NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

Efecto de la hipoxia moderada en la adaptación pulmonar, estado oxidativo y respuesta inflamatoria en ratones nacidos en hipoxia con transición a aire ambiente y/o sometidos a 100% de oxígeno extraútero

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Efecto de la hipoxia moderada en la adaptación pulmonar, estado oxidativo y respuesta inflamatoria en ratones nacidos en hipoxia con transición a aire ambiente y/o sometidos a 100% de oxígeno extraútero

dc.contributor.advisor	Vento Torres, Máximo
dc.contributor.advisor	Torres Cuevas, María Isabel
dc.contributor.author	Cubells García, Elena
dc.contributor.other	Departament de Pediatria, Obstetrícia i Ginecologia	es_ES
dc.date.accessioned	2023-05-22T11:32:02Z
dc.date.available	2023-05-23T04:45:07Z
dc.date.issued	2022	es_ES
dc.date.submitted	22-05-2023	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/86810
dc.description.abstract	El oxígeno, necesario para la vida y los procesos metabólicos del organismo, puede causar daño celular y tisular por el incremento de especies reactivas del oxígeno, llegando a producir un estrés oxidativo. De hecho, la propia transición fetal neonatal (TFN) supone un estrés oxidativo fisiológico para el feto que pasa de un ambiente de relativa hipoxemia, de 3,5-4,4 kPa, a 10.5 kPa en el momento del nacimiento, en pocos minutos. Pero este estrés oxidativo, en condiciones normales, es necesario para el desarrollo y funcionamiento del organismo. Es en otras situaciones como el nacimiento prematuro, en el que el sistema antioxidante no está completamente maduro, cuando se produce un desequilibrio y puede tener un efecto perjudicial. Además, en estos casos, es más probable que el recién nacido necesite un aporte suplementario de oxígeno para alcanzar la adaptación postnatal. Sabemos que la suplementación con altas concentraciones de oxígeno provoca un estrés oxidativo que puede dar lugar posteriormente a patologías que son muy frecuentes en el prematuro, habiéndose acuñado el término de “Enfermedad por radicales de oxígeno en el recién nacido”, que incluye entre otras el síndrome de distrés respiratorio y la displasia broncopulmonar, la cual sigue siendo la morbilidad más frecuente en el prematuro que sobrevive. Existen estudios en los cuales el uso de una hipoxia precondicionante minimiza el daño posterior producido por estrés oxidativo, favoreciendo un estado celular más reductor y por tanto más preparado para afrontar un desequilibrio posterior. Se ha visto que protege, por ejemplo, frente a una hipoxia aguda mejorando la función pulmonar en ratones, atenúa el daño pulmonar secundario a intervenciones quirúrgicas o mejora la capacidad de reparación de las células del estroma mesenquimal del pulmón. El objetivo principal de este trabajo es evaluar el efecto protector a nivel pulmonar de un nacimiento en condiciones de hipoxia precondicionante frente a un insulto hiperóxico posterior con 100% de oxígeno utilizando crías de ratón recién nacidas. Para ello se utilizó un modelo experimental de TFN con ratones gestantes en una cámara de oxigenación controlada y se dividieron en 3 grupos de estudio: el grupo control, Nx21/21, en el cual se produjo el nacimiento en aire ambiente (FiO2=0.21) y las crías se dejaron en esa concentración de oxígeno hasta su sacrificio a día 1 (P1) y 7 (P7); el grupo experimental Nx21/100, en el cual el nacimiento se produce en aire ambiente y a las 8 horas del nacimiento las crías fueron sometidas a un insulto hiperóxico (FiO2=1.0) durante 1 hora y fueron sacrificadas a día P1 y P7; y por último el grupo experimental Hx14/100, en el que el nacimiento se produce bajo condiciones hipóxicas (FiO2=0.14) y posteriormente se someten las crías a un insulto hiperóxico (1 hora, FiO2=1,0) para su posterior sacrificio a día P1 y P7. En el pulmón se evaluó el estrés oxidativo a través de la vía de la transulfuración y de los biomarcadores de daño a proteínas y lípidos en tejido pulmonar, así como el estado de la defensa antioxidante, inflamación y por último histología y niveles de apoptosis en pulmones de crías de ratón. Los resultados mostraron un aumento de la síntesis de GSH a través de la activación de la vía de la transulfuración por el aumento de la Cbs en el grupo nacido bajo condiciones hipóxicas. Además, este mismo grupo mostró una disminución de biomarcadores de daño proteico (m-Tyr/Phe, 3Cl-Tyr/p-Tyr y 3-Tyr/p-Tyr) y de biomarcadores de daño a lípidos (PGE2, PGF2α, 8-iso-PGE2, 8-iso-PGF2 8-iso-15-KetoPGE2, 8-iso-15-KetoPGF2, isoprostanos totales e isofuranos totales). Respecto a la defensa antioxidante, la hipoxia precondicionante aumenta la expresión génica de la catalasa y se obtienen niveles bajos de peróxidos. En el grupo nacido en condiciones de hipoxia precondicionante no sólo observamos una mejora a nivel de estrés oxidativo, sino también a nivel inflamatorio ya que se obtiene la disminución de la expresión génica de TNF-α e interleucina 1-β (IL-1β) y un aumento de la expresión génica de la citoquina antiinflamatoria IL-6. Por último, se analizó la histología de cortes de pulmón mediante parámetros morfométricos como el grosor de los septos alveolares y el MLI, y el estudio de muerte celular a través del análisis de la caspasa-3 observando en general que el nacimiento en condiciones de hipoxia precondicionante conservaba la estructura de los alveolos y producía una menor muerte celular frente el nacimiento en aire ambiente con posterior hiperoxia. Por tanto, podemos concluir que el nacimiento en condiciones de hipoxia precondicionante, podría proteger frente a un insulto hiperóxico posterior, causando un menor estrés oxidativo, menor inflamación y un menor daño tisular pulmonar. Estos resultados podrían abrir la puerta a nuevos estudios sobre la hipoxia precondicionante y su aplicación a nivel clínico, dada la importancia de mejorar la morbilidad respiratoria de los recién nacidos prematuros.	es_ES
