Nuevos tratamientos contra la hipertensión portal en la cirrosis hepática experimental: 1. Nanopartículas de óxido de cerio y 2. Agonismo parcial del receptor V1a de la vasopresina

• Autores: Denise Oro Bozzini
• Directores de la Tesis: Wladimiro Jiménez Povedano (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jaume Bosch Genover (presid.), Juan Rodríguez Vita (secret.), Ibane Abasolo Olaortua (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina e Investigación Traslacional por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias médicas
    • Medicina interna
      • Gastroenterología
    • Patología
      • Patología experimental
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  Dipòsit Digital de la UB  TDX 
• Resumen

  • a cirrosis afecta a un gran número de pacientes en el mundo, de hecho constituye una de las enfermedades más prevalente en los países occidentales. Hasta un 40 % de los pacientes con cirrosis son asintomáticos, también llamados cirróticos compensados, y pueden permanecer en este estado durante más de una década, pero el deterioro progresivo es inevitable y pueden desarrollar complicaciones incluyendo ascitis, hemorragia visceral o encefalopatía. De estos pacientes con complicaciones hay un 50% de mortalidad al cabo de 5 años, con aproximadamente un 70% de estas muertes directamente atribuibles a la enfermedad hepática. En nuestro país, las enfermedades crónicas del hígado son responsables de aproximadamente 6000-7000 muertes al año.

    La cirrosis puede ser definida como el estadio final de la fibrosis hepática, que consiste en la formación de nódulos y en la alteración de la función hepática. La fibrosis hepática se produce como consecuencia de una cicatrización continua en respuesta a un daño crónico en el hígado. Este daño crónico tiene diversas causas incluyendo enfermedades virales, autoinmunes, colestásicas, metabólicas, así como su inducción por drogas. Las manifestaciones clínicas de la cirrosis pueden variar entre diferentes pacientes, desde ser asintomático hasta perder totalmente la función hígado. La clínica está determinada por la gravedad de la enfermedad hepática y por la extensión de la fibrosis.

    En los últimos 20 años ha habido un gran progreso en el conocimiento de los mecanismos moleculares que se dan en la fibrosis hepática y, en particular, en las vías moleculares que conectan la inflamación crónica del hígado con la fibrosis hepática progresiva. Las investigaciones que están en marcha tienen como diana estos mecanismos moleculares, en un esfuerzo para atenuar la respuesta fibrogénica. Estas nuevas estrategias terapéuticas podrían efectivamente ralentizar la progresión de la fibrosis, o incluso llegar a revertirla. Sin embargo, actualmente la mejor terapia para las enfermedades crónicas del hígado continúa siendo la eliminación de la causa primaria de la enfermedad. Por ejemplo, en pacientes con HCV crónica, el método óptimo para revertir la fibrosis es el tratamiento antiviral. A pesar de ello existen casos donde no es posible o no es suficiente con eliminar el agente etiológico. Una posible alternativa sería administrar un compuesto dirigido a cualquier parte de la cascada de activación del proceso fibrogénico, sin embargo, a día de hoy no se ha aprobado ningún medicamento de este tipo.

    Es por tanto fundamental identificar nuevas estrategias terapéuticas que permitan detener o revertir la progresión de la enfermedad hepática. Una de las terapias más prometedoras y que ya ha sido evaluada en pacientes con enfermedad hepática crónica, son los compuestos antioxidantes. El estrés oxidativo se produce por medio de un aumento de las especies reactivas del oxígeno y del nitrógeno (ROS, RNS) y/o una disminución de los antioxidantes endógenos presentes en el hígado. Las ROS y RNS tienen un rol crucial en la inducción y progresión de la enfermedad hepática, independientemente de su etiología. Están implicadas en la transcripción y activación numerosas citoquinas y factores de crecimiento, que a su vez, pueden contribuir a la producción de inflamación y de estrés oxidativo. Las nanopartículas de CeO2 debido a su tamaño, estructura y composición química presentan una gran afinidad por el hígado, y a diferencia de otros compuestos antioxidantes, son auto-regenerativas, de manera que permiten evitar una administración continuada. En este sentido, el primer objetivo de la presente tesis doctoral fue investigar el efecto antioxidante de las nanopartículas de óxido de cerio en ratas con fibrosis hepática, así como el papel que ejerce esta propiedad terapéutica en la inflamación y en la consecuente hipertensión portal. Específicamente, este objetivo se alcanzó por medio de los siguientes estudios: 1. Investigar la morfología y biodistribución de las CeO2NPs después de su administración intravenosa a ratas con fibrosis hepática inducida por inhalación de CCl4, tanto a nivel tisular como subcelular.

    2. Analizar el efecto del tratamiento con CeO2NPs sobre la esteatosis, los marcadores séricos de función hepática y la presión portal que se encuentran alterados en el modelo experimental de fibrosis hepática.

    3. Evaluar el efecto del tratamiento con CeO2NPs en la activación de las CHE, en la inflamación, en la apoptosis y en el estrés oxidativo y del RE que tienen lugar en las ratas con fibrosis hepática.

