Importancia de la Oxido Nítrico Sintetasa Inducible en la Formación de las Adherencias Posquirúrgicas

• AUTOR : Saed GM, Zhao M, Diamond M, Abu-Soud H
• TITULO ORIGINAL : Regulation of Inducible Nitric Oxide Synthase in Post-Operative Adhesions
• CITA : Human Reproduction 21(6):1605-1611, Jun 2006
• MICRO : La deficiencia del sustrato de la óxido nítrico sintetasa inducible, L-arginina, de su cofactor, tetrahidrobiopterina y de oxígeno molecular contribuiría a la menor disponibilidad de óxido nítrico y a la inducción de un fenotipo de fibroblastos específicos para la formación de bridas posquirúrgicas.

Introducción

Después de la laparotomía y de la laparoscopia, un considerable número de pacientes presenta adherencias posquirúrgicas, consideradas una causa importante de infertilidad y de obstrucción intestinal inmediata y hasta mucho tiempo después de la cirugía. En los últimos años comenzaron a identificarse diferencias entre los fibroblastos humanos aislados del peritoneo normal y de las adherencias. Por ejemplo, se observó que los fibroblastos de las bridas tienen menor contenido de óxido nítrico (ON), menor relación entre activador tisular del plasminógeno e inhibidor 1 del activador del plasminógeno, menor índice de apoptosis en situaciones de hipoxia y mayor capacidad de generar factor transformante de crecimiento beta y moléculas de la matriz extracelular. Una familia de enzimas -sintetasas de ON (NOS) que intervienen en la transformación de L-arginina a citrulina y ON- producen el ON. En los sistemas biológicos, el ON puede actuar como ligando o sustrato, oxidante o antioxidante y como activador o inhibidor. Por lo tanto, su función final depende de su biodisponibilidad, del momento en el que se produce su liberación y de la cantidad de depuradores. Fisiológicamente se generan pocas cantidades de ON, cuya función es sobre todo en la señalización intracelular. La producción en exceso o en déficit puede ser causa de un amplio espectro de enfermedades.

En este trabajo, los autores intentaron comprender la función de la NOS inducible (iNOS) en lugares de lesión peritoneal y los factores que participan en su actividad. Para ello determinaron los niveles de L-arginina, tetrahidrobiopterina (H4B) y citrulina mediante cromatografía líquida de alta resolución en cultivo de fibroblastos normales y de aquellos obtenidos de bridas posquirúrgicas. Los autores señalan la importancia de la comprensión de la función catalítica de la iNOS para revertir terapéuticamente este proceso fisiopatológico.

Métodos

Se utilizaron fibroblastos peritoneales humanos normales y de adherencias posquirúrgicas evaluados con cromatografía líquida de alta resolución e inmunoprecipitación con anticuerpos contra nitrotirosina para establecer los niveles de H4B, citrulina y de proteínas con nitrato. En los experimentos animales se emplearon ratas Sprague Dawley hembras sometidas a abrasión del ciego.

Resultados

En un primer paso, los autores analizaron el mecanismo por los cuales los fibroblastos de adherencias tienen menor actividad catalítica de ONS; para ello evaluaron la concentración de H4B y de biopterina total en fibroblastos frescos normales y de bridas, y observaron diferencias notables entre ambos tipos de células. Los fibroblastos peritoneales normales expresaron niveles significativamente más altos de biopterina y de H4B en comparación con los fibroblastos de adherencias. Con la misma metodología se determinó la concentración del sustrato de ONS, L-arg y de su producto -citrulina- en los 2 tipos de células. De nuevo se constataron diferencias importantes: las células normales expresaron niveles más altos de L-arg en comparación con los fibroblastos de bridas posquirúrgicas, mientras que se observó una relación inversa en términos de expresión de L-citrulina.

