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Receptores de la prostaglandina E2 implicados en los trastornos motores digestivos y la fiebre inducidos por endotoxinas en la oveja: Papel de los macrófagos

Gimeno Soriano, Aurora
Plaza Carrión, Miguel Ángel (dir.) ; Castro López, Marta (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2014

Abstract: El objetivo general de este trabajo ha sido el estudio de los mecanismos fisiopatológicos implicados en la fiebre y en las alteraciones motoras digestivas inducidas por una endotoxina bacteriana: el lipopolisacárido (LPS) de Escherichia coli en la oveja. Se ha estudiado la participación de los receptores de la prostaglandina (PG) E2 (EP1, EP2, EP3 y EP4), los tipos celulares que están implicados en la síntesis y liberación de PGs en el hipotálamo y bulbo raquídeo y la posible participación de los macrófagos hepáticos y pulmonares en la síntesis periférica de PGs, como posible vía de señalización del LPS al sistema nervioso central en la oveja. Para ello se ha estudiado la motilidad gastrointestinal in vivo mediante la técnica de electromiografía, con implantación crónica de electrodos en la pared del tracto digestivo y se ha registrado la temperatura corporal. También se han realizado estudios de western blot y de inmunohistoquímica para valorar la expresión de las enzimas ciclooxigenasa (COX) 1 y 2 y de los receptores EP1-4, así como para cuantificar su posible alteración por el LPS. La hipertermia y las alteraciones motoras gastrointestinales inducidas por el LPS en la oveja fueron anuladas por la administración endovenosa de un agente que bloquea la unión de la endotoxina a macrófagos, sugiriendo que el LPS actúa a través de la estimulación de estas células a nivel periférico. En condiciones fisiológicas, la COX-1 y la COX-2, enzimas responsables de la síntesis de PGs, se expresaron en células endoteliales vasculares del hipotálamo y del bulbo raquídeo. La COX-1 también se encontró en células de tipo microglía/macrófagos distribuidas por el parénquima encefálico, así como en macrófagos perivasculares. La COX-2 se expresó en neuronas, especialmente en el área preóptica del hipotálamo y en los núcleos paraventricular y ventromedial. El tratamiento con LPS aumentó el número de macrófagos perivasculares y estimuló la expresión de la COX-2 en dichas células. Estos macrófagos aparecieron en mayor proporción en el órgano vasculoso de la lámina terminal y en el núcleo preóptico medial. El LPS indujo, además, la expresión de la COX-2 en la microglía reactiva del hipotálamo y en las neuronas de los núcleos paraventricular y ventromedial. La COX-1 y la COX-2 también se expresaron en células endocrinas del epitelio de los conductos biliares y bronquiales. La COX-2 apareció en células de Kupffer de los sinusoides y espacios portales hepáticos y en macrófagos aislados distribuidos por el parénquima pulmonar. El LPS aumentó el número de macrófagos hepáticos y pulmonares, los cuales eran positivos a COX-2. Además indujo la expresión de la COX-1 en macrófagos pulmonares. La administración en el líquido cefalorraquídeo de agonistas de los receptores EP3 y EP4 de la PGE2 reprodujo la hipertermia y las alteraciones motoras gastrointestinales inducidas por el LPS, lo que sugiere su participación en los trastornos producidos por la endotoxina. El agonista EP1 solo indujo comportamientos de estrés, mientras que el agonista EP2 no modificó ninguno de los parámetros estudiados. En condiciones fisiológicas, los cuatro receptores de la PGE2 (EP1, EP2, EP3 y EP4) se expresaron en el rumen, antro gástrico, duodeno, hipotálamo y bulbo raquídeo de la oveja. Todos ellos se inmunolocalizaron en neuronas del hipotálamo, bulbo raquídeo, así como de los plexos mientérico y submucoso del tracto gastrointestinal. En rumen, antro y duodeno, el receptor EP3 se localizó en las capas musculares lisas circular y longitudinal, mientras que los receptores EP2 y EP4 se expresaron en la mucosa. En el antro y duodeno, el EP4 se localizó también en células con morfología endocrina. En nuestro modelo, la administración de LPS no modificó la expresión de los receptores de la PGE2 en ninguno de los tejidos estudiados. Todos estos resultados sugieren que, en la oveja, el LPS presente en el torrente circulatorio activaría la síntesis de COX-2 en los macrófagos hepáticos y pulmonares. Las PGs liberadas iniciarían la señalización periférica, desencadenando finalmente en el sistema nervioso central la inducción de COX-2 en células de la microglía y macrófagos perivasculares. Estas PGs, actuando sobre receptores EP3 y EP4, serían las causantes de la hipertermia y de las alteraciones motoras gastrointestinales inducidas por el LPS en la oveja.

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