Efecto del benzoato de estradiol sobre la expresión de las interleucinas 6 y 10 en el modelo de isquemia cerebral global aguda en la rata, determinado por biosensores ópticos basados en matrices planares de silicio

Abstract

Los Accidentes Cerebro-Vasculares (ACV) han sido referidos como una de las principales causas de muerte e incapacidad permanente a nivel mundial, afectando alrededor de 15-17 millones de personas en el mundo cada año, se estima que 1 de cada 4 personas se verá afectada por esta enfermedad a lo largo de su vida, lo que la convierte en una patología de relevancia en la salud pública, igualmente resulta de interés para los gobiernos por los enormes costos económicos que genera. Los ACV se caracterizan por una disminución o interrupción abrupta del flujo sanguíneo que irriga el cerebro y de acuerdo a su clasificación existen dos principales tipos de ACV; los hemorrágicos y los isquémicos, los primeros son los más mortales pero menos comunes, representan alrededor del 15% del total de casos, estos episodios se ocasionan por una lesión vascular que provoca una extravasación del contenido hemático al cerebro. El segundo es el tipo de ACV menos mortal pero más común, con un 85% del total de casos, estos episodios son originados por una obstrucción del lumen vascular que impide el flujo de sangre a las estructuras encefálicas. Los mecanismos moleculares y celulares desencadenados por esta patología han sido denominados como cascada isquémica la cual finaliza con la muerte neuronal. Dentro de la gran diversidad de procesos que se desencadenan durante esta casada, algunas proteínas como las interleucinas (ILs) han sido reportadas como agentes de especial interés en la investigación científica, esto debido a su aplicabilidad clínica por ser biomarcadores moleculares y predictores del daño celular. Algunas ILs han sido descritas como moduladores de los procesos neuroinflamatorios, la IL-6, por ejemplo, es ampliamente conocida por ser un facilitador de la respuesta inflamatoria, principalmente durante la fase aguda, propiciando la muerte celular, por contrario, otras ILs como es el caso de la IL-10, poseen efectos antinflamatorios. Las concentraciones plasmáticas de ambas (IL-6 e IL-10) en individuos que padecieron un ACV de tipo isquémico, están íntimamente asociadas con un peor o mejor pronóstico de sobrevida respectivamente. Es así que la regulación negativa o positiva en la síntesis de estas proteínas cobra especial interés en los tratamientos farmacológicos administrados a pacientes isquémicos. Uno de los fármacos que ha demostrado regular la expresión de estas ILs es el benzoato de estradiol (BE). Esta hormona ha mostrado ser un agente neuroprotector al disminuir las concentraciones de IL-6 y aumentar las de IL-10 en pacientes con ACV, lo que a su vez modula la neuroinflamación y decrece los procesos necróticos y apoptóticos. Por esta razón en el presente trabajo estudiamos las concentraciones de estas dos ILs en ratas macho Sprague Dawley con distintos horarios post-isquemia expuestos a un tratamiento farmacológico con BE a dosis de 4/mgkg, esto con la intención de determinar si existen fluctuaciones en las concentraciones de estas dos ILs y en general de la síntesis proteica a distintos horarios post-isquemia (0,2,4,6,12 y 24h). La implementación del proceso isquémico se realizó mediante el método de oclusión de los 4 vasos sanguíneos, posteriormente se obtuvo el suero sanguíneo mismo que fue utilizado para su medición. La detección de IL-6 e IL-10 se realizó mediante una técnica experimental novedosa conocida como Espectroscopía de Infrarrojo por Transformada de Fourier en modo Reflectancia Total Atenuada (ATR-FTIR), y mediante el diseño de biosensores ópticos (BO) que permitieron medir las concentraciones de estas ILs de forma eficiente y a un bajo coste. Los resultados de nuestro estudio mostraron una mayor concentración proteica y expresión de IL-6 en la fase isquémica hiperaguda en animales sin tratamiento, en contraparte, los animales que tuvieron el tratamiento neuroprotector con BE limitaron la expresión proteica durante esta fase e incrementó la expresión de IL-10 en la fase subaguda isquémica (4-6h). Estos hallazgos sugieren que el BE tiene un efecto neuroprotector al limitar la respuesta inflamatoria disminuyendo las concentraciones de IL-6 y promoviendo la producción de IL-10. La detección de estas proteínas fue posible mediante la ATR-FTIR. Las perspectivas de este trabajo incluyen la medición en muestras humanas, así como la adaptación de nuestros dispositivos biosensores para realizar la detección de estas proteínas en tiempo real.