ABSTRACT
RESUMEN Introducción: La restricción del crecimiento intrauterino es una alteración del desarrollo fetal que se caracteriza por una tasa de crecimiento durante la etapa fetal que es menor al potencial genético de crecimiento para la edad gestacional. Esta condición plantea una carga importante para la salud pública, ya que aumenta la morbimortalidad de la descendencia, a corto y a largo plazo, particularmente, por asociarse al desarrollo de enfermedad cardiovascular y metabólica en la vida adulta. Objetivos: Mediante el uso de herramientas bioinformáticas nos propusimos identificar posibles genes cardinales involucrados en la restricción del crecimiento intrauterino asociados al desarrollo de obesidad, hipertensión arterial y síndrome metabólico. Material y métodos: Obtuvimos un total de 343 genes involucrados en los fenotipos de interés e identificamos 20 genes que resultaron significativamente relevantes en el análisis de la red de interacción. Particularmente, cuatro de estos genes identificados codifican para factores de crecimiento o sus receptores, VEGFA, PDGFRB, IGF1R y EGFR. Además, identificamos genes relacionados con la insulina y el control de la homeostasis cardiovascular, como son el CTNNB1, APP, MYC y MDMD2. Por otra parte, el análisis de clústeres permitió reconocer los términos de ontología genética más significativos, entre los que se destacan aquellos relacionados con procesos biológicos de proliferación y muerte celular programada, de comunicación intercelular, del metabolismo proteico, y de desarrollo del sistema cardiovascular. Conclusiones: Los genes hallados en este estudio podrían ser de utilidad como biomarcadores putativos de la presencia de alteraciones cardiovasculares y metabólicas asociadas a la restricción del crecimiento intrauterino o potenciales blancos terapéuticos de estrategias de tratamiento orientadas al genotipo del paciente.
ABSTRACT Background: Intrauterine growth restriction is an abnormal fetal development characterized by a fetal growth rate lower than the potential genetic growth for the gestational age. This condition represents a major burden for public health systems, as it increases short and long-term morbidity and mortality in the offspring, particularly because of its association with the development of cardiovascular and metabolic disease in adult life. Objectives: The aim of the present study was to identify possible cardinal genes involved in intrauterine growth restriction associated with the development of obesity, hypertension and metabolic syndrome using bioinformatics tools. Methods: A total of 343 genes involved in the phenotypes of interest were obtained and 20 genes were identified as significantly relevant in the interaction network analysis. Specifically, four of these identified genes encode for growth factors or their receptors, VEGFA, PDGFRB, IGF1R and EGFR. We also identified genes related to insulin and cardiovascular homeostasis as CTNNB1, APP, MYC and MDMD2. Cluster analysis provided the most significant gene ontology terms, including those related to the biological processes of proliferation and programmed cell death, intercellular communication, protein metabolism and development of the cardiovascular system. Conclusions: The genes found in this study could be useful as putative biomarkers for the presence of cardiovascular and metabolic disorders associated with intrauterine growth restriction, or as potential therapeutic targets for treatment strategies directed to the patient's genotype.
ABSTRACT
Introducción: El péptido natriurético tipo C (CNP) ha cobrado relevancia por sus efectos sobre la regulación de la función y la morfología del corazón y los vasos sanguíneos. Previamente demostramos in vitro que el CNP incrementa la actividad del sistema del óxido nítrico (NO) en ratas espontáneamente hipertensas (SHR). Objetivo: Estudiar el efecto del tratamiento crónico con CNP sobre la presión arterial sistólica (PAS), la función cardíaca y vascular y el sistema del NO en ratas espontáneamente hipertensas y normotensas. Material y métodos: Se emplearon ratas Wistar macho de 12 semanas de edad normotensas y espontáneamente hipertensas. Los animales recibieron infusión crónica de solución salina o CNP (0,75 mg/hora/rata) durante 14 días mediante la implantación de bombas osmóticas subcutáneas. Se midió la PAS y se realizaron un electrocardiograma y un ecocardiograma. Se extrajeron el ventrículo izquierdo y la arteria aorta torácica y se determinó la actividad, con L-[U14C]-arginina, de la óxido nítrico sintasa (NOS) y se realizaron estudios de reactividad vascular. Resultados: La administración crónica de CNP disminuyó la PAS en las SHR. Se observó menor volumen minuto en las SHR y el CNP incrementó dicho volumen, en tanto que no indujo cambios en las ratas normotensas. En las SHR se observó un desequilibrio en las respuestas vasodilatadora y vasoconstrictora en la arteria aorta y el tratamiento con CNP mejoró la función vascular respecto de las ratas normotensas. En ambos tejidos, la actividad de la NOS fue mayor en las SHR y se incrementó con la infusión durante 14 días de CNP. Sin embargo, dicho incremento fue menor en las SHR. Conclusión: El CNP induce cambios a nivel cardiovascular y en el sistema del NO que podrían resultar beneficiosos en este modelo de hipertensión arterial.
