programación rciu
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Origen fetal de la disfunción placentaria:
el caso de la RCIU
Paola Casanello MSc, PhD
División de Obstetricia y Ginecología
Escuela de Medicina
Pontificia Universidad Católica de Chile
Se requiere una adecuada función placentaria para lograr un buen
desarrollo y crecimiento fetal
Placenta: estructura y función vascular
Poston, 1997
Adamson, 1999
Kuzmina et al.,2005
Homeostatic oxygen-sensing system
Keneth et al NEJM, 2005
Efecto de la hipoxemia materna sobre la distribución de flujos en el feto.
Cohn et al., 1974
La hipoxia genera vasoconstricción en la placenta
Howard et al.1987
Efecto de hipoxia aguda en la respuesta vascular de la placenta
Krause et al., 2011
Restricción del Crecimiento Intrauterino:
su relación con hipoxia
www.annegeddes.com
Restricción del Crecimiento Intrauterino (RCIU)
• Incidencia de RCIU en Chile es 3-10% (MINSAL 2009)
• Representa 20 - 25% de las muertes intrauterinas
• Mayor riesgo de morbilidad y mortalidad perinatal
Lin & Santolaya-Forgas, Obstet Gynecol. 1998
Juez et al., Rev Med Chil. 1989
Resnik, 2002
Morbilidad y mortalidad perinatal en RCIU
Biometría por ultrasonido es el “gold standard” para controlar el crecimiento fetal.
Doppler de las arterias umbilicales se usa para evaluar el bienestar fetal.
Diagnóstico y seguimiento de fetos con RCIU
PO2 in the UV = 26 - 32 mmHg
%O2 in UV = 4.5 - 5.5 %
Pardi et al. NEJM.1993
Evidencia clínica de hipoxia en RCIU
Howard 1987
Relación entre peso fetal / peso de la placenta
y Doppler de arterias umbilicales
Pardi et al. Placenta 2002
Función vascular:
Endotelio, Óxido Nítrico e Hipoxia
www.annegeddes.com
VASOCONSTRICTORES
PROCOAGULANTES
PROLIFERACION
VASODILATADORES
ANTICOAGULANTES
APOPTOSIS
Cines et al., Blood, 1998 Ray & Shah, Clinical Science, 2005
Función endotelial
Ruta L-arginina-NO
Khazaei et al., Pathophysiology 2008
Myatt, 1992
El principal regulador del tono vascular en la placenta
es el óxido nítrico
Expresión y actividad de isoformas de NOS en la placenta
Krause et al., 2011
2.0%
Set
5% CO2
95% N2
+
37.0 05.0 85Tº %CO2 %H
PROOX
+ Sensor O2
Conexión sensor O2 a Proox
Suministro de mezcla 5% CO2/balance N2
Eliminación de gases de desecho desde cámara
Manómetros de presión (PSI)
2.0%
Set
5% CO2
95% N2
++
37.0 05.0 85Tº %CO2 %H
PROOX
+ Sensor O2
Conexión sensor O2 a Proox
Suministro de mezcla 5% CO2/balance N2
Eliminación de gases de desecho desde cámara
Manómetros de presión (PSI)
RCIU
Normal
RCIU
Normal
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Normal RCIU
Tra
nsport
e d
e L
-arg
inin
a
pm
ol/
g p
rote
ína/m
in)
*
Efecto de hipoxia sobre la captación de L-arginina en HUVEC
Normoxia
Hipoxia
Casanello et al., 2009
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Normal RCIU
5 2 5 2
Oxígeno (%)
Form
ació
n d
e L
-[3H
]citru
lina
pm
ol/
g p
rote
ína/3
0 m
in)
Efecto de hipoxia sobre la actividad de NOS en HUVEC
Casanello et al., 2009
HUVEC-Control
HUVEC-RCIU
Control > RCIU
RCIU > Control
N.S.
