Papel del sistema STIM/Orai en la hipercontractilidad del tejido vascular peneano asociada al envejecimiento y sus implicaciones en la disfunción eréctil
Authors
Sevilleja Ortíz, AlejandroDirector
Angulo Frutos, JavierDate
2022Affiliation
Universidad de Alcalá. Departamento de Biología de Sistemas; Universidad de Alcalá. Programa de Doctorado en Señalización CelularDocument type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Version
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Rights
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Access rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
El envejecimiento y la diabetes representan dos destacados factores de riesgo para el desarrollo de las enfermedades cardiovasculares (ECV). Las alteraciones funcionales y estructurales del tejido vascular producidas por estos dos factores de riesgo condicionan la aparición de situaciones patológicas como la disfunción eréctil (DE). El envejecimiento y la diabetes se han asociado con una desregulación de la homeostasis del calcio a nivel vascular. En este contexto, el mecanismo de entrada de calcio store-operated calcium entry (SOCE) y sus principales efectores, el sensor stromal interaction molecule (STIM) y los canales de calcio Orai, han sido propuestos como dianas terapéuticas emergentes en la fisiopatología cardiovascular. Los principales objetivos de esta tesis doctoral son: 1) evaluar el impacto del envejecimiento sobre el sistema STIM/Orai en el tejido vascular peneano de ratas y humanos, 2) analizar la relevancia y modulación del sistema STIM/Orai en el tejido vascular peneano de pacientes con DE, y 3) caracterizar la influencia de la diabetes en la señalización de STIM/Orai en el tejido vascular peneano de ratas y pacientes con DE.
Los especímenes de tejido cavernoso de rata fueron obtenidos de animales de 3 y 20 meses, y de ratas con diabetes inducida mediante una única administración intraperitoneal de estreptozotocina. Los tejidos humanos de cuerpo cavernoso y arterias de resistencia del pene fueron obtenidos de donantes de órganos de diferentes edades sin antecedentes de DE, así como de pacientes con DE. La evaluación de las respuestas funcionales se realizó con un sistema de baño de órganos para los tejidos cavernosos, y con un miógrafo de alambre para las arterias peneanas. La expresión proteica de STIM-1, Orai 1 y Orai 3 se determinó y cuantificó mediante Western blot e/o inmunofluorescencia.
La inhibición del sistema STIM/Orai con YM-58483 (20 μM) revirtió la hipercontractilidad asociada al envejecimiento. Esta hipercontractilidad observada tanto para la norepinefrina (NE) como para el análogo del tromboxano U46619, se revirtió parcialmente en los tejidos peneanos de ratas, pero completamente en los tejidos humanos. El uso de otro inhibidor de STIM/Orai, 2-aminoetoxidifenil borato (2-APB) (100 μM), también disminuyó las contracciones inducidas por NE en cuerpo cavernoso de ratas viejas. El tratamiento con YM-58483 también redujo las respuestas contráctiles neurogénicas y favoreció las respuestas de relajación neurogénicas (nitrérgicas), además de mejorar parcialmente la relajación dependiente de endotelio en los tejidos cavernosos de ratas de 20 meses. El envejecimiento se asoció con una sobreexpresión de Orai 3 en los tejidos vasculares peneanos de ratas y humanos.
El antagonismo de STIM/Orai con YM-58483 (20 μM) produjo una reversión completa de la hipercontractilidad adrenérgica asociada a la DE en cuerpo cavernoso (CCH) y arterias de resistencia del pene (ARPH). El tratamiento con YM-58483 también disminuyó las contracciones de los tejidos de sujetos sin DE, aunque no de forma tan acentuada como en los pacientes con DE. La inhibición de STIM/Orai con 2-APB (100 μM) también redujo las respuestas contráctiles inducidas por NE en CCH y ARPH de pacientes con DE. Además, la inhibición de STIM/Orai con YM-58483 redujo las contracciones neurogénicas y las inducidas por U46619, mientras que mejoró la relajación neurogénica y la endotelial en los tejidos peneanos de pacientes con DE. Por otro lado, la exposición a concentraciones acumulativas de YM-58483 produjo relajaciones en CCH y ARPH, que fueron más pronunciadas en pacientes con DE. La DE se relacionó con una sobreexpresión de Orai 1 y Orai 3 en CCH y ARPH.
Resumen
VIII
El bloqueo del sistema STIM/Orai con YM-58483 (20 μM) disminuyó las contracciones inducidas por estimulación adrenérgica de manera más pronunciada en CCR de ratas diabéticas, y en CCH y ARPH de pacientes diabéticos con DE en comparación con sus respectivos grupos no diabéticos. El tratamiento con 2-APB (100 μM) también redujo las respuestas contráctiles inducidas por NE en CCR de ratas diabéticas. Las contracciones inducidas por U46619 en tejido cavernoso de ratas diabéticas también disminuyeron con la inhibición de STIM/Orai con YM-58483. Además, el uso de YM-58483 inhibió las respuestas neurogénicas de contracción y favoreció las respuestas neurogénicas nitrérgicas de relajación en CCR de ratas diabéticas. Por otro lado, el antagonismo de STIM/Orai con YM-58483 (10 μM) potenció las relajaciones inducidas por tadalafilo y las dependientes de endotelio en los tejidos cavernosos de ratas diabéticas. La diabetes se asoció con una disminución de la expresión de STIM-1 en CCR de ratas, y con una sobreexpresión de Orai 1 y Orai 3 en CCH y ARPH de pacientes con DE.
En conjunto, estos resultados sugieren que el sistema STIM/Orai podría ser considerado una potencial diana terapéutica en el envejecimiento funcional del tejido peneano. Además, la modulación de STIM/Orai, al minimizar las alteraciones funcionales del tejido peneano humano, podría tener una relevancia terapéutica en la DE, especialmente en la DE diabética, que presenta una menor respuesta al tratamiento convencional.
Files in this item
Files | Size | Format |
|
---|---|---|---|
Tesis Alejandro Sevilleja Ortiz.pdf | 6.251Mb |
|
Files | Size | Format |
|
---|---|---|---|
Tesis Alejandro Sevilleja Ortiz.pdf | 6.251Mb |
|
Collections
- Tesis Doctorales UAH [1951]