Abordaje multidisciplinar de la vitamina e en modelos murinos de envejecimiento

Abstract

El envejecimiento es un proceso multifactorial caracterizado por el deterioro progresivo de las capacidades estructurales y funcionales del organismo. Debido al aumento de la esperanza de vida de la población, ha crecido el interés por desarrollar estrategias encaminadas a contrarrestar o paliar el daño que tiene lugar a nivel molecular durante el envejecimiento. El cerebro es uno de los órganos más afectados por este proceso, su alta tasa metabólica y altos requerimientos energéticos, así como una capacidad de regeneración limitada, lo hacen especialmente sensible a lesiones que se agravan con el tiempo. El abordaje nutricional de los problemas de salud es una de las estrategias más usadas hoy día. En este sentido, las vitaminas son compuestos esenciales para los seres vivos y, por tanto, unos niveles adecuados en la dieta son necesarios para el correcto funcionamiento del organismo. Las vitaminas E y C (VitE y VitC) son las más representativas entre las vitaminas liposolubles e hidrosolubles, respectivamente. Ambas desempeñan numerosas funciones en el organismo que son imprescindibles para los seres vivos, como su efecto neuroprotector, y en este sentido la asociación entre envejecimiento y el papel antioxidante que desempeñan estas vitaminas es sobradamente conocida. En la presente Tesis Doctoral se analiza en distintos modelos murinos de envejecimiento la distribución de los transportadores de estas vitaminas, además de varios aspectos relacionados con la determinación de alfa-tocoferol (alfaT), su administración mediante nanoemulsiones y su distribución en tejidos murinos. El papel de la VitE como agente neuroprotector contra los efectos del envejecimiento cerebral es ampliamente conocido, sin embargo, su distribución específica dentro de las diferentes áreas cerebrales y poblaciones neuronales es aún una incógnita. Así pues, en este trabajo se abordó en primer lugar el análisis de la localización de los transportadores de VitE y VitC (alfaTTP y SVCT2, respectivamente) a diferentes edades en el cerebro de ratón. Para ello se usaron animales que presentaban diferente genotipo para la expresión de la polimerasa my (cuya ausencia genera un modelo de envejecimiento retardado). La distribución de ambos transportadores presentó un patrón similar en muchas regiones del cerebro, aunque en algunas áreas el patrón de distribución resultaba complementario. Tanto alfaTTP como SVCT2 se encontraron principalmente en neuronas, mientras que en la glía de Bergmann sólo detectamos inmunorreacción para alfaTTP. El alfaT es el compuesto más bioactivo de la VitE, así pues, en la segunda parte de esta Tesis Doctoral se llevó a cabo el desarrollo de una metodología analítica basada en LC-ESI-MS/MS que fue optimizada y validada con el objetivo de realizar mediciones rápidas, precisas, exactas y sencillas en diferentes tipos de muestras. Este método nos permitió determinar, por un lado, la eficacia de encapsulación en diferentes tipos de nanoemulsiones que contenían alfaT y, por otro, cuantificar el alfaT presente en muestras biológicas de distintos modelos animales. Las nanoemulsiones protegen a las moléculas activas que contienen del entorno fisiológico y facilitan su paso a través de membranas, especialmente en la vía oral. Por ello, una vez seleccionadas las nanoemulsiones de alfaT que presentaban mejores resultados in vitro se realizaron administraciones orales puntuales en ratones C57BL/6J (ratones sin patología ni modificación genética) para conocer la disponibilidad del alfaT en sangre y su distribución en tejidos. Los resultados indicaron que la nanoemulsión elevaba la concentración de alfaT en suero, plasma e hígado, pero no se encontraron diferencias en la concentración de alfaT en cerebro. Se realizaron administraciones de las mismas nanoemulsiones en ratones SAMP8 (un modelo de envejecimiento acelerado) y su control, SAMR1, para comprobar si los resultados obtenidos con la cepa C57BL/6J eran reproducibles en este modelo de envejecimiento acelerado. Los resultados mostraron que, tras la administración puntual, los niveles de alfaT en los ratones SAM eran mayores que los encontrados en el C57BL/6J en todas las muestras, salvo en el cerebro, donde la concentración de alfaT seguía sin presentar cambios significativos. En general, estos estudios indican que, si bien la formulación y administración de alfaT mediante nanoemulsiones eleva los niveles de alfaT en sangre, la reposición o incremento de alfaT a nivel cerebral parece realizarse más lentamente. De modo que, quizás sea necesaria una administración prolongada en el tiempo para que los niveles de alfaT puedan incrementarse también a nivel cerebral y así poder entender mejor los mecanismos neuroprotectores que ejerce el alfaT en las poblaciones específicas de neuronas en la cuales se encuentra su transportador, el alfaTTP.