Estudio comparativo del control respiratorio y de la defensa frente a la hipoxia mediados por el cuerpo carotídeo en cobaya y rata

Abstract

Se presenta un estudio compartativo morfológico y funcional del cuerpo carotídeo de cobaya, caracterizado por completo por primera vez en este trabajo de Tesis Doctoral, con el de la rata, que está bien caracterizado. El cobaya posee un cuerpo carotídeo hipotrófico comparado con el de rata. La exposición a hipoxia crónica no modificó el tamaño del cuerpo carotídeo en el cobaya pero duplicó el de rata. La cantidad de células tirosina hidroxilasa positivas en cobaya es menor que en rata (11% frente a 45% en cultivos primarios). Los parámetros ventilatorios basales en cobaya y en rata son comparables. El cobaya no hiperventila en respuesta a hipoxia aguda (10% O2) y el mismo estímulo duplica el volumen minuto en rata. En ambas especies la estimulación hipercápnica duplicó el volumen ventilatorio por minuto. Esto implica que la detección/transducción de la hipoxia a nivel del cuerpo carotídeo, o algún otro elemento del arco reflejo quimiorreceptor responsable de las respuestas ventilatorias a la hipoxia, no son funcionales en el cobaya. También se comprobó que el proceso de aclimatación a la hipoxia sostenida, que es mediado por el cuerpo carotídeo, no opera en el cobaya. Se estudió toda la cascada de trasducción del estímulo hipóxico en las células quimiorreceptoras de cobaya, comparándolas con las de rata. Se comprobó que las células quimiorreceptoras de cobaya no son activadas por la hipoxia. Sin embargo la respuesta al alto K+ extracelular demuestra que la maquinaria exocitótica de las células quimiorreceptoras del cobaya es normal. Por tanto, la incapacidad para responder a la hipoxia puede deberse a que este estímulo no es detectado por las células quimiorreceptoras de cobaya o a que algún elemento específico del acoplamiento estímulo-secrección para el estímulo hipóxico no se experesa en esta especie. El conjunto de nuestros hallazgos indican que la hipoxia no es un estímulo eficaz para las células quimiorreeptoras del cobaya, debido a que o las células no expresan el "sensor de O2" o el factor de acoplamiento entre el sensor y los canales de K+. La hipoxia aguda in vivo genera en el cobaya un perfil de respuestas metabólicas y de niveles de norepinefrina y epinefrina en plasma similares a los que produce en la rata adulta, especie en la que se conoce que las células cromafines no son sensibles a la hipoxia. En experimentos in vitro se demuestra que la hipoxia no activa la secreción de catecolaminas en la médula adrenal ni de cobaya ni de rata.