Endotelina-1 y -3 : efectos moduladores sobre el transportador neuronal de noradrenalina en el hipotálamo de rata. Receptores y vías intracelulares involucradas

• Autores: Hope, Sandra Ingrid
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Vatta, Marcelo Sergio; Taira, Carlos; Celuch, Stella Maris; Boyer, Patricia
• Materia: Endotelina; Hipotálamo; NET; Ratas; Fisiología; Transportador de noradrenalina; Ciencia de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

In this thesis, we show that endothelin-1 and -3 (ET-1 and ET-3) behave as neuropeptides regulating the activity of the norepinephrine transporter (NET) in the anterior and posterior\nhypothalamus of normotensive rats. The regulation is complex and involves different ET receptor\nsubtypes, including the so called non-conventional or atypical receptors as well as multiple\nsignaling pathways.\nIn the anterior hypothalamus ET-1 reduces neuronal norepinephrine (NE) uptake by\ndecreasing the number of functional transporters without altering its affinity. The inhibitory effect\nof ET-1 is mediated by ETB receptors and involves different signaling pathways including NOS, PKA\nand PKC. These pathways induce the phosphorylation at serine a tyrosine sites which favor NET\ninteraction with syntaxin A1 leading to NET internalization and thereby decreasing the number of\nbinding site at the membrane surface of nerve terminals. Nevertheless, in the same hypothalamic\nregion, ET-3 increases neuronal NE uptake and thus NET activity by increasing the number of\ntransporters available at the neuronal membrane. This occurs as the result of NET mobilization\nfrom intracellular compartments to the membrane surface. ET-3 exerts its effect through the\nactivation of an atypical or non-conventional ET receptor which is coupled to a G protein. The\nactivation of atypical ET receptor / G protein involves different intracellular calcium-dependent\nmechanisms.\nIn the posterior hypothalamus both endothelins decrease NE uptake by reducing NET\nactivity as the result of diminished binging sites at the neuronal membrane. This is achieved\nbecause both endothelins favor NET internalization to intracellular compartments. ET-1 response\nis mediated by ETB receptors whereas that of ET-3 by the activation of an atypical or nonconventional\nET receptor coupled to a G protein. Regardless which receptor is activated, both\nendothelins activate the same intracellular pathways including neuronal NOS, PKA and PKC\nleading to the same response as that of ET-1 in the anterior hypothalamus.\nPresent findings together with previous studies from our laboratory strongly support that\nboth ET-1 and ET-3 behave as neuromodulators of noradrenergic transmission in the in the\nanterior and posterior hypothalamus of normotensive rats through the regulation of three major\nsteps: NET activity (as shown in the present thesis), neuronal NE release and tyrosine hydroxylase\nactivity and expression.\nIn the light of these results we propose that the regulation of cardiovascular physiology\ninduced by brain ETs is mediated by the decreased sympathoinhibition of the anterior\nhypothalamus and the increased sympathoexcitation of the anterior hypothalamus. Thus, our\nfindings may explain the net increase in the central sympathetic activity mediated by ETs\ndescribed by several authors.
Fil: Hope, Sandra Ingrid. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
En el presente trabajo de tesis, demostramos que las endotelinas-1 y -3 (ET-1 y ET-3) se comportan como neuropéptidos moduladores de la actividad del transportador de noradrenalina\n(NET) en el hipotálamo anterior y posterior de ratas normotensas. La regulación del mismo por las\nETs es compleja e involucra diferentes subtipos de receptores de ETs, incluyendo los llamados no\nconvencionales o atípicos y múltiples vías de señalización.\nEn el hipotálamo anterior se observa que la ET-1 disminuye la captación neuronal de noradrenalina (NA) a expensas de la reducción de la actividad del NET debido a una disminución en los sitios de unión. Las modificaciones producidas en la actividad del NET son específicamente sobre la capacidad máxima de transporte de NA o sea número de transportadores funcionales sin alterar su afinidad. El efecto inhibitorio de la ET-1 es mediado por el receptor ETB e involucra\ndiferentes vías que incluyen la NOS neuronal, la PKA y la PKC. En general estas vías activan los sitios de fosforilación del transportador en los aminoácidos serina y tirosina interactuando entre\nSintaxina A1 y NET. Esto produce la regulación del transportador en la superficie neuronal\naumentando la internalización del NET, por lo tanto disminuye su número en la membrana de la terminal nerviosa. En esta misma región hipotalámica, la ET-3 incrementa la captación neuronal\nde NA por aumento de la actividad del NET debido a un incremento del número de transportadores expresados en la membrana de la neurona. Este efecto se basa en una movilización del NET desde los compartimentos intracelulares hacia la superficie de la membrana.\nEste neuropéptido ejercería su efecto a través de la activación de un receptor atípico o no convencional el cual está acoplado a una proteína G. La activación del complejo receptor\natípico/proteína G involucra diferentes mecanismos intracelulares Ca2+ dependientes.\nEn el hipotálamo posterior, ambos neuropéptidos disminuyen la captación neuronal de\nNA a expensas de la reducción de la actividad del NET como consecuencia de una disminución en\nlos sitios de unión. Este efecto es consecuencia de un incremento en la internalización del\ntransportador desde la superficie de la membrana neuronal hacia los depósitos intracelulares. En el caso de la ET-1 el efecto inhibitorio es mediado por el receptor ETB unido a proteína G y la ET-3 a través de la activación de un receptor atípico o no convencional el cual está acoplado a una\nproteína G. En ambas situaciones, independientemente del receptor que se active, el efecto inhibitorio de ambas ETs involucra diferentes vías intracelulares que incluyen a la NOS neuronal, PKA y PKC. Esto produciría el mismo efecto descripto previamente en el caso de la ET-1 en el hipotálamo anterior.\nSobre la base de los resultados obtenidos en la presente Tesis Doctoral sumado a los trabajos previos de nuestro grupo permiten demostrar contundentemente que tanto la ET-1 como la ET-3 se comportan como neuromoduladores de la transmisión noradrenérgica en el hipotálamo anterior como en el posterior, de animales normotensos, a través de la regulación de\ntres procesos importantes, la actividad del NET, la regulación de la liberación neuronal de NA y la\nactividad y expresión de la tirosina hidroxilasa. Por lo tanto, y a la luz de todos estos resultados,\npodemos inferir que los efectos producidos por las ETs a nivel central sobre la fisiología cardiovascular son consecuencia de la reducción en la simpatoinhibición a nivel del hipotálamo anterior y un incremento de la simpatoexitación del hipotálamo posterior. Todo esto daría respuesta al aumento de la actividad simpática central, producido por las ETs, que fuera\nobservado por diversos autores.
Fisiología
Doctora de la Universidad de Buenos Aires