Alteraciones estructurales y mecánicas vasculares asociadas a la programación fetal de la hipertensión arterial

• Autores: Perla Yareli Gutiérrez Arzapalo
• Directores de la Tesis: Ángel Luis López de Pablo León (dir. tes.), Silvia Magdalena Arribas Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: María del Carmen González García (presid.), Javier Francisco Regadera González (secret.), Marta Gil Ortega (voc.), Carmen Diniz Pereira (voc.), Beatriz Somoza Hernández (voc.)
• Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Farmacología y Fisiología
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Fisiología humana
      • Fisiología cardiovascular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Las etapas fetal y perinatal son periodos críticos del desarrollo que pueden programar al individuo para el desarrollo posterior de enfermedades cardiovasculares y sus factores de riesgo. Estudios epidemiológicos demuestran que el estrés fetal, en particular un déficit de nutrientes, “programa” para el desarrollo de hipertensión en la edad adulta. Estudios en modelos animales demuestran que la programación fetal de la hipertensión presenta dimorfismo sexual afectando más a los machos. Entre las alteraciones responsables se han sugerido anomalías en el desarrollo vascular y, en particular, de la proteína elastina, cuyo periodo de síntesis es la etapa fetal y los primeras etapas de la vida posnatal. Hipótesis. La desnutrición fetal altera la estructura vascular y sus propiedades mecánicas, pudiendo existir diferencias entre sexos que justifiquen el dimorfismo sexual en el desarrollo de hipertensión. Objetivo. Evaluar, en un modelo de programación fetal en rata, si se producen alteraciones sexo-dependientes en: 1) la estructura de las arterias de conducción y de resistencia, 2) las propiedades mecánicas vasculares, 3) la cantidad o la organización del colágeno y la elastina en la pared vascular y 4) la evolución de la presión arterial desde el destete al envejecimiento. Para la consecución de estos objetivos ha sido necesaria la validación de nueva metodología, en concreto de métodos de purificación de elastina vascular y de visualización y cuantificación de colágeno fibrilar. Resultados. La desnutrición fetal induce en la aorta de ratas jóvenes, machos y hembras: 1) remodelado hacia el exterior hipertrófico, 2) mayor elasticidad, 3) alteraciones en la organización de la elastina en la lámina elástica interna, sin cambios cuantitativos, asociado a una mayor elasticidad de la elastina purificada y 4) contenido normal de colágeno. En la edad adulta, la aorta de ratas macho presenta: 1) remodelado hacia el exterior hipertrófico, 2) menor elasticidad, 3) mayor cantidad relativa de elastina en la lámina elástica interna, sin cambios en las propiedades mecánicas de la elastina purificada y 4) mayor contenido en colágeno total y fibrilar de la adventicia. En cambio, en las hembras se observa: 1) remodelado hacia el exterior hipertrófico, con mayor tamaño de la luz vascular, 2) elasticidad normal, 3) menor cantidad relativa de elastina en la lámina elástica interna y mayor elasticidad de la elastina purificada y 4) mayor contenido en colágeno total, sin cambios en el contenido de colágeno fibrilar de la adventicia. En las arterias de resistencia se producen alteraciones similares en machos y hembras: 1) remodelado hacia el interior eutrófico, 2) menor elasticidad y 3) menor tamaño de las fenestras de la lámina elastina interna. En cuanto a la evolución de la presión arterial, los machos desarrollan hipertensión a los 6 meses de edad, que se mantiene a los 18 meses de edad, mientras que las hembras permanecen normotensas a ambas edades. Los resultados relacionados con la validación de la metodología utilizada indican que: 1) para la purificación de elastina de aorta se requieren 30 min de incubación en NaOH para ratas de 21 días y 45 min para ratas de 6 meses de edad y 2) las imágenes obtenidas mediante microscopía confocal en modo reflexión son similares a las obtenidas mediante segunda armónica. Conclusiones. En relación a los aspectos metodológicos: 1) Se ha optimizado un protocolo para la obtención simultánea de colágeno y elastina de la aorta, que permite la cuantificación de ambas proteínas y la realización de estudios funcionales con la elastina purificada y 2) Las imágenes obtenidas mediante microscopía confocal en modo reflexión permiten la visualización y cuantificación del colágeno fibrilar. En cuanto a la implicación de las alteraciones estructurales y mecánicas en la programación fetal de la hipertensión: 1) las diferencias en las alteraciones estructurales y mecánicas de la aorta entre machos y hembras pueden contribuir al dimorfismo sexual en el desarrollo de hipertensión y 2) La presencia de alteraciones estructurales y mecánicas en las arterias de resistencia similares en ambos sexos sugiere que las hembras, probablemente, cuentan con alguna adaptación funcional que evita el aumento de la resistencia vascular periférica, contribuyendo a su protección frente al desarrollo de hipertensión.