dc.description.abstract	Oxygen, necessary for life and the metabolic processes, may produce cellular and tissue injury due to the increase of reactive oxygen species, leading to oxidative stress. Indeed, the fetal to neonatal transition itself involves physiological oxidative stress for the fetus, which goes from an environment of relative hypoxemia of 3.5-4.4 kPa to 10.5 kPa at birth in a few minutes. However oxidative stress, under normal conditions, is necessary for the development and functioning of the organism. It is in other situations such as premature birth, where the antioxidant system is not fully mature, that an imbalance occurs and can have a detrimental effect. Moreover, in these cases, the newborn is more likely to need supplemental oxygen to achieve postnatal adaptation. We know that supplementation with high concentrations of oxygen causes oxidative stress that can subsequently lead to pathologies that are very frequent in the premature infant, the term "Oxygen radical disease in the newborn" having been coined, which includes among others, respiratory distress syndrome of the newborn and bronchopulmonary dysplasia, which remains the most frequent morbidity in the surviving premature infant. Studies have shown that the use of preconditioning hypoxia minimizes the subsequent damage produced by oxidative stress, favoring a more reductive cellular state and therefore more prepared to face a subsequent imbalance. It has been shown, for example, to protect against acute hypoxia by improving lung function in mice, attenuate lung injury secondary to surgical interventions or improve the repair capacity of lung mesenchymal stromal cells. The main objective of this work is to evaluate the protective effect at the lungs of a birth under preconditioning hypoxia conditions versus a subsequent hyperoxic insult with 100% oxygen using newborn mouse pups. For this purpose, an experimental model of fetal to neonatal transition was used with pregnant mice in a controlled oxygenation chamber and divided into 3 study groups: the control group, Nx21/21, in which birth occurred in room air (FiO2=0. 21) and the pups were left in that oxygen concentration until sacrifice at day 1 (P1) and 7 (P7); the experimental group Nx21/100, in which birth occurred in room air and 8 hours after birth the pups were subjected to a hyperoxic insult (FiO2=1. 0) for 1 hour and were sacrificed at day P1 and P7; and finally, the experimental group Hx14/100, in which birth occurred under hypoxic conditions (FiO2=0.14) and the pups were subsequently subjected to a hyperoxic insult (1 hour, FiO2=1.0) for subsequent sacrifice at day P1 and P7. In the lung, oxidative stress was evaluated through the trans-sulfuration pathway and biomarkers of protein and lipid damage in lung tissue, as well as the status of antioxidant defense, inflammation and finally histology and apoptosis levels in mouse pup lungs. The results showed an increase in GSH synthesis through activation of the trans-sulfuration pathway by increasing Cbs in the group born under hypoxic conditions. In addition, this same group showed a decrease of protein damage biomarkers (m-Tyr/Phe, 3Cl-Tyr/p-Tyr and 3-Tyr/p-Tyr) and lipid damage biomarkers (PGE2, PGF2α, 8-iso-PGE2, 8-iso-PGF2 8-iso-15-KetoPGE2, 8-iso-15-KetoPGF2, total isoprostanes and total isofurans). Regarding antioxidant defense, preconditioning hypoxia increases catalase gene expression and low levels of peroxides are obtained. In the hypoxia-born group we not only observed an improvement at the oxidative stress level, but also at the inflammatory level since we obtained a decrease in the gene expression of TNF-α and interleukin 1-β (IL-1β) and an increase in the gene expression of the anti-inflammatory cytokine IL-6. Finally, the histology of lung sections was analyzed using morphometric parameters such as the thickness of alveolar septa and MLI, and the study of cell death through caspase-3 analysis observing in general that birth under preconditioning hypoxia conditions preserved the structure of the alveoli and produced less cell death compared to birth in room air with subsequent hyperoxia. Therefore, we can conclude that birth under preconditioning hypoxia conditions could protect against a subsequent hyperoxic insult, causing less oxidative stress, less inflammation and less lung tissue injury. These results could open up doors to new studies on preconditioning hypoxia and its application at the clinical level, given the importance of improving respiratory morbidity in preterm infants.	en_US
dc.format.extent	170 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	oxígeno extraútero	es_ES
dc.subject	hipoxia	es_ES
dc.subject	ratones	es_ES
dc.title	Efecto de la hipoxia moderada en la adaptación pulmonar, estado oxidativo y respuesta inflamatoria en ratones nacidos en hipoxia con transición a aire ambiente y/o sometidos a 100% de oxígeno extraútero	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES
dc.rights.accessRights	open access	es_ES