    Por otra parte, las nuevas estrategias no sólo se deben dirigir a prevenir y/o revertir la fibrosis hepática, sino que también es importante atenuar o incluso eliminar los principales trastornos que, en consecuencia a estos cambios estructurales y dinámicos, aparecen en los pacientes con cirrosis hepática avanzada. Dentro de estos trastornos, la hipertensión portal es un síndrome clínico frecuente en los pacientes con cirrosis y se caracteriza por un incremento en la presión venosa portal. Las complicaciones que se desarrollan como consecuencia de este síndrome, como la hemorragia por varices esofágicas, ascitis e insuficiencia renal, constituyen el aspecto clínico dominante y severo de la enfermedad hepática. Por este motivo en pacientes con cirrosis hepática, la hipertensión portal es la principal causa de muerte y de trasplante de hígado. Es por ello que la reducción de la hipertensión portal y de la vasodilatación esplácnica representan las principales dianas terapéuticas para mejorar la prognosis en los pacientes con cirrosis avanzada. Estudios han demostrado que los agonistas del receptor de la vasopresina, gracias a su capacidad de vasoconstricción sistémica y mesentérica, son capaces de reducir la presión portal. A pesar de ello se descartó su uso clínico porque frecuentemente causaban complicaciones cardiovasculares y retención de agua, probablemente debido a su interacción inespecífica con los diferentes receptores de la vasopresina. En este sentido el segundo estudio de la presente tesis analiza el efecto de una nueva generación de agentes farmacológicos capaces de interactuar selectivamente con el receptor V1a de la vasopresina, en la vasodilatación esplácnica y en la hipertensión portal. Específicamente, este objetivo se alcanzó por medio de los siguientes estudios: 1. Evaluar el efecto de la administración de dosis crecientes del agonista parcial del receptor V1a de la AVP, FE 204038, en la hemodinámica sistémica y en la presión portal en ratas con cirrosis y ascitis inducida por inhalación de CCl4.

    2. Analizar el efecto de la administración del agonista parcial del receptor V1a de la AVP a largo plazo en la hemodinámica sistémica, la presión portal y la función renal excretora en ratas cirróticas y con ascitis.

    3. Investigar la expresión diferencial de genes relacionados con sustancias vasoactivas, incluyendo el receptor V1a de la AVP, en la circulación sistémica y mesentérica de ratas con cirrosis y ascitis.

    Las conclusiones de esta tesis doctoral son las siguientes: 1. La biodistribución de las nanopartículas de óxido de cerio (CeO2NPs) en las ratas con fibrosis hepática es similar a la observada en estudios previos con animales sanos. Confirmando por tanto, que el hígado es uno de los órganos con mayor deposición de CeO2NPs.

    2. En el hígado fibrótico las CeO2NPs se localizan en el parénquima hepático, concretamente en el citoplasma de los hepatocitos y en los lisosomas.

    3. El tratamiento con CeO2NPs es suficiente para disminuir la esteatosis y los biomarcadores séricos de daño hepático. Estos cambios positivos también se asocian a una reducción de la hipertensión portal en los animales con fibrosis hepática.

    4. La administración de CeO2NPs consigue disminuir la activación de las CHE, el infiltrado inflamatorio y la apoptosis de los hígados fibróticos.

    5. El tratamiento con CeO2NPs también reduce la sobreexpresión de genes tanto inflamatorios como relacionados con el metabolismo del estrés oxidativo y del RE en el hígado de las ratas con fibrosis hepática.

    6. Las CeO2NPs protegen a los hepatocitos humanos (células HepG2) incubados en un ambiente oxidante al reducir significativamente las ROS.

    7. El agonismo parcial del receptor V1a de la vasopresina reduce la presión portal de manera dosis dependiente sin afectar la hemodinámica sistémica en las ratas cirróticas con ascitis 8. El tratamiento crónico con el agonista parcial del receptor V1a de la vasopresina mejora la función excretora renal al aumentar el volumen urinario y la excreción renal de sodio en animales con cirrosis y ascitis.

    9. La mejora de la función renal excretora con la administración del agonista del receptor V1a de la vasopresina se asocia a la reducción o a la desaparición total de la ascitis en las ratas con cirrosis descompensada.

    10. Existe un aumento de la expresión del receptor V1a de la vasopresina en el territorio mesentérico de las ratas con cirrosis y ascitis.

    Globalmente y según los resultados obtenidos en esta tesis doctoral, se puede concluir que la hipertensión portal puede ser tratada, en función del estadio de la enfermedad hepática, mediante dos novedosas y prometedoras estrategias terapéuticas. Por un lado, las nanopartículas de CeO2 a través de sus efectos antioxidantes y antiinflamatorios pueden prevenir y/o reducir de forma secundaria la presión portal en animales con fibrosis compensada. Así es como la aplicación de la nanotecnología en el campo de la medicina podría ser una nueva estrategia para tratar en el futuro las enfermedades hepáticas crónicas. Por otra parte, en la cirrosis descompensada hay un aumento de los receptores V1a de la vasopresina a nivel esplácnico. El agonismo parcial de estos receptores permite reducir la hipertensión portal al tener un efecto vasoconstrictor en el mesenterio, movilizando el líquido intravascular hacia la circulación central e incrementando la excreción de sodio y agua. Por tanto, estos resultados apoyan la hipótesis de que diseñar o seleccionar fármacos con efecto vasoconstrictor específicos para ciertos territorios vasculares es también una buena estrategia para tratar hipertensión portal que tiene lugar en las enfermedades hepáticas.