La Dehidroepiandrosterona Protege Contra la Hipertensión Pulmonar Hipóxica

• AUTOR: Oka M, Karoor V, McMurtry IF y colaboradores
• TITULO ORIGINAL: Dehydroepiandrosterone Upregulates Soluble Guanylate Cyclase and Inhibits Hypoxic Pulmonary Hypertension
• CITA: Cardiovascular Research 74(3):377-387, Jun 2007
• MICRO: El efecto protector de la dehidroepiandrosterona contra la hipertensión pulmonar hipóxica podría obedecer a una mayor expresión de la guanilato ciclasa soluble en la arteria pulmonar y a un aumento de la vasodilatación en respuesta al óxido nítrico.

Introducción

La hipertensión pulmonar -causa de insuficiencia ventricular derecha y de muerte- suele obedecer a la hipoxia alveolar generalizada crónica que se observa, por ejemplo, en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). La vasoconstricción anormal sostenida y la remodelación estructural de las arterias pulmonares intervienen en la hipertensión pulmonar por hipoxia. Si bien la oxigenoterapia puede brindar algún beneficio en pacientes con EPOC e hipoxia, no se dispone de ningún tratamiento eficaz para la hipertensión pulmonar, por lo que urge la necesidad de hallar opciones nuevas.

En los seres humanos, la dehidroepiandrosterona (DHEA) es un esteroide sintetizado fundamentalmente por la corteza de las glándulas suprarrenales. La DHEA y su éster sulfatado (DHEAS) se sintetizan en grandes cantidades. Este último es la forma predominante en la circulación; aunque es inactivo, representa un reservorio de DHEA. Los estudios de observación y en animales mostraron que la DHEA ejerce múltiples efectos biológicos y fisiológicos; por ejemplo, se ha visto que previene la enfermedad cardiovascular, por mecanismos que todavía no se conocen.

Las investigaciones in vitro indicaron que el efecto vasodilatador pulmonar de la DHEA es atribuible esencialmente a la apertura de los canales de potasio; en ratas, el tratamiento prolongado con DHEAS y DHEA inhibe o revierte la hipertensión pulmonar inducida por hipoxia. Asimismo, se observó aumento de la función endotelial, un fenómeno de máxima trascendencia si se tiene en cuenta que la disfunción endotelial es un mecanismo crucial en la patogenia de la hipertensión pulmonar por hipoxia.

En este trabajo, los autores analizaron el efecto protector del tratamiento crónico con DHEA contra la aparición de hipertensión pulmonar por hipoxia y los posibles mecanismos involucrados.

Métodos

Se utilizaron ratones adultos Sprague-Dawley divididos en 5 grupos. Durante 3 semanas, 3 grupos fueron colocados en una cámara hipobárica, en condiciones que simulaban la alta altitud (grupo AA). Un día antes de la exposición a la hipoxia, 2 grupos iniciaron alimentación con DHEA en altas (1%) o bajas (0.3%) concentraciones (AA1% y AA0.3%, respectivamente). El tercer grupo fue alimentado en forma normal. Los otros 2 grupos se mantuvieron a baja altitud (BA); un grupo recibió DHEA al 1% (BA1%) y el restante, alimentación normal. Dos grupos de animales fueron expuestos a AA durante 6 semanas. Uno de ellos fue alimentado normalmente, mientras que el otro recibió comida normal durante 3 semanas y alimentación con DHEA al 1% en las 3 semanas siguientes (estudio de reversión).

Después de la exposición a la hipoxia o a concentraciones normales de oxígeno, las ratas fueron anestesiadas y se les colocaron catéteres en la yugular derecha, en la carótida y en la arteria pulmonar. Se tomaron muestras de sangre para la determinación del hematocrito. Una vez recuperadas, se las colocó en una caja plástica ventilada para el control de la presión media pulmonar y sistémica (PPM y PASM) con transductores de presión. El volumen minuto se determinó con el método de la dilución y se calculó el índice cardíaco y el volumen de eyección. La PPM, la PASM y el índice cardíaco se utilizaron para calcular los índices de resistencia pulmonar y sistémico total. También se determinó la concentración de esteroides en sangre. Para conocer la hipertrofia del corazón derecho y los cambios pulmonares, se sacrificó a los animales y se efectuó un análisis morfométrico.

