Papel de la melatonina en los procesos de hipoxia cerebral

Abstract

[ES]El sistema nervioso central (SNC) es particularmente vulnerable al daño oxidativo generado tras una situación de hipoxia/reoxigenación. Las alteraciones neurológicas y fisiopatológicas asociadas a las situaciones de hipoxia hipobárica se conocen con detalle, sin embargo, los mecanismos moleculares que subyacen a estas alteraciones no se han descrito en profundidad. En este sentido, el óxido nítrico (NO) parece desempeñar un papel importante en la respuesta del SNC a la hipoxia. Además, se ha demostrado que la administración controlada de antioxidantes disminuye las lesiones producidas tras esta patología aunque no está clara la vía mediante la cual estos puedan ejercen esta acción. El objetivo de este trabajo ha sido analizar la respuesta del sistema NO/NOS en el cerebro de ratas sometidas a un modelo de hipoxia hipobárica, seguido de dos períodos de reoxigenación: uno de 0 y otro de 2 horas. Adicionalmente, estudiamos los efectos de una sustancia con probada capacidad antioxidante como la melatonina sobre dicho modelo experimental. Los resultados acerca de los niveles de peroxidación lipídica y reactividad glial obtenidos parecen indicar que el modelo experimental de hipoxia hipobárica ejerce un daño moderado; además, la administración de melatonina disminuye la expresión de nNOS y eNOS tras la hipoxia, pero no altera la expresión de iNOS. Finalmente, podemos concluir que la melatonina puede actuar ejerciendo un efecto neuroprotector ante la hipoxia mediante un precondicionamiento; además esta neuroprotección parece estar íntimamente relacionada con su influencia sobre el sistema NO/NOS.

[EN]The central nervous system (CNS) is particularly vulnerable to the oxidative damage generated after a situation of hypoxia/reoxygenation. Neurological and pathophysiological changes associated with situations of hypobaric hypoxia are known in detail; however, the molecular mechanisms underlying these disorders have not been fully described. In this regard, nitric oxide (NO) appears to play an important role in the response of the CNS to hypoxia. Furthermore, it has been shown that the controlled administration of an antioxidant can reduce the damage that follows hypoxia, although the means by which antioxidants can exert this action is unclear. Thus, the aim of this study is to analyze the response of the NO/NOS system in the brain of rats subjected to a model of hypobaric hypoxia, followed by two periods of reoxygenation of 0 and 2 hours. Additionally, we studied the effects of a substance with proven antioxidant capacity, such as melatonin on this experimental model. The results concerning the levels of lipid peroxidation and glial reactivity suggest that the experimental model of hypobaric hypoxia exerts a moderate damage; moreover, administration of melatonin decreases nNOS and eNOS expression after hypoxia, but does not alter the expression of iNOS. Finally, we can conclude that under hypoxic conditions, melatonin may act exerting a neuroprotective effect by means of preconditioning; moreover, this neuroprotection seems to be closely related to its influence on the NO / NOS system.