1. Cátedra de Farmacología. Escuela "Luis Razetti". UCV.
2. Sección de Investigaciones cardiorenales. Instituto de Medicina Experimental. UCV.

Estudiamos la vasoconstricción inducida por hipoxia (VPH) en la arteria pulmonar (AP) de la rata, así como el efecto que tienen sobre esta el verapamil (VE) y la hidralazina (HZ). Se montaron anillos de AP de ratas Sprague-Dawley adultas, de 3 mm de longitud, en un baño con solución de Kreb´s-Henseleit, a 37° C, pH= 7,3-7,4 y burbujeada con 95% O₂, 5% CO₂. Se aplicaron 2 gramos de tensión basal. Luego de estabilización se indujo contracción de la preparación con norepinefrina (NE), 3 x 10^-7 M. Durante la meseta se cambió el burbujeo por 95% N₂, 5% CO₂ y se obtuvo la VPH sobrepuesta. Luego de relajar la preparación en normoxia, se añadió HZ (5 x 10^-4 M) y media hora después se contrajo nuevamente con NE y se indujo VPH. Esta respuesta disminuyó significativamente en presencia de HZ, pero no en presencia de verapamil (1 x 10^-6 M), cuando se añadió en un protocolo similar. Conclusión: la VPH no es alterada por VE pero se reduce significativamente en presencia de HZ.

Palabras Clave: Arteria pulmonar, Hipoxia, Vasoconstricción, Rata.

ABSTRACT:

We studied the hypoxia-induced vasoconstriction (HVC) obteined in the rat pulmonary artery, and the effects induced on this response by verapamil (VE) and hydralazine (HZ). Rat pulmonary artery (PA) rings, 3 mm long, were superfused in vitro by a Kreb´s-Henseleit solution, 37° C and pH= 7,3-7,4, bubbled with 95% O₂, 5% CO₂. Basal tension was 2 g. After a stabilization period a contraction was induced by norepinephrine (NE), 3 x 10^-7 M. During the plateau the bubbling gas was changed to 95% N₂, 5% CO₂ and HVC was obteined. The preparation was allowed to relax in normal O₂ and HZ (5 x 10^-4 M) was added. After 30 minutes a new contraction was obteined with NE and then hypoxia. This HVC was significantly decreased in the presence of HZ, but not in the presence of VE (1 x 10^-6 M), following a similar protocol. Conclusion: HVC in the rat pulmonary artery is decreased significantly in the presence of HZ but does not change in the presence of VE.

Key Words: Pulmonary artery, Hypoxia, Vasoconstriction, Rat.

La vasoconstricción pulmonar hipóxica (VPH) es única de la circulación pulmonar y ha sido objeto de interés de fisiólogos y médicos. Esta fue descrita por primera vez por Von Euler y Liejestrand (1946)⁽¹⁾. Esta es una propiedad que se ha desarrollado como un mecanismo de protección con la finalidad de desviar el fluido de sangre de los alvéolos pobremente ventilados y de esta manera mantener o mejorar la relación ventilación: perfusión, Wadsworth, 1992⁽²⁾. Cuando este proceso fisiológico se generaliza, se puede comenzar a producir cambios patológicos que resultan en un aumento significativo en la presión arterial pulmonar (PAP), resistencia vascular pulmonar (RVP) y sobrecarga ventricular derecha, Ward y Roberston, 1995⁽³⁾. Clínicamente, la VPH puede ocurrir como un evento agudo durante una rápida y progresiva enfermedad o una respuesta sostenida en la enfermedad pulmonar progresiva crónica. La VPH puede producir profundas consecuencias hemodinámicas, incluyendo una disminución en el gasto cardíaco, un aumento en la permeabilidad vascular pulmonar e insuficiencia ventricular derecha, la cual es inmediatamente reversible si una adecuada oxigenación alveolar puede ser reestablecida, Leach y Treacher, 1995⁽⁴⁾; Pierson⁽⁵⁾.

Rodman, et al 1989⁽⁶⁾ describieron en la arteria pulmonar de la rata, que la hipoxia producía una respuesta breve caracterizada por una contracción de comienzo rápido, pero no sostenida con la contínua exposición del estímulo hipóxico. Esta contracción era potenciada cuando se preestimulaban los anillos arteriales con varios vasoconstrictores como la norepinefrina (NE), angiotensina II, KCl y fenilefrina entre otros. Los mecanismos celulares implicados en la VPH no han sido del todo elucidados, pero se han propuesto las siguientes hipótesis: a) liberación de mediadores de las células pulmonares, b) variación en la actividad secretoria del endotelio vascular (factores relajantes y contracturantes), Demiryurek, et al 1991⁽⁷⁾; Kovitz, et al 1993⁽⁸⁾, c) estimulación directa de las células musculares lisas vasculares, Murray, et al 1990⁽⁹⁾. La gran ambigüedad encontrada en la literatura acerca del mecanismo de la VPH puede explicarse por la diversidad de especies animales utilizadas (incluyendo al hombre), así como las diversas condiciones experimentales utilizadas: la integridad del endotelio y la precontracción de los vasos. Evidencias recientes hacen pensar que la hipoxia aguda cierra uno o más tipos de canales de K⁺ que en condiciones de normoxia, están abiertos. El canal de potasio relacionado, no es sensible a la glibenclamida, un inhibidor de los K_ATP, y se ha mostrado que es una canal, dependiente de voltaje, insensible al calcio en células musculares lisas vasculares pulmonares de rata, Yuan, et al 1993⁽¹⁰⁾ o un canal sensible al calcio en células musculares lisas vasculares pulmonares de perro, Post, et al 1995⁽¹¹⁾ o de rata, Roberston, et al 2000⁽¹²⁾. Estudios posteriores han indicado que el canal de potasio inhibido por la hipoxia, para iniciar la VPH en el adulto, pertenece a la familia de los Kv, Patel, et al 1997⁽¹²⁾; Archer, et al 2000⁽¹³⁾.

