Adaptacions del còlon de rata al contingut en sodi de la dieta: paper del sistema renina-angiotensina-aldosterona i de la vasopressina

Abstract

[cat] La tesi doctoral engloba l'estudi de les adaptacions funcionals i estructurals que es produeixen en el còlon distal deguts als canvis en la ingesta de sodi. En concret s'ha estudiat el paper de tres hormones, l'angiotensina II, l'aldosterona i la vasopressina, en el transport de Na+, en la permeabilitat de l'epiteli i en el desenvolupament miofibroblàstic de la zona pericriptal. Mitjançant un model animal d'activació del RAAS en rata, s'han reproduït les adaptacions funcionals i estructurals en la mucosa del còlon distal en l'adaptació d'una dieta amb alt contingut en sodi (HS) a una dieta amb baix contingut en sodi (LS). Després de tan sols 3 dies de dieta LS augmenta el transport electrogènic de sodi i disminueix la permeabilitat del teixit, fet que es confirma per un augment en la densitat de les unions estretes, concretament de l'expressió de claudina 4, i per un augment en la resistència transepitelial. S'ha confirmat que en tan sols tres dies de dieta LS, la capa de miofibroblasts presents en la zona pericriptal prolifera, ja que augmenta l'expressió d'alfa-actina de múscul llis i la síntesi de col·lagen IV, augmenta l'expressió de les unions adherents que uneixen aquests miofibroblasts, concretament d'E- i OB-caderina, i es produeix acumulació de sodi en aquesta zona pericriptal. El tractament amb captopril, inhibidor de l'ECA, losartan, inhibidor dels ATr1, o espironolactona, antagonista del receptor mineralcorticoide, reverteix aquests efectes, confirmant la implicació de l'angiotensina II i l'aldosterona. Per determinar el paper concret de l'angiotensina II i de l'aldosterona en aquests efectes s'ha posat a punt un model animal d'activació del RAAS minimitzant la síntesi d'aldosterona mitjançant una operació d'adrenalectomia i controlant la concentració plasmàtica d'ambdues hormones mitjançant la seva infusió exògena. L'aldosterona, sense la presència d'angiotensina II, aconsegueix reproduir els efectes de la dieta LS augmentant el transport electrogènic de sodi, disminuint la permeabilitat del teixit, incrementant la resistència transepitelial, afavorint el creixement miofibroblàstic i augmentant l'acumulació de sodi a la zona pericriptal. L'angiotensina II, en canvi, per si sola no reprodueix aquests efectes. Els resultats obtinguts estan recollits en dues publicacions (Moretó et al., 2005; Cristià et al., 2005). També s'han estudiat els efectes del grau de deshidratació sobre les funcions del còlon distal, comprovant la implicació directa de la vasopressina i determinant els receptor implicats. Tant la deshidratació com concentracions elevades de vasopressina donen lloc a una disminució de la permeabilitat del teixit, un augment en l'acumulació de sodi a la zona pericriptal i un augment del creixement miofibroblàstic. Ambdós tipus de receptors, V1 i V2, hi estan implicats. Aquests resultats, tot i ser similars a les accions de l'aldosterona, no han demostrat un sinergisme entre ambdues hormones. A més, s'ha confirmat l'expressió d'aquaporina-2 (AQP-2) en la mucosa del còlon distal i l'augment de la seva expressió tant en estats de deshidratació com d'administració de vasopressina. L'expressió d'AQP-2 està mitjançada pel receptor V2, ja que tan sols el tractament amb Tolvaptan, un antagonista específic d'aquests receptors, l'inhibeix. Aquest estudi destaca l'aldosterona com l'hormona clau de les adaptacions del còlon distal al disminuir la ingesta de sodi de la dieta, descartant un paper directe de l'angiotensina II en aquests efectes. En condicions de deshidratació, la vasopressina també disminueix la permeabilitat de l'epiteli i indueix el desenvolupament de la beina pericriptal, a més de regular el moviment d'aigua a través d'aquaporines mitjançant els seus receptors V2 al còlon distal de rata.

[eng] Fluid and electrolyte absorption by colonic crypts depends on the transport properties of crypt cellular and paracellular routes and of the pericryptal sheath. During the transition from a high-Na+ (HS) to a low-Na+ (LS) diet there are changes in the colonic crypt wall and pericryptal sheath. The effect of angiotensin II, aldosterone and vasopressin in these changes was studied. The extracellular Na+ concentration in isolated rat distal colonic mucosa was determined by confocal microscopy using a low-affinity Na+-sensitive fluorescent dye (Sodium red, and Na+-insensitive BODIPY) bound to polystyrene beads. Crypt permeability to FITC-labelled dextran was monitored by its rate of escape from the crypt lumen into the pericryptal space. Mucosal ion permeability was estimated by transepithelial electrical resistance (TER) and amiloride-sensitive short-circuit current. Different epithelial, myofibroblasts and extracellular matrix proteins and membrane receptors were determined by immunolocalization. After only 3 days of a LS diet all colonic changes were reproduced, a decrease in crypt wall permeability, an increase in electrogenic sodium transport and a growth in the pericryptal space, that produced an increase in Na+ accumulation in the pericryptal space. The treatment with captopril, losartan and spironolactone reversed all these effects, showing the implication of angiotensin II and aldosterone. High plasma aldosterone concentrations, independently of the diet or angiotensin II, decreased crypt wall dextran permeability, increased TER, increased Na+ accumulation in the pericryptal sheath and ENaC expression, increased extracellular matrix, membrane receptors and myofibroblast proteins. Angiotensin II did not reproduced LS diet effects. High vasopressin plasma concentration raised alpha-SMA expression in the pericryptal sheath, increased the pericryptal Na+ accumulation in this space and caused a reduction of crypt wall permeability. All these effects were reversed by selective blocking of V1 and V2 receptors. Dehydration and vasopressin infusion increased AQP-2 expression in distal colonic mucosa, an effect mediated by the V2 receptor, as only the specific V2 receptor antagonist inhibited this effect. In conclusion, these findings show that aldosterone alone is responsible for the adaptative changes in the colonic crypts of distal colon due to the sodium content and that vasopressin has similar effects as aldosterone in permeability and growth development.