Ritmo Ultradiano De Liberación De Corticosterona Basal En La Rata Hembra: Interacción Dinámica con La Respuesta Al Stress Agudo

RESUMEN El presente estudio investigó la regulación dinámica del eje pituitario-adrenal del hipotálamo y su significado en la sensibilidad al stress agudo en la rata hembra. Una técnica frecuente de muestreo de sangre automatizada permitió al ritmo (circadian) de corticosterona ser resuelto en una serie de pulsos. Estos fueron igualmente distribuidos (intervalo medio, 50,9 3,7 min. ) durante el ciclo de 24 Hs, pero su magnitud varió significativamente, siendo mas elevada entre 1800 –2200h (137 9ng/ml) que entre 0600 –1000h (75 17ng/ml). Este patrón de liberación indica actividad continua, pero variable, del eje durante el día. El ritmo ultradiano pulsativo sugirió periodos alternados de secreción e inhibición, los cuales encontraron tener un profundo efecto en las respuestas de la corticosterona al stress agudo. El stress acústico (10 min. , 114 decibeles) evocó un incremento transitorio en la corticosterona, el cual alcanzó un máximo (377 87 ng/ml) 20 minutos después de haber comenzado el mismo. Sin embargo, dentro de este grupo (n=26) la respuesta varió dependiendo de la actividad basal precedente. Cuando el stress coincidió con una fase creciente (secretora) de un pulso, las concentraciones de corticosterona alcanzaron el 602 150% de la media basal de concentraciones ( P 0,001). En contraste, cuando el stress coincidió con la fase decreciente (no secretora) de un pulso, evocó una respuesta significantemente mas pequeña no mayor a la de un pulso basal. En consecuencia, los periodos alternados de secreción e inhibición generando actividad basal pituitaria-adrenal el hipotálamo son un importante determinante de las respuestas al stress agudo.

PATRONES ultradianos de niveles de ACTH y cortisol circulantes medidos en el ser humano son un indicador de actividad secretora pulsatil dentro del eje pituitario-adrenal del hipotálamo (HPA). A pesar de que la importancia de tales hallazgos ha sido en gran medida inadvertida, es evidente que muchos sistemas neuroendocrinos se basan en patrones pulsatiles de la actividad secretora para mantener su función biológica. Por consiguiente, para adquirir un entendimiento del eje HPA, la contribución de estos pulsos a la fisiología del sistema debe ser tenida en cuenta. Estudios designados a evaluar la contribución de la liberación episódica de hormonas a niveles basales de cortisol en salud y enfermedad han concluido que el control variable de la frecuencia de pulso o la cantidad de hormona secretada durante cada pulso contribuye al patrón circadian característico de concentraciones de cortisol observadas en la circulación. Sin embargo, la larga vida media de el esteroide en el hombre (60-90 min) hace necesario el uso del análisis por deconvolucion (deconlution analysis) para resolver la actividad HPA precedente del perfil de cortisol mas usualmente observado en el humano. Además, los problemas en determinar la importancia fisiológica de la liberación pulsatil en relación con la función stress- HPA activado están compuestos por dificultades asociadas con estudios de stress llevados a cabos en el humano. Algunos estudios en ratas sugieren que los patrones pulsatiles de la actividad HPA están directamente traducidas en un patrón ultradiano de concentraciones circulantes de corticosterona,. Sin embargo , hasta recientemente, las restricciones en la recolección de sangre impuestas por el tamaño de esta especie ha hecho difícil medir la dinámica de los patrones libres de stress (dinamic stress free patterns) de la liberación de hormona en periodos de tiempos prolongados. En el presente estudio hemos empleado un sistema automatizado de muestras de sangre que permite la recolección frecuente de pequeños volúmenes de sangre para muestra sobre periodos extendidos de tiempo sin estresar a los animales. Esto ha permitido una investigación de los patrones de corticosterona liberados en todo el ciclo de 24 Hs de la rata y nos ha permitido llegar a la hipótesis de que los pulsos (pulsing) representan periodos cortos de secreción de hormona activa separadas por periodos de inhibición del eje HPA. Dos investigaciones relacionadas con esta hipótesis han sido emprendidas: 1) para determinar si en la rata, los pulsos de corticosterona liberada son iniciados durante el ciclo luz-oscuridad y si las diferencia en la frecuencia y/o magnitud de los pulsos hacen una contribución al patrón circadian de la hormona liberada en esta especie; y 2) si los pulsos son

generados por periodos alternados de secreción de hormona e inhibición, para determinar si esto tiene una influencia variable sobre la sensibilidad de los animales al stress agudo.Además , la toma de muestras frecuente ha sido llevada a cabo junto con stress acústico blanco moderado (mild white noise stress) de corta duración para investigar la relación dinámica entre las actividades HPA basal y estimulada.

Materiales y Metodos

Animales

Todos los experimentos fueron llevados a cabo utilizando ratas hembras Sprague-Dawley. Mantenidas bajo condiciones standard de alojamiento animal, incluyendo un ciclo de iluminación de14 hs de luz y 10 hs de oscuridad (las luces se encendían a las 0500 h)

Canulación de la vena yugular