Nos hemos planteado en este estudio, evaluar la respuesta de la arteria pulmonar principal de rata, bajo condiciones de hipoxia y medir el efecto que sobre la vasoconstricción pulmonar hipóxica ejerce la hidralazina.

Como animales de experimentación se utilizaron ratas de la cepa Sprague-Dawley provenientes del Bioterio del Instituto de Medicina Experimental, U.C.V. (Caracas). Los animales fueron inyectados intraperitonealmente con tiopental sódico a razón de 50 mg/Kg de peso, mediante toracotomía media, se identificó la arteria pulmonar principal, realizándose la escisión de la misma, para luego colocarla en una cápsula de Petri que contenía una solución de Kreb´S-Henseleit con la siguiente composición (en mM/litro): NaCl, 119; KCl, 4,7; MgSO₄, 1,5; KH₂PO₄, 1,2; NaHCO₃, 25; CaCl₂, 2,5; MgSO₄, 1,2 y glucosa, 11. Esta era burbujeada constantemente con 95% O₂ y 5% CO₂, pH 7,4 a 37ºC. Se cortaron pequeños anillos de la misma de 3 mm de longitud, los cuales fueron colocados en dos estribos de acero inoxidable. Cada uno de los dos segmentos arteriales se montó sobre dos estribos en un baño para órgano aislado. Uno de los estribos se conectó verticalmente al fondo del baño y el otro a un transductor de fuerza-desplazamiento FTO₃C (Grass Instruments C.O. Quincy, Mass. U.S.A.) este se conectó a un preamplificador Grass, modelo 7C. Al anillo se le aplicó una tensión de dos gramos (escogida en experimentos preliminares). A cada segmento de arteria se le dejó estabilizar por un período de 2 horas; para luego ser contraída con 3 x 10^-7 M de NE. Cuando la contracción alcanzó una meseta estable, la mezcla de gases fue cambiada de 95% O₂, 5% CO₂ a 95% N₂, 5% CO₂ para inducir hipoxia en el medio. luego de un período de lavado y de reposo de 45 minutos, se procedió a añadir en el baño para órgano aislado, 5 x 10^-4 M de hidralazina y a su control con el buffer resp-ectivo durante 30 minutos, para luego repetir el procedimiento anterior. A la solución contenida en el baño, tanto en condiciones normóxicas como en condiciones de hipoxia, se les midió la presión parcial de oxígeno (pO2) y el pH en un gasómetro, Ciba-Coming, modelo 288.

Al preestimular los anillos arteriales con norepinefrina observamos que luego de cinco minutos de hipoxia aproximadamente, esta inducía la VPH. En todos los anillos precontraídos con NE (3 x 10^-7 M), una concentración de hidralazina de 5 x 10^-4 M, disminuyó en forma significativa la respuesta contráctil producida por la NE (p < 0,01) y la VPH (p < 0,05). Todos los experimentos fueron realizados contra un control (Figura 1). Los resultados de pH y de la pO2, en condiciones de normoxia e hipoxia se muestran en la tabla 1.

Cuando se indujo la hipoxia a los anillos arteriales sin previa estimulación con el contracturante (NE o KCl), no se observó ninguna respuesta vasoconstrictora. Estos resultados apoyan los obtenidos por Greenberg y Kishiyama (1993)⁽¹⁴⁾ en arteria pulmonar de rata. Ellos observaron dicha VPH cuando la arteria era precontraída con fenilefrina en aquellas dosis que les produjo la mitad del efecto máximo. Posiblemente en nuestro experimento esto no fue observado debido a una combinación de los siguientes factores: a) el tiempo necesario para superar las barreras de difusión sin contracturante puede ser muy largo, b) el tiempo necesario para superar la inercia del tejido, es decir, para pasar de un estado de reposo al umbral de contracción es muy largo, como ha sido sugerido por Stupecky, et al (1986)⁽¹⁵⁾ y c) es posible que la hipoxia pueda producir contracciones tempranas pero muy pequeñas, las cuales no puedan ser registradas por el instrumento de medición. Según nuestros resultados, la VPH parece ser dependiente de endotelio, puesto que al realizar el mismo procedimiento experimental pero en preparaciopnes desprovistas del mismo, no se observó ninguno de los componentes o disminuyeron en casi un 100% (datos no mostrados). La disminución en la VPH inducida por la hidralazina puede deberse a que de alguna manera, este agente es capaz de eliminar o bloquear el efecto que sobre el tono vasodilatador tiene la hipoxia, es decir, disminuiría de alguna manera la liberación de un factor relajante derivado del endotelio en modo contínuo en condiciones normales y esto induciría la contracción. Otra posibilidad es que el posible efecto modulador de la hipoxia sobre otros tipos de canales o proteínas relacionadas con la homeostasis del calcio en la arteria pulmonar pueda cumplir un papel importante en la VPH como puede ser el caso de ciertos canales de potasio. En este último punto se hace necesario realizar un mayor número de estudios para establecer la identidad de dichos canales de potasio que pudieran estar modulados por oxígeno y su mecanismo en la vasculatura pulmonar.