Background
cDNA Microarray Atlas cDNA Expression Array, Clontech
Genes ‘housekeeping’ Genes
posicionamiento
Algunos genes inducidos por hipoxia en HUVEC de RCIU
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Normal RCIU Normal RCIU
Pro
teín
a P
KC
/-a
ctina
(unid
ades a
rbitra
rias)
P~
PK
C
/ P
KC
(unid
ades a
rbitra
rias)
Oxígeno (%) 5 2 5 2 5 2 5 2
Calfostina C – – – – + + + +
PKCα
P~PKCα
β-Actina
Oxígeno (%) 5 2 5 2 5 2 5 2
Calfostina C – – – – + + + +
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Normal RCIU Normal RCIU
Pro
teín
a e
NO
S /-a
ctina
(unid
ades a
rbitra
rias)
P~
eN
OS
/ e
NO
S
(unid
ades a
rbitra
rias)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Normal RCIU Normal RCIU
Pro
teín
a e
NO
S /-a
ctina
(unid
ades a
rbitra
rias)
P~
eN
OS
/ e
NO
S
(unid
ades a
rbitra
rias)
PKC es activada por hipoxia en HUVEC normales
*
* * *
* * * *
Casanello et al., 2009
L-Arginine
hCAT-1 mRNA
L-Arginine
Hypoxia
IUGR
hCAT1
p~PKC
NO
p~p42/44mapk
eNOS mRNA
eNOS
p~eNOS
L-Citrulline
+
NO
Ca2+
hCAT-1 ?
IUGR
Función vascular: Participación de Arginasa-2 en
la regulación del tono vascular placentario
www.annegeddes.com
Yang & Ming, 2006
Vías metabólicas de la L-arginina
Huynh & Chin-Dusting, 2006
Vías que compiten por el metabolismo de L-arginina en el endotelio
ORNT1
Ishikawa et al Placenta 2007
Expresión de Arginasa 1 y 2 en la placenta humana
Noris et al. Hypertension 2004
Expresión de Arginasa-2 en placentas de pacientes con PE
Bernardi et al., 2008
Evidencia de la regulación inversa entre NO/Arginasas en PE
Participación de las arginasas en la vasodilatación dependiente de
NO en vasos umbilicales de embarazos normales
Krause et al., unpublished
Control BEC0
20
40
60
80
Normal
IUGR
*
*
* #
Ma
xim
al
ins
uli
n-i
nd
uc
ed
re
lax
ati
on
(% K
+m
ax
)
Krause et al., unpublished
Papel de Arginasa en la reactividad vascular de la vena y arteria
umbilical de embarazos normales y con RCIU
Control BEC0
10
20
30
40
50
Normal
IUGR
*
*
#
Ma
xim
al
ins
uli
n-i
nd
uc
ed
re
lax
ati
on
(% K
+m
ax
)
Vena Umbilical
Arteria Umbilical
Normal RCIU
-50
0
50
100
150Control
BEC
L-NA
BEC/LNA
*
* ***
*
#
Ma
x r
ela
xa
tio
n t
o C
GR
P
p < 0.05 ANOVA,
* vs control, # vs Normal control
Krause et al., unpublished
Papel de Arginasa en la reactividad vascular de arterias coriónicas de
embarazos con RCIU
Epigenética:
Mecanismo de programación fetal
-361 -3520
10
20
30
40N-PLAEC
IUGR-PLAEC
CpG eNOS promoter
% M
eth
yla
tio
n
-361 -3520
5
10
15
20N-HUVEC
IUGR-HUVEC
CpG eNOS promoter
% M
eth
yla
tio
n*
#
* p < 0.05 T-test; # p = 0.11
Cambios en el patrón de metilación en islas CpG del promotor de eNOS
Cambios en patrones de expresión de proteínas en
endotelio umbilical de embarazos normales y RCIU
Caniuguir et al., unpublished
Caniuguir et al., unpublished
División de Obstetricia y Ginecología, Facultad de Medicina, PUC
Jorge Carvajal Fernando Abarzúa Juan Pedro Kusanovic Cristián Belmar
Laboratorio de Investigación en Perinatología Laboratorio de Fisiología Celular y Molecular
Bernardo Krause Luis Sobrevia Enrique Guzmán
Ernesto Muñoz Andrea Leiva Carlos Salomón
Andrés Caniuguir Fabián Pardo Pablo Arroyo
Ivo Carrasco Francisco Westermeier Romy Orellana
Amanda Silva Ninoska Muñoz
Colaboradores Nacionales
Rodrigo Iturriaga Andrea Miyasaka Francisco Mardones Ricardo Uauy
Colaboradores Internacionales Financiamiento
Mark Hanson (Southampton University, UK) FONDECYT 1080543, 1110977
Leslie Myatt (UTHSA, USA) Anillo ACT 73 (PIA-CONICYT)
Gregory Rice (U Queensland, Australia) VRI-PUC
CONICYT- Becas Chile