Estudio del daño hepático producido por estrés pro-inflamatorio en ratas con diferentes edades Pubblico Deposited
Liver plays an unique role as metabolic center that carries out must of xenobiotics and drugs biotransformation and detoxification. Lipopolysaccharide (LPS), which localizes in the gram-negative bacterial external membrane, is a known immunogen that induces inflammatory responses and enhances reactive oxygen species (ROS) generation. Host response to LPS includes the expression of a variety of pro-inflammatory cytokines. When this process is exacerbated it turns into local or systemic tissue damage, leading to physiological detriment. However, the liver is able to induce tissue regeneration by activating different transcription factors that regulate proliferation and repair genes expression; nevertheless this repair capacity decreases with age. Therefore, the aim of this work was to study some of the factors that are regulating cellular processes after liver damage depending on age. An hepatic damage model was developed administrating LPS (0.5 mg/kg) a at different time-points 12, 24, 48, 72 and 96 h. Young (4 months of age) and adult (12 months of age) Wistar rats were used. Plasmatic proinflammatory cytokines such as IL-6 y TNF-α were determined, and an increase was observed at 12 h for both ages, but adult animals presented a higher increment. ALT and AST were determined for general liver injury as well as 8- OHdG for oxidative DNA damage, which was higher in the adult rats suggesting that DNA repair mechanism was slower for these animals. One of the proliferation mechanisms after liver injury is the Dll4-Notch4 pathway, so those two proteins were also evaluated; our results showed a higher expression for both of them in young than in adult animals. Since most cell death after LPS treatment is due to apoptosis, Bax and casp-3 were also evaluated along with p53 as a damage reporter of damage DNA. In these regard we found that damage and death response in young animals is quicker and sustained, which was not the case for the adults. However it might be important to continue with this study and determine other repair mechanisms activated by Dll4-Notch4.
El hígado no solo juega un papel único como centro metabólico del cuerpo, sino que también lleva a cabo otras funciones importantes como la biotransformación y destoxificación de fármacos y xenobióticos. El lipopolisacárido (LPS) se localiza en la pared celular de las bacterias gram-negativas y es un inmunógeno que induce la respuesta inflamatoria, asociada a un incremento en los niveles de especies reactivas de oxígeno (ERO). La respuesta de defensa del huésped al LPS incluye la expresión de una variedad de citocinas pro-inflamatorias. Cuando este proceso es excesivo o prolongado, se presenta un daño local sistémico hacia los tejidos del huésped, resultando en la pérdida de las funciones normales fisiológicas como consecuencia de este daño. Sin embargo, el hígado responde contrarrestando el daño celular en el tejido. Durante este proceso se activan diferentes factores que regulan la expresión de genes y la síntesis de proteínas para contrarrestar el daño por la exposición al LPS. Se ha observado que la capacidad de reparación del hígado disminuye con la edad. Por lo que, en este trabajo se estudiaron algunos de los factores que están regulando el proceso celular cuando se genera un daño hepático en ratas jóvenes y adultas. Se desarrolló un modelo de daño hepático al administrar LPS (0.5 mg/kg) a diferentes tiempos 12, 24, 48, 72 y 96 h en ratas de la cepa Wistar, jóvenes (4 meses) y adultas de (12 meses). Se determinó la concentración plasmática de citocinas pro-inflamatorias como IL-6 y TNF-α como respuesta a la administración de LPS, los resultados mostraron un incremento significativo a las 12 h en ambas edades pero con mayor concentración en las ratas adultas, sin embargo, no se observaron cambios significativos en los otros tratamientos. Se encontró un incremento en los marcadores de daño hepático ALT, AST desde las 24 h posteriores al tratamiento, que al igual que la expresión de citocinas inflamatorias, no cambió con respecto a las no tratadas en los otros tiempos evaluados. También se determinó el incremento al daño oxidante en el DNA, y se observo que la administración de LPS aumentó dicho daño en adultos y jóvenes, aunque en los organismos adultos el tiempo de reparación fue más prolongado. Un mecanismo de proliferación que se presenta preferentemente en organismos jóvenes es la vía de señalización de Delta-Like 4 (DLL4) Notch4, que corroboramos al evaluar los niveles de expresión de estas proteínas y en donde se observó que se encuentra más activa en jóvenes que en adultos. Por otro lado la muerte celular generada en respuesta al LPS fue principalmente por apoptosis, de acuerdo a la evaluación de proteínas apoptóticas como caspasa 3 (casp-3) y Bax. Se analizó la participación de p53 en la modulación de la respuesta al daño celular en donde se observó que la respuesta en la expresión es más tardía en jóvenes que en adultos. Sin embargo, aún resta por determinar los mecanismos de reparación activados por la vía de señalización Notch4-Dll4.
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