UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE FARMACIA Departamento de Farmacología(Farmacognosia y farmacología experimental) CIPIOS ANTIINFLAMATORIOS DE T PRINCIPIOS ANTIINFLAMORIOS DE Implicación de los péptidos opioides y las catecolaminas cerebrales en la respuesta hipertensiva al estrés por deprivación social MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR María Isabel Jiménez Bueno Director José Ángel Fuentes Cubero Madrid ISBN: 978-84-8466-873-2 © María Isabel Jiménez Bueno,1991 M8 ISABEL JIMENEZ BUENO IMPUCACION DE LOS PEPTIDOS OPIOIDES Y DE LAS CATECOLAIVUNAS CEREBRALES EN LA RESPUESTA HIPERTENSIVA AL ESTRES POR DEPRIVACION SOCIAL DIREaOR: Dr. JOSE ANGEL FUENTES CUBERO UNIVERSIDAD (X)MPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE FARMACIA 1990 ESTE TRABAJO HA SIDO REALIZADO EN EL DEPARTAMENTO DE FARMACOLOGíA DE LA FACULTAD DE MEDICINA DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID DIRECTOR DEL TRABAJO: DR. JOSE ANGEL FUENTES CUBERO PROFESOR TITULAR DE FARMACOLOGíA FACULTAD DE MEDICINA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID PONENTE: DR. ANGEL VILLAR DEL FRESNO CATEDRATICO DE FARMACOLOGíA FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID ¡Li LÑ$<IDI¡ COKIP[ ¡¡TEZ LLEZ ¡¡4343 Ñ4A09¡D ‘ELEF< 4493433 OPTO. DE FARMACOLOGÍA FACULTArE DE MEDICiNA JOSE ANGEL FUENTES CUBERO, PROFESOR TITULAR DE FARMACOLOGLA DE LA FACULTAD DE MEDICINA, Y ANGEL VILLAR DEL FRESNO, CATEDRATICO DE FARMACOLOGíA DE LA FACULTAD DE FARMACIA, AMBOS DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID, COMO DIRECTOR Y PONENTE, RESPECTIVAMENTE CERTIFICAN: Que la Tesis Doctoral que lleva por título “IMPLICACION DE LOS PEPTIDOS OPIOIDES Y DE LAS CATECOLAMINAS CEREBRALES EN LA RESPUESTA HIPERTENSIVA AL ESTRES POR DEPRIVACION SOCIAL” presentada por la Licenciada Dña. M8 ISABEL JIMENEZ BUENO, reúne todos y cada uno de los requisitos necesarios para optar al Grado de Doctor. Y para que así conste a los efectos oportunos firmamos el presente en Madrid a 31 de Octubre de 1990. -Y 2 <Y 7 E.-<6- Fdo. Prof, A Vil]ar Fdo. Prof LA. Fuentes A mis padres El presente trabajo ha sido realizado en el Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, bajo la dirección del Dr. José Angel Fuentes Cubero y con la ayuda de una beca de la Comunidad Autónoma de Madrid. Deseo expresar aquí mi más sincero y profundo agradecimiento al Dr. José Angel Fuentes Cubero, por su constante estímulo e inapreciable dirección durante la realización y elaboración de la presente tesis doctoral, y al Dr. Pedro Lorenzo por acogerme en el Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina, U.C.M., permitiendo, de esta forma, la realización de este proyecto. Al Dr. Angel Villar, por aceptar gentilmente actuar como ponente de esta tesis doctoral. Al Dr. Javier Fernández Ruiz por su participación activa en la realización de algunos de los experimentos realizados. A las Dras. Paz Fernandez Tomé y Angela Alsasua por prestarme su experiencia y sus valiosos consejos. A todos mis compañeros del Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina y, con especial cariño, a Antonio Castro, Teresa Iglesias, Sagrario Montero, M~ Jesús Otero, Lucía Parra, Alberto Florentino y Fernando Redondo por darme todo cuanto necesité a lo largo de estos años, su ayuda, su apoyo, su paciencia y sus risas. Y a Carmen Valenzuela y Eva Delpón por cuidarme e imbuirme su capacidad de trabajo. Sin todos ellos hubiera sido imposible la finalización de esta Tesis Doctoral. Y a Ciru, Eugenia, M~ Mar y Javier, por la paciencia infinita que han demostrado corrigiendo, desde el principio hasta el fin, el manuscrito de esta memoria, por su colaboración en las labores reprográficas y, sobre todo, por tantas y tantas cosas que acontecieron a lo largo de estos años, estando siempre hasta el final a mi lado. A todos gracias. i Resumen 1 £AEfl3.