Background: C-type natriuretic peptide (CNP) plays an important role in the regulation of cardiovascular function and morphology. We have previously demonstrated that CNP increases nitric oxide (NO) system activity in vivo in spontaneously hypertensive rats (SHR). Objective: The goal of this study is to evaluate the effect of chronic CNP administration on systolic blood pressure (SBP), cardiovascular function and the NO system in spontaneously hypertensive and normotensive rats. Methods: Twelve-week-old normotensive male Wistar rats and SHR were used. They received chronic infusion of saline or CNP (0.75 mg/h/rat) for 14 days via subcutaneously implanted osmotic pumps. Systolic blood pressure was measured and an electrocardiogram and echocardiogram were performed. The left ventricle and the thoracic aorta were resected; nitric oxide synthase (NOS) activity was determined using L-[U14C]-arginine and vascular reactivity was assessed. Results: Chronic administration of CNP decreased SBP in SHR. Cardiac output was lower in SHR and increased with CNP; however, CNP had no effect in normotensive rats. Spontaneously hypertensive rats had unbalanced aortic vasodilation and vasoconstriction responses, and CNP improved the vascular function. Nitric oxide synthase activity was greater in SHR and increased with the 14-day CNP infusion, but this increase was lower than in normotensive rats. Conclusion: C-type natriuretic peptide induces cardiovascular and NO system changes which may be beneficial in this model of hypertension.
ABSTRACT
Introducción El péptido natriurético auricular (ANP) y el óxido nítrico (NO) aumentan la diuresis y la natriuresis y disminuyen el tono vascular. Previamente demostramos que el NO está involucrado en el efecto hipotensor del ANP en ratas normotensas. Objetivo Estudiar el efecto del ANP sobre la presión arterial media (PAM) y el sistema del NO en ratas espontáneamente hipertensas (SHR) y Wistar Kyoto (WKY) y la participación de la isoforma inducible de la NO-sintasa (iNOS). Material y métodos Protocolo 1: los animales fueron infundidos con solución salina (0,05 ml/min) o con ANP (0,2 µg/kg/min) durante 1 hora. Se determinaron: PAM y nitritos y nitratos urinarios (NOx). Se extrajo el corazón y se determinaron la actividad, con L-[U14C]-arginina, y la expresión (Western blot) de iNOS y NOS endotelial (eNOS). Protocolo 2: luego del agregado de ANP (1 µM), cANP(4-23) (agonista NPR-C,1µM) o aminoguanidina (inhibidor de iNOS, 1 µM) se determinó la actividad de la NOS en la aurícula derecha y en el ventrículo izquierdo de SHR y WKY. Resultados La infusión con ANP disminuyó la PAM y aumentó los NOx en ambos grupos. La actividad NOS fue mayor en SHR y se incrementó con la infusión de ANP. Se observaron niveles proteicos mayores para eNOS e iNOS en SHR, que no se modificaron con ANP. La actividad basal de iNOS fue mayor en SHR. En la aurícula, el ANP sólo interactuaría con el NPR-C para activar la NOS y en el ventrículo también participarían los receptores NPR-A/B. El desarrollo y/o el mantenimiento de la hipertensión en este modelo experimental involucraría alteraciones en la interacción entre ambos sistemas, ANP y NO.
Background Atrial natriuretic peptide (ANP) and nitric oxide (NO) increase diuresis and natriuresis and reduce vascular tone. We have previously demonstrated that NO is involved in ANP hypotensive effect in normotensive rats. Objective To assess the effect of ANP on mean blood pressure (MBP) and on NO system in spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar Kyoto (WKY), and the role of the inducible isoform of nitric oxide synthase (iNOS). Material and Methods Protocol 1: animals were instilled with saline solution (0.05 ml/min) or with ANP (0.2 µg/kg/min) for an hour. MBP and urinary nitrites and nitrates (NOx) were assessed. The heart was extracted and iNOS and endothelial iNOS (eNOS) activity (with L-[U14C]-arginine) and expression (Western blot) were determined. Protocol 2: after adding ANP (1 µM), cANP(4-23) (NPR-C agonist, 1µM) or aminoguanidine (iNOS inhibitor, 1 µM) NOS activity in the right atrium and left ventricle of SHR and WKY was determined. Results Instillation with ANP reduced MBP and increased NOx in both groups. NOS activity was greater in SHR, and increased with the instillation of ANP. In SHR, greater eNOS and iNOS protein levels were observed, which were not modified by ANP. iNOS basal activity was greater in SHR. In the atrium, ANP interacts only with NPR-C in order to activate NOS, and NPR-A/B receptors would also take part in the ventricle. In this experimental model, the development and maintenance of hypertension could involve alterations in the interaction between both systems, ANP and NO.