Datos de investigación
Programación perinatal del sistema de osmoregulación: mecanismos neuroadaptativos en ratas
Publicador:
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Fecha de depósito:
14/03/2023
Fecha de recolección:
01/03/2019-15/08/2022
Clasificación temática:
Resumen
Alteraciones en la osmolaridad y en la volemia son finamente corregidas y controladas por mecanismos simpáticos, renales, endócrino y conductuales con el objetivo de evitar desórdenes de la función cardiovascular normal y el desarrollo de enfermedades. El apetito por el sodio es un mecanismo conductual innato para alcanzar un nivel fisiológico adecuado de sodio. El consumo de sodio por encima o por debajo del nivel de equilibrio fisiológico puede tener consecuencias perjudiciales para la salud. Como objetivo general de este trabajo, nos propusimos ahondar en los mecanismos osmorreguladores y cardiovasculares que operan en diferentes condiciones de desequilibrio hidroelectrolítico, con particular atención en la influencia de estímulos osmóticos en la programación perinatal. Para lo cual nos propusimos ahondar en el estudio del efecto del consumo voluntario de sodio hipertónico en la etapa perinatal sobre la respuesta cardiovascular considerando, además, su posible impacto en el desarrollo de la hipertensión utilizando el modelo DOCA-SAL. En primera instancia, demostramos que la ingesta voluntaria sodio durante la gestación y el período posnatal temprano, afecta la capacidad de respuesta homeostática y/o hemodinámica en la descendencia adulta, específicamente afectando la respuesta cardiovascular ante diversos desafíos depresores de la presión arterial media . Si bien todos los grupos de ambos sexos respondieron de la misma forma a los estímulos (dsminuyendo la presión arterial media -PAM- frente a nitroprusiato de sodio), los machos manipulados perinatalmente con sal (MP-NaCl) mantuvieron la PAM significativamente más elevada que los grupos con manipulación control, durante la fase de restablecimiento de la presión (una vez finalizado el estímulo). Esta regulación diferencial de la PAM no se observó en las hembras MP-NaCl, sugiriendo que posiblemente los factores hormonales o cromosómicos sexuales estén favoreciendo un control adecuado en este género, lo cual enmascara los efectos de la programación luego de diferentes desafíos. Asimismo, hembras y machos programados presentan un aumento significativo de la frecuencia cardiaca pos infusión de nitroprusiato. Estos resultados, en conjunto demuestran que la programación perinatal modifica las respuestas cardiovasculares e induce efectos dimórficos en la regulación de PAM de la descendencia adulta. Asimismo, la administración del tratamiento hipertensivo DOCA-SAL a animales programados y controles, no produjo un aumento diferencial de la presión arterial entre los grupos, pero sí aumentó significativamente el consumo de sal en los sujetos programados tempranamente. En suma, estos antecedentes y los previos de nuestro y otros laboratorios nos permiten concluir que la disponibilidad de una fuente rica en solución de NaCl durante el período perinatal induce cambios a largo plazo en la descendencia, tanto en los mecanismos renales y circuitos centrales osmorreguladores, como en el vasopresinérgico, modificando las respuestas cardiovasculares, endocrinas y renales ante diversos desafíos, que se gatillan para alcanzar el equilibrio hidroelectrolítico y estabilizar la presión arterial.
Información Técnica
MODELO DE PROGRAMACION PERINATAL: las hembras adultas, controles y programadas, fueron mantenidas durante un período de adaptación de una semana en las condiciones correspondientes a cada Manipulación Perinatal (MP): a los animales programados se les ofreció ad libitum agua, comida y solución de NaCl hipertónico 0.45M (animales MP-NaCl) y a los controles de la programación solo agua y comida (animales MP-Control). Luego de la aclimatación, las hembras se colocaron en jaulas con machos adultos para el apareamiento, manteniendo el acceso a la solución hipertónica de sodio en el caso de corresponder, tantos días como fueron necesarios hasta encontrar la presencia de espermatozoides en vagina. Una vez confirmada la preñez, las hembras preñadas fueron retornadas a sus cajas individuales manteniendo las condiciones correspondientes durante toda la gestación. El día del parto fue considerado como día posnatal 0 (DPN 0). Al DPN 21, se realizó el destete de cada camada, momento en el cual las madres fueron eliminadas del protocolo experimental. La descendencia destetada al DPN 21 se mantuvo en las mismas condiciones de MP hasta el DPN 28 permaneciendo juntos como camada (machos en una jaula y hembras en otra), a fines de disminuir el estrés por aislamiento. Luego del DPN 28, hasta que los animales alcanzaron la adultez (DPN 60), los animales fueron mantenidos en condiciones estándares de agua y comida ad libitum para posteriormente ser sometidos a los diferentes procedimientos experimentales.
Métodos
Medición de los cambios en presión sanguínea arterial en un modelo de infusión continua de Nitroprusiato de Sodio: En el experimento que se describe a continuación se empleó la descendencia adulta, MP-Control y MP-NaCl al DPN 60. Estos animales fueron anestesiados con uretano (5 g/kg dosis: 9 ul/gpc i.p.) para proceder con la cirugía de canulación según el procedimiento descripto en Caeiro y Vivas, 2008. Finalizada la cirugía, el catéter arterial fue conectado al transductor de presión sanguínea acoplado a un sistema de adquisición de datos (PowerLaboratory, ADInstruments), en tanto que el catéter venoso fue acoplado a una bomba calibrada (Braun), modificada para infusión de pequeños volúmenes. Una vez estabilizados los parámetros basales se realizó un registro basal durante 10 minutos. Luego se comenzó con la infusión continua e intravenosa (i.v.) de Nitroprusiato de Sodio durante 30 minutos (SNP, Sigma, 1 mg/ml.) a una velocidad de infusión de 0,003 ml/min. Finalizada la Infusión, se continuó registrando durante 15 minutos. Se obtuvieron los datos de PAM, PAS, PAD, los valores de la FC y PP. A partir de estos valores, se procedió al análisis de los mismos. Para ello, se rescataron valores basales (PAM, PAS, PAD, FC, PP) tomando como referencia un intervalo de tiempo de 3 min de duración (previo a la infusión de Nitroprusiato de sodio). A partir de estos valores se calcularon los ΔPAM, ΔPAD, ΔPAS, ΔFC y ΔPP. Se analizaron 45 minutos de registro: 30 minutos correspondientes al tiempo de infusión del Nitroprusiato de sodio y los siguientes 15 mín. correspondientes al registro pos- infusión. Se calcularon y analizaron los valores de cada uno de los parámetros (ΔPAM, ΔFC, ΔPP, ΔPAD, ΔPAS) a diferentes intervalos de tiempo: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 y 45 minutos. Los estudios se realizaron en ratas machos y hembras entre las 9:00 AM y las 4:00 PM.
Métodos
TRATAMIENTO DOCA-SAL: Al día posnatal 50, machos controles y programados (MP-Ctrol: n=6 y MP-NaCl: n=6.), fueron colocados en cajas de a pares, con agua y comida ad libitum, durante 5 días para su aclimatación. Transcurridos estos días, se comenzó con el tratamiento DOCA-SAL por las siguientes 4 semanas, durante las cuales, se sustituyó el agua de bebida por una solución de NaCl al 1%, a cada macho MP-Ctrol y MP-NaCl y se registró el volumen consumido. Además, se les colocó, dos veces por semana, una inyección subcutánea (sc) de acetato de desoxicorticosterona (DOCA, Sigma-Aldrich Co. San Diego, California, EE. UU: 25 mg / kg, disuelto en aceite de sésamo). Cabe aclarar que, para este experimento, los animales no fueron nefrectomizados. DURANTE EL TRATAMIENTO DOCA SAL, SE REGISTRO LA PAS: La presión arterial sistólica (PAS) se registró en ratas conscientes utilizando el método no invasivo tailcuff (AD Instrument Power Lab Data Acquisition System, Australia) para lo cual, los animales se calentaron en una caja inmovilizadora a 37°C, durante 15 min aproximadamente. Transcurrido ese tiempo, se colocaron en un tubo inmovilizador junto al cuff en la cola y se prosiguió al registro de la presión; considerándose el promedio de 3 mediciones como la PAS. Cabe aclarar que, durante la aclimatación, los animales fueron entrenados en el tubo inmovilizador (para evitar estrés a posteriori). En este período se registró la PAS basal dos días consecutivos, previos al inicio de DOCA-SAL. A lo largo del tratamiento con DOCA-SAL, la PAS se midió 2 veces por semana. Para cada animal, se registró: peso, ingesta de NaCl 1% y la PAS semanalmente.
