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EFECTO DE MELATONINA, AGOMELATONINA Y GABA EN
PREPARACIONES DE DUODENO AISLADO DE RATA.
R. López-Villegasa, A.S. Lira-Rocha b, O. Espejo-González b, CL. Vallejos Medica y E.B.
Naranjo Rodríguez b.
Facultad de Medicina, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México,
marosariolv@ hotmail.com.
a.
Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, DF, México,
[email protected]
b.
Desde hace algunas décadas se ha incrementado el interés científico en los estudios de la Glándula
Pineal (GP) y su principal hormona: la Melatonina (MEL), hasta llegar a la importancia que tienen hoy en día.
La MEL o N-acetil-5-metoxitriptamina es secretada por la GP durante la fase de oscuridad del ciclo día-noche
y ejerce una influencia reguladora sobre una variedad de procesos fisiológicos que incluyen a los ritmos
biológicos y a las funciones neuroendocrinas.
La síntesis de MEL no es exclusiva de la pineal, ésta también se presenta en sitios extrapineales,
como la retina (1, 2) la glándula Harderiana (1, 3), el intestino de roedores (4) y en humanos (5), su secreción
ocurre en rangos constantes a diferentes edades (6). También, se han reportado efectos de esta hormona sobre
las funciones cerebrales y periféricas, y se puede hablar de efectos endocrinos y no endocrinos, como efectos
conductuales, efectos metabólicos, efectos sobre la organización y periodicidad circadiana, efectos
inmunológicos, y efectos dentro del núcleo celular (7), ya sea regulando la expresión genética o como
secuestrador de radicales libres por lo que se le asigna un papel neuroprotector (8), en diversos trastornos,
sobretodo los relacionados con la edad (9).
A pesar de que la MEL, produce diversos efectos, su tiempo de vida media (T¹/²) en rata es de
aproximadamente 30 min, por esta razón, recurrimos a realizar la síntesis de compuestos de análogos de
MEL, entre los que se encuentra una variedad de metoxiindoles como los derivados del naftaleno, destacando
por su importancia la agomelatonina (AGOMEL), que es un bioisóstero con actividad similar a la de la MEL,
entonces nuestra hipótesis es que actúa sobre los receptores melatoninérgicos y que podría producir funciones
sustantivas de la fisiología corporal, tanto en animales como en humanos, como lo hace la MEL, y quizá
intervenir en la fisiopatología de diversas enfermedades .
Por otro lado, aunque, se han descrito muchos efectos fisiológicos y farmacológicos de la MEL sobre
el músculo liso (4,10), su mecanismo de acción no está totalmente definido, por lo que el objetivo del presente
trabajo, es analizar el efecto de la MEL, de AGOMEL (AGOMEL), y del Ácido Gamma-amino-butírico
(GABA) sobre la contracción espontánea de músculo liso duodenal de la rata.
Para alcanzar este objetivo, los experimentos se realizaron en porciones de duodeno de rata de la
cepa Wistar (180-230 g), que fueron colocados en un sistema convencional para registro de tejido aislado, con
solución de Ringer-Krebs-Henseleit (PH = 7.4, y a 37 °C) y oxigenados con una mezcla de carbógeno (5 % de
CO2 y 95 % de O2). Se administraron concentraciones farmacológicas de 1, 2, 4, 8, 16 y 32 µM de cada una
de las sustancias, y se estudió el efecto sobre la contracción espontánea de duodeno.
1
La aplicación de estas concentraciones de MEL, inhibieron la amplitud de contracción de la actividad
espontánea del tejido duodenal, en un rango de magnitud que va de 10 al 50% de la contracción duodenal
espontánea (Gráfica 1).
Relacionando estos datos a través de una curva logaritmo de la concentración Vs porcentaje de inhibición, se
observa una relación lineal, que permitió calcular la concentración de MEL que inhibe el 50% (CI 50) de la
actividad muscular espontánea del tejido duodenal, con un valor de 5.623 X 10 -3 M (Grafica No.1).
% RESPUESTA
MÁXIMA
50*
AM P M EL
50
40
27.5*
30*
3022.5*
15
20
10
10
0
0
0.5
1
1.5
Log [uM]
2
Gráfica No. 1. Curva dosis-respuesta gradual con MEL a las concentraciones de 1, 2, 4, 8, 16 y 32 M. Los
datos de cada punto corresponden a la diferencia del valor obtenido en cada concentración con respecto al 100
% de la respuesta basal.
La AGOMEL administrada a las mismas concentraciones que MEL, produjo inhibición de la contracción
espontánea de forma gradual, obteniendo una CI50 = 4.2169 X 10-3 M (Grafica No. 2).
