Contenidos - Tesis - Universidad de Chile

UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS
Escuela de Graduados
Regulación de la secreción neuronal de la Hormona
Liberadora de Tirotropina en el Núcleo Paraventricular
del Hipotálamo.
Participación de la neurotransmisión glutamatérgica y GABAérgica
y sus cambios por la exposición al frío
Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado académico de
Doctor en Farmacología
Pablo Enrique Jara Picas
Directores de Tesis: Hernán Lara Peñaloza; Jenny Fiedler Temer
2007
No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en Cybertesis.
Contenidos
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
1.1.- Antecedentes generales
1.2.- Actividad nerviosa simpática en el ovario
1.3.- Estrés
1.4.- El núcleo paraventricular y su relación con el estrés
1.5.- Neurotransmisores y TRH. Participación en la regulación del NPV
1.5.1.- Participación del ácido - aminobutírico (GABA)
1.5.2.- Participación de glutamato
1.5.3.- Participación de aferencias GABAérgicas y glutamatérgicas en el estrés
1.5.4.- Participación de noradrenalina
1.5.5.- Participación de acetilcolina (ACh)
1.5.6.- Hormona liberadora de tirotropina (TRH)
1.6.- Hormona liberadora de tirotropina y estrés por frío
2.- HIPÓTESIS Y OBJETIVOS
2.1.- Hipótesis
2.2.- Objetivo General
2.3.-Objetivos Específicos
2.3.1.-Analizar la activación de las neuronas TRHérgicas del NPV en respuesta a la
exposición a 4 ºC y al estímulo de glutamato
2.3.2.- Estudiar los cambios in vivo de la liberación de aminoácidos frente a la exposicióna
a 4 ºC
2.3.3.- Estudiar el efecto de glutamato y GABA en la secreción de la TRH y los cambios en
la respuesta a la exposición a 4 ºC
3.- MATERIALES Y MÉTODOS
3.1.- Animales
3.2.- Estudios in vivo
3.2.1.- Implante de la cánula push-pull
3.2.2.- Perfusión push-pull
3.2.3.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la liberación de neurotransmisores
aminoácidicos en animales con libertad de movimiento
3.3.- Estudios in vitro:
3.3.1.- Estudios in vitro de la neurotransmisión GABAérgica y glutamatérgica en la
secreción de la TRH en ratas expuesta a temperatura ambiente y frente a la exposición a 4
ºC
3.3.2.- Estudio in vitro de la participación de los receptores GABAA en la secreción de la
TRH.
3.3.3.- Estudio in vitro de los receptores NMDA en la secreción de la TRH.
3.4.- Cuantificación de la TRH mediante un radioinmunoensayo
3.5.- Estudios morfológicos del NPV. Inmunohistoquímica de la TRH e hibridación in situ
del mRNA de la TRH.
3.5.1.- Obtención de los cerebros
3.5.2.- Inmunohistoquímica de la TRH
3.5.3.- Hibridación in situ
3.6.- Estadística
4.- RESULTADOS
4.1.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre los niveles de los mRNA de la TRH y su relación
con la inmunorreactividad para la TRH en el NPV del hipotálamo
4.1.1.- Estudios de hibridación in situ para el mRNA de la TRH en el NPV
4.1.2.- Estudios inmunohistoquímicos de la TRH en el NPV
4.2.- Contenido de la TRH en el NPV
4.3.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la secreción de la TRH in vivo desde el NPV
4.4.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la liberación in vivo de neurotransmisores
aminoácidicos desde el NPV
4.5.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la secreción in vitro de la TRH desde el NPV y la
Eminencia Media
4.5.1.- Análisis de la secreción in vitro de la TRH desde el NPV y la Eminencia Media
4.5.2.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la secreción basal de la TRH desde cortes de
tejido
4.5.3.- Efecto de la exposición a 4 ºC sobre la secreción inducida de la TRH frente al
estímulo despolarizante de K+ 56mM
4.5.4.- Regulación GABAérgica de la secreción de la TRH
4.5.5.- Regulación glutamatérgica de la secreción de la TRH
5.- DISCUSIÓN
6.- CONCLUSIONES
7.- REFERENCIAS
Resumen
La función ovárica es regulada a través de una vía endocrina y por una vía neuronal. Un
aumento prolongado en la actividad nerviosa simpática se encuentra causalmente
relacionado con la formación de quistes ováricos. Estudios de nuestro laboratorio han
establecido que la exposición a 4 ºC y la administración intracerebroventricular de la
hormona liberadora de tirotropina (TRH), aumentan la actividad simpática del ovario.