En un grupo de experimentos se utilizaron anillos de la arteria pulmonar para la determinación de la actividad de la guanilato ciclasa soluble (GCs) y de los niveles de endotelina-1 (ET-1). En un paso posterior se determinaron los cambios en la fuerza isométrica. Después de 60 minutos en condiciones de equilibrio, todos los anillos fueron despolarizados con KCl 80 mM durante 30 minutos. Se lavaron y se analizó la vasodilatación en respuesta a la acetilcolina (ACH), al nitroprusiato de sodio y al 8-bromo-cGMP.

Los cambios histológicos en la arteria pulmonar se cuantificaron mediante morfometría: se determinó el espesor de la pared arterial y se realizó electroinmunotransferencia (western blot) con anticuerpos específicos para la sintetasa endotelial de óxido nítrico ON, eNOS) y de las subunidades alfa y beta 1 de la GCs. La concentración de ET-1 en el tejido pulmonar se evaluó mediante enzimoinmunoanálisis. Con una reacción enzimática se conoció el GMPc nuevamente sintetizado.

Resultados

Los animales del grupo AA alimentados sin DHEA aumentaron menos de peso que los del grupo BA sin DHEA. El tratamiento con DHEA originó pérdida de peso en los grupos AA y BA. La DHEA no tuvo efecto sobre la policitemia inducida por la hipoxia.

En ratas del grupo BAD1, el tratamiento con DHEA al 1% durante 3 semanas se asoció con aumento de los niveles plasmáticos de DHEA, DHEAS y estradiol, no así de testosterona. En ratas del grupo AAD1, la DHEA al 1% aumentó la concentración de las 4 hormonas, mientras que la alimentación con DHEA al 0.3% sólo elevó el nivel de DHEA.

La administración crónica de DHEA no ejerció efectos hemodinámicos significativos en el grupo de BA. La exposición crónica a la hipoxia elevó en forma sustancial la PPM y redujo ligeramente el índice cardíaco; no se produjeron cambios en la PASM. El índice de resistencia pulmonar aumentó de manera considerable, mientras que el índice de resistencia sistémica se incrementó levemente en el grupo AA sin DHEA. La administración de DHEA ocasionó una inhibición marcada, dependiente de la dosis, en el incremento de la PPM y del índice de resistencia pulmonar, pero no indujo cambios en la PASM, en el índice de resistencia sistémica o en el índice cardíaco. La DHEA inhibió la hipertrofia del ventrículo derecho; la DHEA al 1% normalizó el aumento de la PPM y de la hipertrofia inducidos por la hipoxia.

La hipoxia crónica se asoció con aumento del espesor de la media de la pared de las arterias pulmonares pequeñas; el efecto se evitó en los animales que recibieron DHEA durante 3 semanas. En el protocolo de reversión se comprobó que la alimentación con DHEA no sólo inhibió sino que revirtió el incremento de la PPM, de la hipertrofia del ventrículo derecho y del aumento del espesor de la media; sin embargo, no modificó la PASM o el índice cardíaco respecto del grupo que recibió alimentación normal. En estos experimentos, la administración de DHEA también originó pérdida de peso, al igual que en los experimentos de prevención.

Con el objetivo de evaluar si la inhibición de la hipertensión pulmonar hipóxica inducida por la DHEA guarda relación con un aumento de la función endotelial se evaluó el efecto de la administración sostenida de DHEA al 1% sobre la vía del ON-GMPc en anillos de diferentes segmentos de arteria pulmonar. Las muestras de arterias extralobulares e intralobulares de ratas del grupo BAD1 mostraron mayor dilatación en respuesta a la ACH (dependiente del endotelio) y al nitroprusiato del sodio (independiente del endotelio), aunque no así al 8-bromo-cGMP (independiente de la GCs). La administración crónica de DHEA mejoró las respuestas de las arterias pulmonares extralobulares a valores casi normales y aumentó la respuesta de las arterias pulmonares intralobulares.

