Alteraciones funcionales y moleculares de los corazones aislados de ratas con hipertiroidismo agudo

Abstract

RESUMEN: Este trabajo se diseño para estudiar las influencias del hipertiroidismo agudo sobre la masa, la función, y la expresión y fosforilación de las proteínas PKB/Akt y ERK1/2, de los corazones de ratas. Los experimentos se realizaron en los corazones aislados de ratas previamente tratadas durante 3 y 10 días, por vía subcutánea, con T3 (500 μg.kg-1.día-1; HTir3d y HTir10d, respectivamente) o vehículo (NaOH 0.5 mM en NaCl 0.9 %, 0.1 ml.100 g-1.día-1). El tratamiento con T3 fue suficiente para causar elevación de sus niveles séricos y pérdida de masa corporal, ambos significativos, en las ratas. Los corazones aislados fueron perfundidos en modo Langendorff con flujo constante (10 ml.min-1); después de 30 min de estabilización, se evaluó la función del ventrículo izquierdo. Se realizaron medidas de la presión desarrollada por el ventrículo izquierdo (PDVI), las primeras derivadas de la presión ventricular positiva (+dP/dtmax) y negativa (-dP/dtmin), y la frecuencia cardiaca (FC). También se determinó la presión de perfusión del corazón (PPC). La hipertrofia ventricular izquierda fue calculada mediante la razón masa ventricular izquierda/longitud de la tibia. La regulación de las proteínas Akt y ERK1/2 y sus formas fosforiladas fue investigada usando análisis de Western blot. Las ratas HTyr3d y HTyr10d desarrollaron hipertrofia ventricular, pero solamente los corazones del grupo HTir10d exhibieron valores aumentados de PDVI, +dP/dtmax y -dP/dtmin (esto es, inotropismo y lusitropismo positivos), reducción de la PPC (como evidencia de vasodilatación coronaria), y un incremento de las proteínas ERK1/2 y sus formas fosforiladas. La hipertrofia cardiaca en las ratas HTyr3d y HTyr10d, no se correlacionó con la expresión y fosforilación de la cinasa Akt, ya que estas permanecieron inalteradas. Dado que la hipertrofia cardiaca de las ratas HTyr10d, pero no así la de las ratas HTyr3d, coincidió con un aumento en la expresión ventricular de las proteínas ERK1 y ERK2, y sus formas fosforiladas, no fue posible establecer una correlación temporal entre la manifestación de la hipertrofia y la expresión aumentada de las proteínas mencionadas. La FC espontánea de los corazones aislados de las ratas HTyr3d y HTir10d no se modificó; lo cual permite inferir que, en nuestras condiciones experimentales, no hubo una influencia significativa directa de la T3 en las corrientes de marcapaso cardiacas que pueda manifestarse en los corazones ex vivo (es decir, sin regulación neurohumoral). Los datos en conjunto, sorprendentemente, sugieren una disociación temporal entre las modificaciones estructurales, funcionales, y moleculares cardiovasculares inducidas por la T3, que no ha sido previamente considerada. ABSTRACT: This work was designed to study the influences of acute hyperthyroidism on the mass, function, and expression and phosphorylation of PKB/Akt and ERK1/2 proteins, from the hearts of rats. Experiments were conducted on hearts isolated from rats previously treated for 3 and 10 days, subcutaneously, with T3 (500 μg.kg-1.day-1; HTyr3d and HTyr10d, respectively) or vehicle (NaOH 0.5 mM NaCl 0.9 %, 0.1 ml.100 g-1.day-1). T3 treatment was sufficient to cause both significant weight loss and elevation of serum T3 levels in the rats. Isolated hearts were perfused in Langendorff mode at a constant flow rate (10 ml/min); after 30 min of stabilization, left ventricular systolic function was assessed. Measurements were carried out to the left ventricular developed pressure (LVDP), the first derivatives of ventricular pressure positive (+dP/dtmax) and negative (−dP/dtmin), and heart rate (HR). The perfusion pressure of the heart (CPP) was also measured. Left ventricular hypertrophy was calculated by the ratio left ventricular mass/tibia length. Regulation of Akt and ERK proteins expression in acute hyperthyroid rat hearts, was investigated using Western blot analysis. HTyr3d and HTyr10d rats developed ventricular hypertrophy, but only the hearts of the HTyr10d group exhibited increased values of LVDP, +dP/dtmax and -dP/dtmin (i.e., positive inotropism and lusitropism), reduction of CPP (as evidence of coronary vasodilation), and an increase of ERK1/2 proteins and its phosphorylated forms. Cardiac hypertrophy in HTyr3d and HTyr10d rats, was not correlated with the expression and phosphorylation of Akt kinase, since these ones remained unchanged. Given that cardiac hypertrophy of HTyr10d rats, but not of HTyr3d rats, coincided with an increase in ventricular expression of total proteins ERK1 and ERK2 (and its phosphorylated forms, p-ERK1 and p-ERK2), it was not possible to establish a temporal correlation between the manifestation of hypertrophy and the increased expression of the aforementioned proteins. The spontaneous frequency of hearts isolated from HTyr3d and HTyr10d rats was not modified; which allows us to infer that, in our experimental conditions, there was not a significant direct influence of T3 on cardiac pacemaker currents which can manifest itself in the hearts ex vivo (i.e., without neurohumoral regulation). The data altogether, surprisingly, suggest a temporal dissociation between structural, functional, and molecular cardiovascular modifications induced by T3, which has not been previously considered.