La proteína transportadora de retinol tipo 4 y el retinol en la resección hepática con isquemia y reperfusión

• Autores: María Elias Miró
• Directores de la Tesis: Laura Baldoma (dir. tes.), Carmen Peralta Uroz (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Dolores Serra Cucurull (presid.), Marta Massip Salcedo (secret.), Ramón Bartolí Solé (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Procesos metabólicos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • La presente tesis se enmarca dentro del estudio de la lesión por isquemia-reperfusión (I/R), y sus efectos sobre la regeneración, en hígados esteatósicos y no esteatósicos. Uno de los principales riesgos en la cirugía hepática es la hemorragia que se produce durante las resecciones hepáticas. Para reducir este riesgo se realiza una oclusión vascular del flujo sanguíneo que entra en el hígado (isquemia). Si bien esto reduce el sangrado durante la cirugía, hay que tener presente las lesiones provocadas por la interrupción del flujo sanguíneo. Esta lesión hepática por isquemia, se agrava al restablecer el flujo sanguíneo (reperfusión). La esteatosis es la acumulación de cantidades excesivas de triglicéridos y otras grasas en las células hepáticas. Esta acumulación de grasa hepática es un factor de riesgo importante en la cirugía hepática, y se asocia con un mayor índice de complicaciones y mayor mortalidad postoperatoria. Se estima que más del 20% de pacientes programados para resección hepática presentan algún grado de esteatosis y, por lo tanto, es evidente la necesidad de desarrollar estrategias para minimizar los efectos adversos de la lesión por I/R en los hígados esteatósicos. En los últimos años, las investigaciones se han centrado en las adipocitoquinas como potenciales dianas terapéuticas en distintas patologías relacionadas con la obesidad y el síndrome metabólico; y en distintos antioxidantes para disminuir los daños por I/R hepática. Desde hace tiempo se sabe que las adipocitoquinas regulan la esteatosis, la inflamación y la fibrosis, incluso han sido implicadas en la vulnerabilidad de los hígados esteatósicos a la lesión por I/R. El RBP4, adipocitoquina sintetizada en el hígado, ha demostrado ser efectivo un el modelo experimental de trasplante hepático, pero hasta la fecha no hay estudios sobre sus efectos en isquemia normotérmica asociada a las resecciones hepática. En base a estos antecedentes, los objetivos de la presente tesis son los siguientes: (1) Investigar el papel del RBP4 en la lesión hepática y la regeneración en hígados esteatósicos y no esteatósicos sometidos a hepatectomía parcial con I/R. (2) Evaluar la relación existente entre el RBP4 y el retinol teniendo en cuenta que una de las principales funciones del RBP4 es transportar retinol en plasma. (3) Evaluar los posibles mecanismos de protección de estrategias farmacológicas que modulen el RBP4 y/o el retinol en la lesión y regeneración hepática en hígados esteatósicos y no esteatósicos sometidos a cirugía. El modelo experimental usado en esta tesis es la resección hepática parcial de ratas macho Zucker lean y obesas. Las ratas de la cepa Zucker constituyen un modelo bien definido de obesidad inducida nutricionalmente. A diferencia de otros modelos experimentales la esteatosis hepática que se produce en las ratas Zucker no está asociada con inflamación hepática. Los animales lean y obesos se sometieron a una resección hepática parcial (del 70 %) con 60 minutos de isquemia y posterior reperfusión de 24 horas. Las conclusiones de la presente tesis son las siguientes: (1) En condiciones de hepatectomía parcial con I/R, los hígados esteatósicos y no esteatósicos presentaron niveles de RBP4 más bajos que los hígados de ratas Sham. (2) El RBP4 está implicado en la lesión por I/R y en el fallo en la regeneración hepática asociados a las hepatectomías parciales con I/R en ambos tipos de hígados. (3) La modulación farmacológica del RBP4, empeora la regeneración hepática y reduce la supervivencia en ambos tipos de hígado sometidos a cirugía. (4) Los datos obtenidos respecto a la ratio RBP4/retinol, indican que el RBP4 puede transportar otras moléculas diferentes al retinol. (5) Los efectos perjudiciales del RBP4 son independientes de retinol. Los cambios en el metabolismo del retinol inducidos por el RBP4 ocurren como consecuencia de la progresión de la lesión y del fallo en la regeneración. (6) Los ésteres de retinilo están afectados