El Factor Natriurético Atrial en el páncreas exocrino : papel en eventos tempranos que conducen al desarrollo de pancreatitis aguda

• Autores: Najenson, Ana Clara
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Bianciotti, Liliana G.
• Materia: PANCREATITIS AGUDA; FACTOR NATRIURETICO ATRIAL; INFLAMACION; APOPTOSIS; ACUTE PANCREATITIS; ATRIAL NATRIURETIC FACTOR; INFLAMMATION; APOPTOSIS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La pancreatitis aguda constituye una entidad nosológica prevalente caracterizada por la autodigestión del páncreas exocrino provocada por la activación in situ de las mismas enzimas que el páncreas produce. Se expresa como una forma leve autolimitada, o bien como una forma severa con elevada mortalidad principalmente como resultado de falla multiorgánica. Las causas y/o mecanismos que llevan a una u otra expresión son desconocidos, por lo que debido a su curso incierto constituye una preocupación clínica. Los eventos tempranos que conducen a su desarrollo no se hayan aún esclarecidos, si bien la activación del tripsinógeno y de la respuesta inflamatoria constituyen dos mecanismos disparadores independientes. En este trabajo de tesis abordamos el estudio del posible papel protector del factor natriurético atrial (ANF) en los eventos temprano que disparan la patología, particularmente la respuesta inflamatoria que lleva a la muerte de las células acinares eventualmente por necrosis y apoptosis mediante la utilización de un modelo animal (rata) validado de pancreatitis aguda. Asimismo, evaluamos la posibilidad de que el páncreas exocrino constituya una fuente extracardíaca de ANF. El presente estudio se sustenta en trabajos previos en los que observamos que el ANF regula fisiológicamente la funcionalidad del páncreas exocrino y atenúa la pancreatitis aguda experimental al estimular la exclusión de AMPc a través de proteína asociada a resistencia a multidrogas tipo 4 (MRP4). No obstante, este mecanismo no explicaría en su totalidad el papel protector del ANF. Los resultados mostraron que el ANF disminuye la respuesta inflamatoria desencadenada durante la pancreatitis aguda al reducir la expresión de los principales mediadores inflamatorios. El ANF redujo la activación del factor de transcripción NF-κB, íntimamente relacionado con la activación de genes que codifican para citoquinas pro-inflamatorias. En estesentido, disminuyó asimismo los niveles intrapancreáticos del factor de necrosis tumoral α (TNF-α), citoquina que juega un papel clave en la propagación de la respuesta inflamatoria. Por otra parte, disminuyó la expresión de enzimas inducibles durante la inflamación como la enzima óxido nítrico sintasa (iNOS) y ciclo oxigenasa 2 (COX-2) así como también su principal producto, la prostaglandina E2 (PGE2). La atenuación de la respuesta inflamatoria se correlacionó con modificaciones de la ultraestructura de las células acinares observada mediante microscopía electrónica de transmisión. El ANF atenuó el daño generado en la ultraestructura celular ya que disminuyó el swelling del retículo endoplásmico, el edema intra e intercelular y la presencia de autofagolisosomas. El ANF asimismo estimula la muerte celular por apoptosis y disminuye la necrosis, lo que constituye un efecto beneficioso, ya que en la pancreatitis aguda la apoptosis se correlaciona inversamente con la necrosis y así con la severidad de la patología. El ANF incrementa las células TUNEL positivas y la activación de las caspasas, lo que se relaciona la morfología de los núcleos observados por microscopia electrónica. Se observó asimismo que el ANF se expresa en el páncreas exocrino tanto a nivel de su ARN mensajero como a nivel de proteína, lo que implica que el páncreas sintetiza y expresa ANF maduro. Mediante la técnica de inmuno-oro se observó que el ANF se localiza en el retículo endoplásmico, mitocondrias y gránulos de zimógeno. En resumen, en este trabajo de tesis demostramos que el ANF atenúa la respuesta inflamatoria y estimula la apoptosis en la pancreatitis aguda experimental lo sustenta su papel protector en el desarrollo de la patología. Asimismo, observamos que el páncreas exocrino sintetiza y expresa ANF maduro, sugiriendo que tendría funciones paracrinas y/o autocrinas a nivel de las células acinares pancreáticas, en las que hemos demostrado la presencia de sus receptores.
Acute pancreatitis is a prevalent disease characterized by the pathologic autodigestion of the gland promoted by the digestive enzymes synthesized and secreted by the pancreas as a result of premature intra-pancreatic activation. The condition is usually mild and selflimiting, but in 10–15% of cases, it can be severe with associated multiorgan dysfunction and high mortality. The causes leading to one or other form of pancreatitis are presently unknown and due to its uncertain course, the disease still remains a clinical concern. The early events in the development of pancreatitis are not fully understood yet, although trypsinogen activation and the inflammatory response are two independent triggering mechanisms associated with the onset of the disease. In the present thesis we investigated the possible protective role of atrial natriuretic factor (ANF) in the early events triggering acute pancreatitis, particularly the inflammatory response that leads to acinar cell death either by necrosis, apoptosis or both. We also evaluated the exocrine pancreas as a possible extra cardiac source of ANF production. The present study is based on previous works from our laboratory showing that ANF regulates pancreatic functionality and attenuates acute pancreatitis by stimulating cAMP extrusion through multidrug resistance associated protein type 4 (MRP4). However, this mechanism would partially explain ANF beneficial role in the disease. Results showed that ANF attenuated the inflammatory response triggered in acute pancreatitis by reducing the expression and/or level of the major inflammatory mediators. ANF reduced the activation of the transcription factor NF-κB, intimately involved in the stimulation of genes encoding pro-inflammatory cytokines. In this sense, ANF also diminished tumor necrosis factor α (TNF-α) intrapancreatic levels, a key cytokine involved in the propagation of the inflammatory response. The atrial factor also reduced the expression of inducible enzymes likenitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase 2 (COX-2) and its main metabolite, prostaglandin E2 (PGE2). The attenuation of the inflammatory mediators correlated well with the ultrastructural changes observed in pancreatic acinar cells by transmission electron microscopy. ANF reduced acinar cell damage, it diminished endoplasmic reticulum swelling, intra and intercellular edema, and the presence of autophagosomes. ANF also stimulated programmed cell death (apoptosis) and diminished necrosis, which is a beneficial effect, given that in acute pancreatitis apoptosis inversely correlates with necrosis and with the severity of the disesase. ANF increased the number of positive TUNEL cells and caspases activation. These findings correlate well with the morphology of the nuclei observed by transmission electron microscopy. In the present study it was also observed that ANF mRNA and protein are expressed in the exocrine pancreas, supporting that the gland synthetizes and expresses mature ANF. Immunogold labeling electron microscopy studies showed that ANF localizes to endoplasmic reticulum, mitochondria and zymogen granules. In summary, this thesis shows that in experimental acute pancreatitis ANF attenuates the inflammatory response and stimulates apoptosis, supporting the protective role of this peptide in the development of the disease. Furthermore, the exocrine pancreas synthetizes and expresses mature ANF, suggesting that the atrial peptide may act in a paracrine and/or autocrine fashion on the acinar cells where we have previously reported the presence of natriuretic factor receptors expression.
Fil: Najenson, Ana Clara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.