Estudios funcionales y morfológicos han establecido que el origen de la vía neuronal del
ovario proviene del hipotálamo y específicamente desde el núcleo paraventricular (NPV).
El NPV es una estructura que sintetiza variadas hormonas y participa además en la
modulación de respuestas fisiológicas frente al estrés. Una de las hormonas que se sintetiza
en el NPV y que cumple esta función es la TRH, la que es secretada desde la eminencia
media (EM) donde regula el eje hipotálamo-hipófisis-tiroides. Además esta hormona en
forma independiente de la vía endocrina ejerce funciones en estructuras del sistema
nervioso central. El NPV es ampliamente regulado por variados neurotransmisores como
noradrenalina, acetilcolina, glutamato y GABA. Terminales nerviosos glutamato y GABA,
forman contactos sinápticos con neuronas TRHérgicas los que activan o inhiben neuronas
del NPV. Sin embargo, no se ha destacado la participación de estos neurotransmisores en la
funcionalidad de las neuronas TRHérgicas del NPV, como tampoco su participación en la
respuesta
frente
a
la
exposición
a
4 ºC, por lo que, se planteó como hipótesis de trabajo: “La secreción de la TRH desde las
neuronas del NPV aumenta en respuesta a la exposición a 4 ºC siendo el glutamato y
GABA los neurotransmisores que controlan estos cambios”
Para resolver la hipótesis usamos ratas Sprague-Dawley adultas, las cuales fueron divididas
en un grupo control y otro estresado por exposición a 4 ºC por 48 y 64 horas. En este
modelo experimental demostramos que la exposición a 4 ºC activó las neuronas
TRHérgicas del NPV demostrado por el aumento de la expresión del mRNA de la TRH por
hibridación in situ y su inmunorreactividad en el NPV, aumentando tanto en la región
parvocelular que es la característica de las neuronas TRHérgicas, como en la región
neuroendocrina magnocelular, donde se ha descrito la presencia de inmunorreactividad de
la TRH, pero no su funcionalidad.
Complementario a los cambios en la expresión e inmunorreactividad de la TRH, se observó
in vivo mediante el implante y perfusión de cánula push-pull, que la exposición a 4 ºC por
64 horas estimuló la secreción de la TRH (determinado por radioinmunoensayo) desde la
región magnocelular del NPV. La secreción local de la TRH corresponde a la secreción
dendrítica que se ha observado en las neuronas de la región magnocelular para las neuronas
oxitocinérgicas y vasopresinérgicas, pero no descrito para las neuronas TRHérgicas. Por
otra parte, se determinó por perfusión push-pull in vivo, que la exposición a 4 ºC aumentó
la liberación de glutamato y se mantuvo la de GABA comparado con las ratas controles,
sugiriendo que estos neurotransmisores están involucrados en la secreción de la TRH.
Para conocer la participación de glutamato y GABA en la regulación de las neuronas
TRHérgicas, se analizó la TRH secretada mediante estudios in vitro de cortes de NPV y
EM. Estos estudios determinaron que la inhibición farmacológica de los receptores
ionotrópicos de GABA con el antagonista competitivo bicuculina, estimulan la secreción
basal de la TRH en las ratas expuestas a 4 ºC. El aumento en la secreción de la TRH fue
bloqueado al utilizar MK-801 (50 M), antagonista no-competitivo de los receptores
NMDA de glutamato, confirmando la participación de la inervación glutamatérgica y
GABAérgica en la exposición a 4 ºC. Sin embargo no se puede descartar la participación de
otros neurotransmisores que inervan y regulan la funcionalidad del NPV.
A nivel de la EM, encontramos que la exposición a 4 ºC disminuyó la concentración de la
TRH, lo que se relacionó directamente con un aumento en la secreción basal y estimulada.
El conjunto de estos resultados nos indican que el aumento en la secreción de la TRH desde
el NPV inducida por la exposición a 4 ºC, es principalmente regulado por los sistemas
glutamatérgicos y GABAérgicos, los cuales se constituyen en componentes claves de los
cambios en la actividad nerviosa central que da origen a la vía nerviosa que controla la
función ovárica.
Texto con restricción
No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en Cybertesis.