Estudio del efecto de la hipoxia ambiental crónica sobre los tejidos orales de la rata

Abstract

La hipoxia hipobárica (HX) puede definirse como un descenso de la presión barométrica con la consecuente disminución de la presión parcial de oxígeno en la atmósfera. La exposición a HX constituye un estímulo estresante para el organismo, por lo tanto, este debe desarrollar respuestas que le permitan hacer frente a las exigencias del ambiente, las cuales difieren entre las poblaciones que habitan permanentemente en zonas de gran altitud (hipoxia crónica continua, HCC) y aquellos individuos que trabajan en HX y retornan a zonas de baja altitud para descansar (hipoxia crónica intermitente, HCI). A pesar del hecho de que las respuestas fisiológicas que se desencadenan frente a la HX han sido ampliamente discutidas, las repercusiones de los bajos niveles de oxígeno a nivel de los tejidos orales aún no están claras. La literatura cuenta con estudios que analizan los tejidos periodontales y las glándulas salivales tanto en animales como en humanos expuestos a HX, pero en todos ellos las condiciones de exposición no son en las que habitualmente se desarrolla la vida. Por esta razón, este trabajo de tesis se centra en la evaluación del estado periodontal y glandular en ratas expuestas a 4200 metros de altura simulada, siendo nuestra hipótesis que la exposición a dicha altura causa una merma en la función biológica de los tejidos orales. Dichos tejidos serían capaces de aclimatarse pero esta respuesta podría variar dependiendo de si la exposición a HX es continua o intermitente.En nuestros modelos experimentales, se utilizaron ratas Wistar hembras (en crecimiento o adultas), las cuales se expusieron a HX durante 90 días con el fin de evaluar las propiedades biomecánicas mandibulares, la morfometría del hueso alveolar, la concentración de diversos biomarcadores del tejido gingival y de glándulas submaxilares (GSM), la histoarquitectura de GSM y la secreción salival. Además, hemos realizado experiencias en animales con inducción experimental de enfermedad periodontal (PE), con el fin de analizar el efecto de la HX en un hueso alveolar afectado por periodontitis. Los resultados del presente trabajo indican que la HX afecta negativamente las propiedades biomecánicas mandibulares en ratas en crecimiento, hecho probablemente vinculado a la disminución de la masa ósea de los animales y a la incapacidad de la mandíbula de adaptar su geometría durante la exposición a HX. El hueso alveolar también sufrió alteraciones, observándose reabsorción cortical lingual e interradicular, sin evidencia de desarrollo de una respuesta inflamatoria a nivel periodontal. La mencionada pérdida ósea podría ser considerada como un intento de aclimatación para aumentar la masa roja circulante, proceso fundamentalmente a cargo de la médula ósea de los huesos largos. El incremento de la actividad de la óxido nítrico sintasa inducible observado en el tejido gingival y en la GSM, da cuenta de la necesidad del organismo de aumentar el aporte de O2 en ambos sitios, lo que refuerza el concepto de intento de aclimatación a nivel periodontal y glandular.En ratas adultas, la exposición a HX no indujo cambios biomecánicos mandibulares, probablemente debido a que estos animales ya han completado su formación ósea. Es evidente que la exposición intermitente resultó más perjudicial en términos de aclimatación que la continua. Esto se vio reflejado en la menor secreción salival y en la mayor pérdida ósea interradicular en HCI, así como también en el aumento de la resorción ósea general. Los fenómenos homeostáticos desencadenados en respuesta a HX involucrarían la activación del factor inducible por hipoxia-1α y mecanismos adaptativos a nivel bioenergético mitocondrial, que parecen no ser del todo eficaces en HCI. Estos resultados conjuntamente con el análisis microscópico de las GSM sugieren una diferencia fenotípica durante la aclimatación en HCI y HCC, que involucraría cambios a nivel bioquímico, ultraestructural y molecular.Cuando se evaluó el efecto de la HX sobre ratas adultas sometidas a PE, nuestros resultados sugieren que la exposición a HX agrava las manifestaciones patológicas orales de la periodontitis, tanto a nivel óseo como glandular. Las vías de señalización que se activan a nivel celular durante la exposición a HCI y HCC podrían incrementar las señales de la cascada inflamatoria inducida por periodontitis, aumentando su efecto deletéreo sobre el periodonto y las GSM. En conclusión, la exposición a HX induce cambios en la fisiología del tejido periodontal y glandular de ratas en crecimiento y adultas, de forma diferencial cuando se las expone en forma continua como intermitente. Este trabajo de tesis constituye un antecedente valioso a la hora de evaluar la salud periodontal de individuos que habitan o trabajan en condiciones de HX y ayuda a una mejor comprensión de los procesos que regulan la homeostasis oral durante la aclimatación a la HX, pudiendo contribuir al desarrollo de estrategias para prevenir la hiposecreción salival y sus consecuencias en poblaciones expuestas a HX.