Los experimentos señalados en arterias pulmonares sugieren que el tratamiento con DHEA aumenta la vasodilatación a la ACH, dependiente del ON y al nitroprusiato de sodio (que depende de la GCs), pero no al 8-bromo-GMPc (que interviene vía abajo de la GCs). Por este motivo, en un paso posterior se investigaron sus efectos sobre la expresión y la actividad de la GCs. En los segmentos arteriales de animales del grupo LAD1, la DHEA al 1% aumentó la expresión de la GCs beta 1 y tendió a incrementar la expresión de la subunidad alfa; en cambio, no se observaron modificaciones en la expresión de la eNOS. La hipoxia crónica elevó esta enzima, no alteró la expresión de la GCs alfa y descendió el nivel de GCs beta 1. La administración de DHEA a ratas con hipoxia aumentó considerablemente la expresión de las subunidades alfa y beta 1 de la GCs y anuló el incremento de la eNOS inducido por la hipoxia en la mayoría de los animales. En los grupos AA y BA, elevó la actividad de la GCs (producción de GMPc inducido por nitroprusiato de sodio). Los niveles de ET-1 aumentaron después de la exposición crónica a la hipoxia. El tratamiento con DHEA no evitó este cambio en animales de ninguno de los grupos.

Discusión

Los hallazgos de este trabajo señalan que el tratamiento con DHEA al 0.3% y 1% de ratas con hipoxia crónica origina una inhibición dependiente de la dosis de la hipertensión pulmonar, sin hipotensión sistémica. El tratamiento prolongado con DHEA al 1% normalizó la hipertensión inducida por hipoxia, la hipertrofia del ventrículo derecho y el espesor de la media de las paredes arteriales. Los efectos se asociaron con mayor vasodilatación en respuesta a la ACH y al nitroprusiato, y con aumento de la expresión de la GCs. Los datos confirman observaciones de investigaciones previas que sugirieron que la DHEA es muy eficaz en la prevención y reversión de la hipertensión pulmonar hipóxica, al menos en parte, al aumentar las vías de señalización del GMPc, por aumento de la expresión y de la actividad de la GCs.

Varios trabajos indicaron que en la aparición de la hipertensión pulmonar hipóxica hay una actividad anormal del ON endotelial. Los efectos beneficiosos del ON están mediados, esencialmente, por la producción de GMPc a través de la activación de la GCs y de la estimulación de la cinasa dependiente del GMPc. Ya se había observado que la DHEA aumenta la producción de ON y de GMPc y que mejora la función del endotelio vascular, directa o indirectamente por la conversión a estrógenos. En este trabajo se comprobó que aumenta la vasodilatación en respuesta a la ACH y al nitroprusiato, pero no al 8-bromo-cGMP, un fenómeno que podría reflejar la participación de ciertos factores vía abajo de la producción del ON, pero antes de la quinasa dependiente de GMPc. Por el contrario, no parece actuar mediante un incremento de la función endotelial en la arteria pulmonar. En conclusión, la DHEA (una hormona esteroidea que se produce normalmente) bloquea por completo la aparición de hipertensión pulmonar asociada con hipoxia mediante el aumento de la expresión y de la actividad de la GCs. También revierte la hipertensión, una vez generada. En opinión de los expertos, podría ser un tratamiento eficaz para prevenir y revertir la hipertensión pulmonar inducida por hipoxia y, tal vez, otras formas de hipertensión pulmonar. El beneficio sería atribuible a múltiples mecanismos, entre ellos, el aumento de la producción de GCs y la mejoría de la actividad y la expresión de los canales de K⁺.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología - Neumonología