Examen morfofuncional, y molecular de las vías de señalización PI3K/Akt y MAPK/ERK, de las aortas de ratas con hipertiroidismo

Abstract

RESUMEN: Los efectos del hipertiroidismo sobre la estructura y funcionamiento de las arterias de conductancia no han sido dilucidados. La activación por las hormonas tiroidea de las vías de señalización PI3K/Akt y MAPK/ERK - vinculadas con crecimiento, diferenciación, migración y proliferación celulares - ha sido descrita en las células endoteliales y musculares lisas de las aortas ratas, pero la relación entre la activación de estas vías y la remodelación aórtica es desconocida. Nuestro objetivo fue examinar en función del tiempo, las modificaciones en la expresión de las proteínas Akt y ERK1/2 (y sus formas fosforiladas, p-), relacionándolas con los cambios histomorfométricos y de la función motora, de las aortas torácicas aisladas de ratas con hipertiroidismo agudo. Este fue inducido en las ratas mediante la administración de T3 (500 μg/kg/día, s.c.) por 1(T31d), 3(T33d) y 10 días (T310d). Los controles correspondientes recibieron vehículo (solución salina alcalina, s.c.) por 1(V1d), 3(V3d) y 10 días (V10d). El incremento de T3 sérica permitió confirmar el estado hipertiroideo en las ratas. En las aortas de los grupos definidos, se caracterizaron las variaciones histomorfométricas, las respuestas contráctiles inducidas por la fenilefrina (agonista adrenérgico α 1), y las expresiones de Akt, p- Akt, ERK1, p-ERK1, ERK2 y p-EK2. Al compararse con los controles temporales respectivos: (i) las aortas torácicas de las ratas T31d, T33d y T310d manifestaron reducción del número de núcleos de las células musculares lisas, desorganización de estos núcleos en relación con las láminas elásticas, y pérdida de compactación y discontinuidades de las láminas elásticas; (ii) las aortas de los grupos T33d y T310d - pero no T31d - mostraron depresión de la contractilidad inducida por la fenilefrina, independientemente del endotelio funcional; (iii) la expresión de Akt aumentó en el grupo T310d, sin modificarse en los grupos T33d y T31d; en cambio, p-Akt y p-Akt/Akt disminuyeron transitoriamente en las aortas de las ratas T31d (esto es, la disminución no se manifestó en los grupos T33d y T310d); y (iv) ERK1/2 y sus formas activas no fueron modificadas en las aortas de las ratas T31d, T33d y T310d. Así, durante el tratamiento con T3, el curso temporal de los cambios histomorfométricos y la expresión disminuida de p-Akt fueron coincidentes el primer día; sin embargo, la transitoriedad de la disminución de p-Akt no permitió correlacionarla con los cambios histomorfométricos sostenidos hasta el décimo día. El incremento de Akt total al décimo día, excluye una relación causal con la remodelación aórtica y la depresión de la actividad contráctil de aparición más temprana, en las aortas de ratas con hipertiroidismo agudo. En conclusión, el tratamiento con T3 a corto plazo ocasionó remodelación de la pared aórtica y depresión de la respuesta contráctil inducida por la activación de receptores adrenérgicos α 1, independientemente del endotelio, sin la participación de las vías de señalización que comprenden a las proteínas Akt y ERK1/2. The effects of hyperthyroidism on the structure and function of conductance arteries have not been elucidated. Activation by thyroid hormones of the PI3K / Akt and MAPK / ERK signaling pathways - linked to cell growth, differentiation, migration and proliferation - has been described in the smooth vascular muscle and endothelial cells of the aortas, its relationship with aortic remodeling is unknown. Our objective was to examine, as a function of time, the modifications in the expression of Akt and ERK1/2 proteins (and their phosphorylated forms, p-), relating them to the histomorphometric and motor function changes of Isolated thoracic aortas from rats with acute hyperthyroidism. Which was induced in the rats by daily subcutaneous injection of T3 (500 μg/kg/día, s.c.) by 1(T31d), 3(T33d) and 10 days(T310d). The corresponding controls received vehicle (alkaline saline solution, s.c.) for 1(V1d), 3(V3d) and 10 days(V10d). The increase of T3 in serum allowed to confirm the hyperthyroid state in rats T31d, T33d and T310d. In the aortas of rats of the defined groups, histomorphometric variations, contractile responses induced by phenylephrine (α1-adrenergic agonist), and the expressions of Akt, p-Akt, ERK1, p- ERK1, ERK2 and p- EK2 was characterized. Compared with the respective temporal controls: (i) the thoracic aortas of the T31d, T33d and T310d rats showed a reduction in the number of smooth muscle cell nucleus, disorganization of these nucleus in relation to the elastic lamellas, and loss of compaction and discontinuations of the elastic lamellas (ii). Aortas of groups T33d and T310d - but not T31d - showed contractile depression induced by phenylephrine, regardless of functional endothelium (iii). Akt expression increased in the T310d group, unmodified in the T33d and T31d groups; In contrast, p-Akt and p-Akt / Akt decreased temporarily in the aortas of the rats of T31d (that is, the decrease did not occur in the T33d and T310d groups). In conclusion, during the treatment with T3, the temporal course of the histomorphometric changes and the decreased expression of p-Akt were coincident on the first day; however, the transience nature of the p-Akt decrease did not allow it to correlate with the histomorphometric changes sustained until the tenth day. The increase of total Akt to the tenth day, excludes a causal relation with the aortic remodeling and the depression of the contracting activity of earlier occurrence, in the aortas of rats with acute hyperthyroidism. ERK1 / 2 and its active forms were not modified precociously. T3 caused remodeling of the aortic wall and depression of the contractile response induced by the activation of α1 adrenergic receptors, independently of the endothelium, without the involvement of signaling pathways comprising the Akt and ERK1 / 2 proteins. ABSTRACT: