Hola a todos, mi nombre es Ulises Primo y
soy estudiante de segundo año del programa
de doctorado en Ciencias Biomédicas y Salud Pública.
Me gustaría compartir un trabajo de investigación que he llevado
a cabo durante el máster y mi primer
año de doctorado, cuyo objetivo es
evaluar el impacto de la genisteína en
el núcleo ventromedial del hipotálamo
durante el desarrollo en ratas macho y hembra.
La genisteína es un fitoestrógeno de
origen vegetal que se encuentra en
mayores concentraciones en las legumbres
y especialmente en la soja, cuyo consumo
ha incrementado durante los últimos años en la dieta occidental y en
concreto lo que es más relevante para
este estudio es el uso de fórmulas a base de soja como sustituto de la
lactancia materna durante los primeros meses de vida.
Y es que la genisteína
presentó una estructura química muy similar al estradiol, como puede
observarse en la diapositiva, lo que
le confiere la capacidad de actuar como
agonista parcial sobre los receptores de
estrógenos y por lo tanto actuar como un disruptor endocrino.
Por otro lado, trabajos previos han
mostrado que el estradiol presenta un
efecto tanto modulador como programador
durante la segunda semana de vida sobre
los circuitos hipotalámicos que regulan
la alimentación, en ambos casos con
efectos diferenciales en machos y hembras.
A su vez, aunque se ha asociado el consumo de genisteína con algunos
efectos beneficiosos en la etapa adulta,
la realidad es que en la actualidad existen un compendio de estudios
principalmente realizados en modelos
animales que aportan evidencia de que la
exposición temprana a la genisteína puede
provocar alteraciones a largo plazo sobre
diversos sistemas, como por ejemplo sobre
el vasopresinérgico, el dopaminérgico
o el reproductor. Y además sobre la morfología y la expresión de propia
monocortina o POMC y sobre el receptor de membrana asociado a proteínas
GEPR en el núcleo arqueado, que se trata
de un núcleo que está implicado en el circuito que regula la ingesta.
Otro núcleo que forma parte de este
circuito es el núcleo ventromedial del
hipotálamo, que como mencionado al inicio, es el foco de esta presente
investigación. Se trata de una estructura
cerebral compleja que alberga una
mezcla heterogénea de tipos celulares y que a su vez estas poblaciones
neuronales se distribuyen de forma diferencial entre las distintas
subdivisiones que componen el núcleo.
Estas poblaciones neuronales, como puede
observarse en la figura de la izquierda,
están implicadas en distintos procesos
homeostáticos y de regulación de la conducta.
Entre ellas por ejemplo la
regulación del peso, el metabolismo o el apetito.
Y es que este núcleo está especialmente implicado en la regulación
de la saciedad y en contrarrestar
los efectos de una dieta obesogénica.
Además, en un estudio clásico realizado
por Matsumoto y Arai, estos ya demostraron
que el volumen del núcleo puede ser susceptible a la influencia de las
hormonas gonadales durante los primeros
días postnatales. Con estos datos en mente, planteamos el objetivo de
evaluar los efectos a largo plazo de la
exposición a dos dosis distintas de
genisteína durante la segunda semana de
vida en el núcleo ventromedial y sus
subdivisiones, en el número de neuronas
y en la expresión del receptor GPER. Respecto al diseño experimental, se
asignaron aleatoriamente seis camadas
de ratas raza Wistar a tres condiciones experimentales.
El grupo control, a las cuales se le realizó una inyección
subcutánea con el vehículo aceite de
sésamo y los grupos de tratamiento con genisteína.
Una dosis Baja de 10
microgramos por gramo de peso corporal
para el grupo G10, con la intención de
simular una ingesta moderada de este
compuesto y otra dosis muy alta de 50
microgramos por gramo de peso corporal
para el grupo G50, que pretende ser equivalente a un consumo excesivo de
genisteína. Tanto los machos como las
hembras fueron tratados diariamente desde el día postnatal 6 al día
postnatal 13, que son periodos de máxima
vulnerabilidad para estos circuitos
en los cuales se ha encontrado efectos
programadores del estradiol en esta ventana específica de tiempo.
En el día postnatal 90 se realizó la perfusión
transcardíaca, tras lo cual se extrajeron
los cerebros, se cortaron en cuatro series de secciones coronales a 40
micrómetros de grosor con la ayuda de criostato.
A la primera de estas series se le realizó una atención de níxel
con violeta cresilo para estudiar las
poblaciones neuronales para el primer
experimento y en cuanto al segundo
experimento se utilizó otra de estas series a la cual fue sometida a
técnicas de inmunostroquímica contra receptor GPER.
Tras procesar en ambos casos las secciones se procedió a
fotografiarlas con un microscopio que
lleva integrada una cámara y el recuento
fue realizado con la ayuda del software Imageye.
En relación con los resultados del
primer experimento en el cual se analizaron las neuronas positivas de
níxel se observó dimorfismo sexual en
la subdivisión posterior del núcleo con
los machos presentando un mayor número comparados con las hembras.
Además detectamos que el tratamiento
con la dosis alta provoca que aparezcan
diferencias significativas entre los
grupos de hembras y machos tratados con
la dosis alta en el número total en la división medial y en las tres
subdivisiones que comprenden esta división.
La subdivisión dorso medial,
central y ventrolateral con el grupo de machos G50 presentando un número
significativamente mayor de neuronas en
todos los casos en comparación con el
grupo de hembras G50. Por otro lado al analizar
comparar las hembras entre ellas se observó que el tratamiento con la
dosis alta disminuyó significativamente
el número de neuronas en la división
medial y en una de las subdivisiones, la
subdivisión ventrolateral que componen
esta división, siendo las hembras G50,
las tratadas con la dosis alta, las que
mostraron un número menor de neuronas
en comparación con las hembras control.
En cuanto a los resultados del segundo
experimento en el que se analizaron
las secciones sometidas a pruebas de
inmunoestoquímica con el receptor GPERT
también observamos diferencias entre los
grupos de machos y hembras tratados con la dosis alta en la subdivisión
central con un mayor número de neuronas
inmunorreactivas de GPERT en el grupo
de hembras G50 en comparación con los
machos G50 y también al analizar los
grupos de hembras, al comparar los grupos
de hembras entre ellos detectamos un número mayor en el grupo de hembras
tratadas con la dosis alta en comparación con las hembras tratadas
con la dosis Baja. En cuanto a la discusión y las conclusiones los
resultados en conjunto nos muestran que
tanto la morfología del núcleo a través de parámetros como el número de
neuronas o también en cuanto al volumen
que en este caso no he podido mostrar
resultados por no extenderme mucho en el
tiempo y también la expresión de GPERT
pueden verse alterados en el núcleo medial del hipotálamo y sus
subdivisiones mediante la exposición a
la genisteína durante las etapas tempranas del desarrollo.
Estos resultados además están en la
misma línea que trabajos previos donde
se ha detectado también que este mismo
tratamiento alteró a largo plazo la
morfología y la expresión de GPERT en
el núcleo arqueado, que es un núcleo
también que está implicado en la regulación de la ingesta y que se
encuentra adyacente al núcleo ventromedial del hipotálamo y que estos
resultados fueron diferenciales en función del sexo, la dosis y la
subdivisión de igual modo que lo que observamos en el núcleo ventromedial
donde según el sexo, la dosis y las subdivisiones estudiadas encontramos
unos resultados que pueden ser distintos.
Destacando de este modo en la importancia de incluir grupos de ambos
sexos ya que existe de forma consistente
una respuesta sexualmente dimorfa quizás debido a la capacidad de la
genisteína de producir tanto efectos
estrogénicos como antiestrogénicos en
función de los niveles basales de estrógenos. Además, en función del
tratamiento, es decir, de la dosis
que hemos aplicado, se encuentran unos
resultados distintos, lo que indica
quizás que hay una dosis de pendencia en los efectos.
Y por otro lado, la necesidad de estudiar núcleos no sólo en su
totalidad sino de forma pormenorizada
en sus distintas subdivisiones ya que de igual modo estamos encontrando
resultados distintos en función de la
estructura que se estudie. Lo que además
puede estar alterando distintos procesos
funcionales ya que se ha demostrado que
estas subdivisiones participan de
forma diferencial en algunos procesos.
Además, recordar por otro lado que el
tratamiento fue realizado desde el día
postnatal 6 al día postnatal 13 y que
los análisis fueron realizados con las
secciones obtenidas en la etapa adulta
en el día postnatal 90, lo que demuestra
que los efectos persisten a largo plazo y que quizás está alterando la
organización de estos circuitos que
regulan la ingesta y en concreto quizás
sobre las acciones del núcleo ventromedial del hipotálamo sobre la
saciedad y la adaptación a un entorno obesogénico.
Finalmente, me gustaría agradecer a la
Escuela de Doctorado por la oportunidad
que nos han brindado para poder compartir nuestros trabajos y por
supuesto también al grupo Neuroingest en
el cual estoy desarrollando mi tesis y a
todos vosotros por vuestra atención. Muchas gracias.