En un experimento posterior se empleó ensayo de inmunoprecipitación con anticuerpos contra nitrotirosina para determinar diferencias en la concentración de proteínas con ácido nítrico entre ambos tipos de células. El objetivo principal de este paso residió en evaluar la posible función del sistema iNOS en cultivos primarios de fibroblastos. Las células normales presentaron una cantidad sustancialmente inferior de proteínas con nitrato en comparación con los fibroblastos pertenecientes a adherencias. Luego, se determinó si la hipoxia empeora las bridas posquirúrgicas y para ello se trabajó con fibroblastos peritoneales de cultivo de 6 ratas Sprague Dawley. Los animales fueron sometidos a abrasión del ciego inmediatamente antes de la inyección de fibroblastos peritoneales normales expuestos a concentración normal de oxígeno o a hipoxia durante 24 horas. Las ratas que recibieron fibroblastos expuestos a niveles normales de oxígeno tuvieron las adherencias características que se observan en el modelo de abrasión cecal: éstas se limitaron a los sitios de la lesión. Muy por el contrario, los animales que recibieron fibroblastos expuestos a hipoxia presentaron lesiones mucho más graves en términos de espesor, vascularización y extensión; las células no sólo se ubicaron en los sitios de abrasión cecal sino también en otras localizaciones de la cavidad abdominal, como intestino, hígado, peritoneo parietal y ciertas partes del tracto reproductivo.

Discusión

Los autores señalan que el oxígeno molecular es un sustrato esencial para la iNOS; cuando hay deficiencia del mismo en situaciones fisiopatológicas como la hipoxia, puede comprometerse la producción de ON. En este trabajo se mostró que en los fibroblastos de las adherencias o bridas posquirúrgicas se compromete la expresión de la iNOS con disminución de la L-arg o de la H4B y desacople enzimático, un proceso que aparentemente contribuye a la baja concentración de ON en las adherencias peritoneales posquirúrgicas. La reducción del nivel de este óxido puede asociarse con aumento de la concentración de las especies reactivas de oxígeno y, de hecho, se observó que las ratas que recibieron células expuestas a hipoxia presentaron adherencias mucho más graves. Es posible que la concentración de ON en fibroblastos normales sea suficiente para evitar la aparición de bridas peritoneales, mientras que la escasa biodisponibilidad de ON en los fibroblastos de las adherencias compromete el ciclo de la iNOS y es insuficiente para evitar su formación.

La L-arg y la H4B desempeñan un papel importante en el acoplamiento de la ONS; cuando hay deficiencia de estos productos, la enzima genera el radical libre O2.- en vez de ON. En este trabajo se demostró que la falta de síntesis de ON en los fibroblastos de las adherencias se debe a la falta de L-arg y de H4B, un fenómeno que se asocia con desacople de la iNOS y con la producción de peroxinitrito, que podría aumentar en forma directa el agregado de ácido nítrico a proteínas con residuos de tirosina. Además, se observó que los fibroblastos de las adherencias tienen acumulación de citrulina, un fenómeno que sugiere un trastorno en la vía metabólica transcelular que recicla L-citrulina a L-arg. La citrulina es un aminoácido no esencial, precursor en la síntesis de L-arg a través de un mecanismo complejo en el que participa el ácido aspártico y 2 enzimas; además, la citrulina es un componente muy importante del ciclo de la urea y de la formación de energía. Por este motivo, en fibroblastos de adherencias, el trastorno marcado del catabolismo de la L-arg puede asociarse con acumulación de L-citrulina y, por ende, con descenso de la síntesis de ON. En teoría y debido a estas observaciones, es razonable considerar que el suplemento de L-arg podría desempeñar un papel beneficioso en la reducción de la formación de bridas posquirúrgicas.

En conclusión, señalan los autores, los niveles bajos de ON en los fibroblastos de las adherencias posquirúrgicas obedecen a la menor cantidad de H4B y de L-arg; se compromete la eficiencia de la NOS y hay formación de O2.-. Entonces, el aporte de H4B y de L-arg a los pacientes antes de la cirugía y durante su recuperación representaría una nueva opción terapéutica para reducir el riesgo de aparición de bridas en el posoperatorio y sus secuelas y complicaciones clínicas.

Especialidad: Bibliografía - Cirugía