Alcance geográfico
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Alcance geográfico
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Identificador del recurso
Colecciones
Datos de Investigación(INIMEC - CONICET)
Datos de Investigación de INSTITUTO DE INV. MEDICAS MERCEDES Y MARTIN FERREYRA
Datos de Investigación de INSTITUTO DE INV. MEDICAS MERCEDES Y MARTIN FERREYRA
Citación
Porcari, Cintia Yamila; Godino, Maria Andrea del Milagro; (2023): Programación perinatal del sistema de osmoregulación: mecanismos neuroadaptativos en ratas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. (dataset). http://hdl.handle.net/11336/190453
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Nitro_3.tiff
Curso temporal de los cambios en la presión de pulso (ΔPP) resultante de la infusión sostenida de Nitroprusiato de Sodio en ratas Machos (A) y Hembras (B). Los datos expresan la media ± EE de ΔPP.n=9-12/grupo. +p<0,05 diferencias significativas entre el período desde el minuto 11/13 al 30 y demás puntos temporales. *p<0,05 diferencias significativas entre MP-Ctrol vs MP-NaCl en el minuto 45.
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172.3Kb
DOCA_PAS.tiff
Curso temporal de la presión arterial sistólica (PAS) durante el tratamiento DOCA-SAL (25 mg / kg). A) Presión arterial sistólica semanal en ratas Machos MP-Ctrol y MP-NaCl (n=6/ grupo). B) Representación del factor tiempo. *p<0,05 diferencia significativa entre la semana 3 y demás puntos temporales. **p<0,05 diferencia significativa entre semana 4 y demás puntos temporales. Los datos expresan la media ± EE de PAS.
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63.85Kb
Nitro_1.tiff
Curso temporal de los cambios en la presión arterial media (ΔPAM) (A y B) y de la frecuencia cardíaca (ΔFC) (C y D) resultante de la infusión sostenida de Nitroprusiato de Sodio en ratas Machos (A y C) y Hembras (B y D) MP-Ctrol y MP-NaCl. Los datos expresan la media ± EE de ΔPAM/ ΔFC.n=9-12/grupo. +p<0,05 diferencias significativas entre los minutos 9 u 11-30 y demás puntos temporales. *p<0,05 diferencias significativas entre machos MP-Ctrol vs MP-NaCl en los minutos 15, 33, 35, 39, 41, 43, 45.
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319.0Kb
Doca_tama_o_corporal.tiff
Curso temporal del tamaño corporal durante el tratamiento DOCA SAL (25 mg / kg) (A) en ratas Machos MP-Ctrol y MP-NaCl (n=6/ grupo). B) Representación del factor tiempo colapsando el factor programación. Ω p<0,05 diferencia significativa entre la semana de adaptación (Adap) vs el resto de las semanas; +p<0,05 diferencia significativa entre las semanas 1 vs el resto; *p<0,05 diferencia significativa entre las semanas 2 vs el resto; α p<0,05 diferencia significativa entre las semanas 3 vs el resto; # p<0,05 diferencia significativa entre las semanas 4 vs el resto. C) Tamaño de órganos luego del tratamiento DOCA-SAL en ratas Machos MP-Ctrol y MP-NaCl. Los datos expresan la media ± EE de PAS.
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Doca_Ingesta.tiff
Curso temporal de la ingesta de NaCl 1% durante el tratamiento DOCA SAL (25 mg / kg). A) Ingesta semanal de sodio en ratas Machos MP-Ctrol y MP-NaCl (n=6/ grupo). B) Representación del factor tiempo, **p<0,05 diferencia significativa entre las semanas 2, 3 y 4 vs la 1. C) Ingesta acumulada de sodio 1% en ratas Machos MP-Ctrol y MP-NaCl, *p<0,05 diferencias significativas entre Machos MP-Ctrol vs MP-NaCl. Los datos expresan la media ± EE de PAS.
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99.00Kb
Nitro_2.tiff
Curso temporal de los cambios en la presión arterial diastólica (ΔPAD) (A y B) y en la sistólica (ΔPAS) (C y D) resultante de la infusión sostenida de Nitroprusiato de Sodio en ratas Machos (A y C) y Hembras (B y D) MP-Ctrol y MP-NaCl. Los datos expresan la media ± EE de ΔPAD /ΔPAS.n=9-12/grupo. +p<0,05 diferencias significativas entre el período desde el minuto 9 u 11 al 30 y demás puntos temporales. *p<0,05 diferencias significativas entre MP-Ctrol vs MP-NaCl en los minutos 41, 43, 45.
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