AMP AGOMEL
% RESPUESTA MAXIMA
50
40
42.05*
37.16*
30
20
33.20*
37.02*
32.04*
15.93*
10
0
0
0.5
Log [uM]
1
1.5
Gráfica No. 2. Curva dosis-respuesta gradual con AGOMEL a diferentes concentraciones sobre porcentaje de
la AMP de respuesta de duodeno.
El análisis estadístico mostró que la diferencia observada en la inhibición de la contracción en AMP
basal y en presencia de diferentes concentraciones de AGOMEL es significativa P0.05 a partir de la
administración de 1 M. Es decir la MEL y su análogo sintético AGOMEL, se comportan en forma similar,
mostrando mayor potencia que MEL.
El GABA, produce un efecto bifásico (relajación-contracción), en menor grado que MEL y AGOMEL
(Grafica No.3).
2
5.0
AMP GABA
% Respuesta
Máxima
3.6
3.7
2.7
3.3
3.0
0.0
0
0.0
0.5
1
1.5
2
Log [uM]
Gráfica No. 3. Curva dosis-respuesta gradual con GABA a diferentes concentraciones sobre AMP y
porcentaje de relajación de duodeno.
La adición de GABA al tejido dentro de la cámara en concentraciones graduales, provocó un
aumento del ABC de las contracciones del tejido duodenal.
Los efectos de la respuesta de contracción provocados por GABA se manifestaron principalmente
durante la contracción.
Todas estas sustancias producen relajación muscular en mayor o menor grado comparadas con MEL, del
tejido duodenal.
Los resultados del estudio, así como su análisis y discusión, permiten llegar a las siguientes conclusiones:
1. La MEL posee un efecto inhibidor sobre la contracción espontánea duodenal, dependiente de la
concentración.
2. El efecto de la MEL sobre la contracción espontánea del músculo liso duodenal provoca una disminución
de la AMP de la contracción de forma bifásica, siendo un efecto concentración dependiente.
3. La AGOMEL, obtenido por ruta alterna, produce un efecto inhibidor de la contracción espontánea de
músculo liso duodenal.
4. La AGOMEL posee mayor potencia pero menor eficacia que la MEL.
5. El GABA, disminuye la actividad contráctil espontánea de duodeno produciendo un efecto bifásico
(relajación-contracción), en menor grado que MEL y AGOMEL.
BIBLIOGRAFIA
1. Cardinali DP, Larin F and Wurtman RJ. Action spectra for effects of light on hydroxyindolemetihyltransferases in rat pineal, retina, and harderian gland. Endocrinol., 91:887-886, 1971.
2. Reppert SM, Godson C.,Mahle CD, Weaver DR, Slaugenhaupt S, and Gudsella JF. Molecular
characterization of second melatonin receptor expressed in human retina and brain: the Mel1b
melatonin receptor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92; pp. 8734-8738.1995.
3. Holmes SW, and Sugden D. The effect of melatonin on pinealectomy-induced hypertension in the
rat. Br. J. Pharmacol., 56:360P, 1976.
4. Bubenik, G.A. The effects of serotonin, N-acetylserotonin, and melatonin on spontaneous contractios
of isolated rat intentine. J. Pineal Res. 3:41-54, 1986.
5. Raikhlin NT, Knevtoy IM and Tolkachev VN. Melatonin may by synthetised enterochromafin cells.
Nature. 255:344-345, 1975.
6. Fourtillan JB, Brisson M, Fourtillan M. Ingrad I. Decourt JP and Girault J. Melatonin secretion
occurs at a constant rate in both young and older men and women. Am. J. Physiol. Endocrinol.
Metab., 280: E11-E22; 2001.
7. Carlson LL, Weaver DR, and Reppert SM. Melatonin signal transduction in hamster brain: inhibition
of adenylyl cyclase by a pertussis toxin-sensitive G protein. Endocrinol., 125:2670-2676, 1989.
8. Ebadi M, Exum TD, Pfeiffer RF and Gocitrapon P. Pineal and retinal peptides and their receptors.
Pineal Res. Rev., 7:1-156, 1989.
3
Reiter RJ, Tan DX, Poeggeler B, Menéndez-Peláez A, Chen LD and Saarela S. Melatonin as free
radical scavebger: implications for aging and age-related diseases. Ann. New. York Acad. Sci.,
719:1-12, 1994.
10. Bubenik, GA and Dhanvantari S. Influence of serotonin and melatonin on some parameters of
gastrointestinal activity. J. Pineal Res. 7:378-381, 1989.
9.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al PAPIIT-DGAPA-UNAM, con clave No. IN205905, el apoyo otorgado para la realización
de este proyecto.
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