Fisiopatología mitocondrial en la sepsis experimentalpapel de la óxido nítrico sintasa mitocondrial constitutiva y la melatonina

Abstract

En nuestro laboratorio se ha demostrado que la melatonina inhibe la expresión y actividad de las isoformas inducibles de la óxido nítrico sintasa (NOS), tanto mitocondriales (i-mtNOS) como citosólicas (iNOS). Sin embargo, no se conoce el grado en que las formas constitutivas de la NOS mitocondrial (c-mtNOS) y citosólica (cNOS) participan, junto a la iNOS/i-mtNOS en el daño mitocondrial durante la sepsis. Para ello, se ha evaluado la función mitocondrial, la actividad y expresión de la iNOS/cNOS e i-mtNOS/c-mtNOS en corazón de ratones controles y con sepsis tratados con vehículo y melatonina. El estudio se hizo en ratones knockout para la nNOS y sus respectivos controles. La sepsis se indujo por punción ileocecal, y la melatonina se administró en cuatro dosis de 30 mg/kg, via intraperitoneal y/o subcutanea. A las 24 horas se sacrificaron los ratones, se extrajo el corazón, se prepararon mitocondrias puras, que se congelaron a -80°C hasta su posterior análisis. Las determianciones analíticas incluyen la determinación de las actividades de la iNOS/i-mtNOS, cNOS/c-mtNOS, la expresión de la proteína de esos enzimas por western blot. Además, se determinará la actividad de los cuatro complejos respiratorios, los niveles de nitritos, proteínas s-nitrosiladas, glutation reducido y oxidado, peróxidos lipídicos y proteínas carboniladas y las actividades de la glutation peroxidasa y reductasa. Todos los resultados anteriores fuerón analizados y tratados estadísticamente para relacionar la expresión y actividad de las isoformas de la NOS con el grado de deterioro bioenergético y estrés oxidativo mitocondriales durante la sepsis experimental, así como la eficacia del tratamiento con melatonina. Los resultados van a indicar que la sepsis produce un aumento de la actividad y la expresión de la iNOS/i-mtNOS,que es prevenido mediante la administración de melatonina, mientras que la actividad y expresión de la cNOS/c-mtNOS aparece invariable en todos los casos. Éste aumento en la expresión y actividad de la iNOS/i-mtNOS, va a provocar un aumento muy importante de radicales libres que van a memar la capacidad funcional de la mitocondria y por tanto de supervivencia de la célula. La administración de melatonina en la sepsis experimental previene del aumento de producción de óxido nítrico, preveniendo la disfunción mitocondrial y como consecuencia aumentando la posibilidad de supervivencia de la célula.