The metabolic syndrome (MS) is a group of metabolic disorders, which increase the risk of cardiovascular disease and type 2 diabetes mellitus (DM2). Oxidative stress is one of the mechanisms involved in the association between MS and cardiovascular disease due to increased free fatty acids (FFA), triglycerides (TG) and leptin (LEP) which are involved in the generation of reactive oxygen species (ROS). On the other hand, smooth muscle cells are the cellular component of the vascular vessels that provides structural integrity, regulate the contraction and relaxation in response to stimuli, and are important in the formation and development of blood vessels during vasculogenesis angiogenesis. However, when an imbalance occurs in the redox state the vascular smooth muscle cells (VSMC) undergo changes from contractile to synthetic phenotype a process involved in the development of atherosclerosis. The aim of this study was to evaluate the generation of ROS in VSMC isolated from rat aorta with MS induced by high consumption of sucrose for 24 weeks. At the end of this period, the animals develop all the necessary parameters for the diagnosis of MS. Furthermore, animals develop hyperleptinemia and an increase in circulating FFA. As for the generation of ROS, the results show that VSMC isolated from animals with MS exhibit a higher production of ROS than the control cells. In the presence of palmitic acid (PA) and LEP, the generation of ROS increases in both cell types being more sensitive in VSMC from MS. In the presence of a NADPH-oxidase (Nox) inhibitor, Nacetylcysteine (NAC) as an antioxidant and glutathione precursor and in the presence of a superoxide dismutase (SOD) memitizer the decreased ROS generation in both C and MS VSMC, suggests that Nox is a major source of ROS generation in VSMC. However, no statistically significant differences were observed in the content of some subunits Nox such as p22 and p47. Regarding catalase and SOD, key enzymes in neutralizing superoxide anion and hydrogen peroxide, no difference in the contents was observed between C and MS. Nevertheless, an increase in catalase and SODCu/Zn activities was observed in VSMC from MS. This increase may be considered as a response to oxidative stress generated in the MS. Furthermore, treatment of cells with PA+LEP induces an increase in the content of SOD-Cu/Zn in isolated cells from animals with MS. In conclusion, VSMC isolated from animals with MS generate a greater amount of ROS and therefore the activity of the catalase is increased and both the PA as LEP contributes to increased generation of ROS by Nox pathway.
El síndrome metabólico (SM) es un conjunto de desórdenes metabólicos, los cuales incrementan el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares o diabetes mellitus tipo 2 (DM2). El estrés oxidante es uno de los mecanismos implicados en la asociación entre el SM y las enfermedades cardiovasculares debido al aumento de ácidos grasos libres (AGL), triglicéridos (TG) y leptina (LEP) que están involucrados en la generación de ERO. Por otro lado las células de músculo liso son el componente celular de la pared vascular que provee integridad estructural y regula la contracción y relajación. Estas células son importantes en la formación y desarrollo de los vasos sanguíneos durante la vasculogénesis y angiogénesis, por lo que representan un componente dinámico de la vasculatura. Sin embargo, cuando se produce un desbalance en el estado redox las células del músculo liso vascular (CMLV) sufren cambios en el fenotipo contráctil adquiriendo un fenotipo sintético implicado en el desarrollo de la placa aterosclerótica. El objetivo de este trabajo fue evaluar la generación de especies reactivas de oxígeno (ERO) en CMLV aisladas de aorta de ratas con SM inducido por alto consumo de sacarosa durante 24 semanas. Al final de este periodo los animales desarrollaron todos los parámetros necesarios para el diagnóstico del SM. Asimismo los animales desarrollaron hiperleptinemia y un aumento de AGL circulantes. En cuanto a la generación de ERO, los resultados muestran que las células aisladas de los animales con SM presentaron mayor producción de ERO que las células controles. En presencia de ácido palmítico (AP) y de LEP, la generación de ERO aumentó en ambos tipos de células siendo más sensibles las células con SM. La pre-incubación de las CMLV con un inhibidor de la NADPH oxidasa (Nox), con nacetilcisteína (NAC) ) un antioxidante y precursor de la síntesis de glutatión y con un mimetizador de la superoxido dismutasa (SOD), sugiere que la Nox participa de una manera importante en la liberación de ERO en las CMLV aisladas de los animales con SM ya que es una de las principales fuentes de ERO en el tejido vascular. Sin embargo, no se observaron diferencias estadísticamente significativas en el contenido de algunas subunidades de la Nox tales como la p22 y la p47. No se observó diferencia significativa en el contenido de catalasa y SOD entre CMLV controles y con SM, enzimas claves en la neutralización de ERO sin embargo, hubo un aumento en la actividad de la catalasa en las CMLV con SM, lo cual fue considerado como una respuesta al estrés oxidante generado en el SM. Por otro lado el tratamiento de las células con AP+LEP indujo un aumento en el contenido de la Cu/Zn SOD en células aisladas de animales con SM. En conclusión, las CMLV aisladas de animales con SM generan una mayor cantidad de ERO, por lo que aumenta la actividad de la catalasa y que tanto el AP como la LEP contribuyen a una mayor generación de ERO por la vía de la Nox.
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