por el RBP4, indicando que el RBP4 tiene acciones independientes al simple transporte del Retino. (7) Después de un proceso de hepatectomía parcial con I/R, los hígados esteatósicos presentaron niveles de retinol inferiores a los hígados esteatósicos Sham, mientras que los hígados no esteatósicos no mostraron ningún cambio en sus niveles de retinol tras la cirugía. (8) La administración de retinol aumenta la lesión, empeora la regeneración y reduce la supervivencia en hígados no esteatósicos. (9) Por otro lado, la administración de retinol en los hígados esteatósicos tiene efectos beneficiosos sobre la lesión, la regeneración y la supervivencia tras la cirugía hepática. (10) La relación RBP4/retinol en hígados esteatósicos sometidos a resección hepática parcial con I/R y pre-tratamiento con retinol está por debajo de 1, y por lo tanto una parte de este retinol plasmático está transportado por algún transportador, desconocido, diferente del RBP4. (11) Los beneficios del retinol en la resección hepática parcial con I/R no ocurren a través de una mejora en el estrés oxidativo. Los efectos beneficiosos del Retinol en la lesión por I/R y la regeneración hepáticas están mediados por un aumento en la expresión del PPAR-¿ y una reducción de la esteatosis hepática. Este aumento del PPAR-¿ no es responsable de los efectos beneficiosos del Retinol sobre la reducción de la esteatosis hepática. Desde el punto de vista de una posible aplicación clínica, los hallazgos descritos en la presente tesis pueden abrir nuevas posibilidades para la intervención terapéutica en las resecciones hepáticas con I/R. Mientras el RBP4 en estas condiciones no debería ser modulado farmacológicamente, el retinol sería una diana terapéutica apropiada en los hígados esteatósicos sometidos a una resección parcial con I/R. Así pues, una administración de retinol recombinante, o de agonistas de retinol podría ser efectiva en las hepatectomías parciales con I/R en hígados esteatósicos, reduciendo así el daño asociado a la lesión por I/R y aumentando la regeneración hepática a través de la sobrerregulación del PPAR-¿. Estas estrategias no serían útiles en ausencia de esteatosis hepática. Además, estrategias dirigidas a reducir la esteatosis de los hígados esteatósicos, ya sea a través del retinol u otro mecanismo como la adiponectina, podrían ser útiles para mejorar la regeneración post-quirúrgica. Aun y así, y tal y como se ha comentado anteriormente, se debería estudiar a partir de qué porcentaje de esteatosis son útiles estas estrategias, y cuánta esteatosis es necesaria reducir para poder observar estos beneficios regeneratorios. Esta tesis doctoral está basada en los siguientes artículos: (1) Elias-Miró M, Massip-Salcedo M, Raila J, Schweigert F, Mendes-Braz M, Ramalho F, Jiménez-Castro MB, Casillas-Ramírez A, Bermudo R, Rimola A, Rodes J, Peralta C. Retinol binding protein 4 and retinol in rat steatotic and non-steatotic livers in partial hepatectomy under ischemia-reperfusion. Liver Transpl 2012 Oct;18(10):1198-208. (2) Elias-Miró M, Massip-Salcedo M, Raila J, Schweigert F, Mendes-Braz M, Ramalho F, Jiménez-Castro MB, Casillas-Ramírez A, Bermudo R, Rimola A, Rodes J, Peralta C. The beneficial effects of Retinol in steatotic livers undergoing liver surgery are mediated by PPAR-¿. Contribución al congreso EASL del 2013. (Amsterdam, Holanda). (Artículo en preparación) (3) Elias-Miró M, Massip-Salcedo M, Jiménez-Castro M, Peralta C. Does adiponectin benefit steatotic liver transplantation? Liver Transpl 2011 Sep;17(9):993-1004. (4) Elias-Miró M, Jiménez-Castro MB, Mendes-Braz M, Casillas-Ramírez A, Peralta C. The Current Knowledge of the Role of PPAR in Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury. PPAR Research 2012;2012;802384. (5) Elias-Miró M, Jiménez-Castro MB, Peralta C. The current knowledge of the oxidative stress in hepatic ischemia-reperfusion. Free Radical research. 2013;47(8):555-568. (6) Elias-Miró M, Jiménez-Castro MB, Peralta C. Ischemia-Reperfusion Injury Associated with Liver Transplantation in 2011: Past and Future. Capítulo del libro: Liver transplantation - Basic issues. InTech, ISBN: 978-953-51-0016-4. (7) Elias-Miró M, Jiménez-Castro MB, Peralta C. The role of adenosine triphosphate in marginal and normal liver grafts undergoing transplantation. NOVA Science Publishers 2012, ISBN: 978-1-62417-891-7 Adenosine Triphosphate: Chemical Properties, Biosynthesis and Functions in Cells.