a través de una vía alternativa al sistema beta adrenérgico que involucra al NO mitocondrial. Sin embargo, los mecanismos exactos por el cual subyacen estos efectos ante un estrés hipovolémico agudo se desconocen. Considerando a las mitocondrias como un blanco importante de acción hormonal y una organela crucial asociada con los procesos metabólicos que garantizan la supervivencia celular, decidimos examinar la función mitocondrial en el corazón de ratas con alteraciones tiroideas y ante un estado hipovolémico. También evaluamos la participación del NO mitocondrial en las acciones de las HTs en esta organela. Materiales y Métodos: Ratas machos Sprague-Dawley de 2 meses de edad fueron divididas en: ?Grupo Eutiroideo (Eut): Recibieron por vía intraperitoneal 0,9% NaCl (0,1 ml/100 g de peso corporal) cada dos días durante 28 días. ?Grupo Hipertiroideo (Hiper): Recibieron por vía intraperitoneal T3 (20 ug/100 g de peso corporal) cada dos días durante 28 días. ?Grupo Hipotiroideo (hipo): Recibieron en agua de bebida metimazol 0,02% durante 28 días. El estado hipovolémico fue inducido mediante la realización de una hemorragia utilizando una cánula inserta en la arteria femoral izquierda. El sangrado correspondió a la pérdida del 20% de la volemia durante 2 minutos a flujo constante. El volumen de pérdida de sangre fue calculado para cada animal, considerando la volemia como el 7% del peso corporal. A los 120 minutos de practicada la hemorragia, los animales fueron sacrificados y se aisló el corazón para obtener mediante centrifugación diferencial la fracciones mitocondriales de cada uno de los grupos. En las mismas se determinaron el consumo de O2, la actividad del complejo I, la producción de NO y los niveles proteicos de mtNOS, cav-3, Akt-P y Akt-T. Resultados: Al evaluar el consumo de oxígeno utilizando como sustrato malato-glutamato, observamos que la relación ADP/O y control respiratorio fueron altos en todos los grupos experimentales. Estos resultados indicarían que las mitocondrias están bien acopladas y presentan buena capacidad para llevar a cabo la fosforilación oxidativa. Por otro lado, observamos que el consumo de O2 durante el estado 3 disminuyó en los animales hipo mientras que en las ratas Hiper incrementó. Ante la hemorragia aguda no se vieron cambios en el consumo de O2 en la respiración activa. Cuando evaluamos el estado 4 o estado de respiración en reposo, no hubo cambios en el consumo de O2 en ninguno de los grupos experimentales, ni ante el estrés hipovolémico agudo. Estos resultados nos condujeron a pensar que las HTs estarían actuando sobre el complejo I, por eso decidimos evaluar la actividad de este complejo. Al analizar dicha actividad observamos que sólo se presentaron diferencias significativas en los animales hipo. El hipotiroidismo disminuyó la actividad del complejo I mientras que la hemorragia indujo un incremento de dicha actividad en este grupo. Teniendo en cuenta estos resultados y pensando que el NO podría ser el mediador de las HTs en la mitocondria, evaluamos la producción de NO de esta organela. Los animales hipo presentaron mayor producción de NO mientras que las ratas Hiper menor producción. Al evaluar el efecto de la hipovolemia aguda en cada estado tiroideo, observamos que los animales Eut presentaron una menor producción de NO mientras que los animales hipo presentaron mayor producción de NO. En la figura 1 se observa los niveles proteicos de mtNOS, cav-3, akt-t y akt-p analizados en todos los grupos experimentales. Los animales hipo presentaron menores niveles proteicos de mtNOS respecto al grupo Eut. Los niveles de esta proteína no cambiaron en los animales Hiper. Ante el sangrado disminuyeron los niveles de mtNOS en las ratas hipo y Eut, mientras que en los animales Hiper no cambiaron. Analizando los niveles proteicos de cav-3, se observó en las ratas hipo menores niveles proteicos de cav-3 respecto al grupo Eut. Los niveles de esta proteína no cambiaron en los animales Hiper. La hemorragia aguda incrementó los niveles de cav-3 en los animales Eut e Hiper, mientras que en las ratas hipo disminuyó. Evaluando los niveles proteicos de akt-P y akt-T, observamos que los animales hipo disminuyeron estos niveles proteicos respecto al grupo Eut. No se observaron cambios en estos niveles proteicos en los animales Hiper. La hipovolemia indujo cambios solo en los niveles de akt-P. Los animales Eut e Hiper incrementaron los niveles de akt-P mientras que en las ratas hipo disminuyó. Conclusiones: La función mitocondrial del corazón se altera durante el trastorno tiroideo y ante el estrés hipovolémico agudo. Las HTs promueven cambios en la biodisponibilidad del NO mitocondrial, modulando el consumo de oxígeno y la respiración celular incluso ante la hipovolemia aguda. Alteraciones de la actividad del complejo I podrían mediar estos efectos, especialmente en una situación de déficit hormonal. Los niveles proteicos de cav-3 en la mitocondria podrían explicar la producción de NO en esta organela durante el hipotiroidismo no así en los otros estados tiroideos.