¿LQI: INTRODUCCION 4 1. Evolución del concepto de estrés 5 2. Respuesta fisiológica al estrés 7 2.1. Respuesta inmediata: reacción de emergencia 8 2.1.1. Activación del sistema simpatoadrenal 8 2.1.2. Consecuencias fisiológicas de la activación del eje simpatoadrenal 8 2.2. Fase de resistencia 9 2.2.1. Activación del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal 10 2.2.2. Consecuencias fisiológicas de la activación del eje hipotálanio-hipófisis-adrenal 11 3. Marcadores biológicos del estrés 12 4. Estrés y enfermedad 13 5. Modelos de estrés 14 5.1. Clasificación de los modelos de estrés 15 5.2. Selección e interés del modelo de deprivaciórx social 16 6. Sistema opioide 17 6.1. Familias de péptídos oploides 18 6.1.1. Péptidos derivados de la proopiomelanocortina 18 6.1.2. Péptidos derivados de la proencefalina 20 6.1.3. Péptidos derivados de la prodinorfina 22 6.2. Receptores opioldes 23 6.2.1. Distribución y significación fisiológica de los receptores opioides 24 u 6.3. Biogénesis, liberación e inactivación de los péptidos opioides 26 6.4. Mecanismo de acción 27 7. Activación del sistema opioide durante el estrés 28 7.1. Estrés agudo 29 7.1.1. Activación del sistema de la proopiomelanocortina durante el estrés agudo 30 7.1.2. Activación del sistema de la proencefalina durante el estrés agudo 31 7.1.3. Activación del sistema de la prodinorfina durante el estrés agudo 32 ‘7.2. Estrés crónico 33 8. Control central de la presión arterial 34 8.1. Bases neuroanatómicas y neurofisiológicas en la regulación central de la presión arterial 35 8.2. Bases neuroquimicas y neurofarmacológicas en la regulación central de la presión arterial 38 8.2.1. Sistemas catecolaminérgicos en la regulación central de la presión arterial 38 8.2.1.1. Biosíntesis, liberación e inactivación de cate- colaminas en el sistema nervioso central 39 &2.1.2. Concepto de velocidad de renovación 44 8.2.1.3. Sistema adrenérgico y control central de la presión arterial 44 8.2.1.4. Sistema noradrenérgico y control central de la presión arterial 47 8.2.1.5. Sistema dopaminérgico y control central de la presión arterial 50 8.2.2. Sistema opioide en la regulación central de la presión arterial 51 iii 8.2.2.1. Evidencias anatómicas de la participación del sistema opioide en el control central de la presión arterial 52 8.2.2.2. Evidencias farmacológicas de la participación del sistema opioide en el control central de la presión arterial 53 8.2.2.3. Evidencias clínicas de la participación del sistema opiolde en el control central de la presión arterial 57 8.3. Fisiopatología de la hipertensión esencial 58 8.3.1. Control central de la presión arterial durante modifica- ciones comportamentales 59 8.3.2. Etiopatogénesis de la hipertensión esencial 61 8.3.3. Hipertensión y estrés 62 LAEIIflOÁI: PLANTEAMIENTOS Y OBJETIVOS 65 1. Antecedentes inmediatos del trabajo 66 1.1. Evidencias preliminares de la participación del sistema opioide en la respuesta hipertensiva al estrés por deprivación social 66 1.2. Modificaciones de la actividad de los sistemas catecolaminér- gicos centrales asociadas al estrés 67 1.3. Modulación de la liberación de catecolaniinas por oploides 68 2. Objetivos 69 2.1. Aproximaciones experimentales 70 2.1.1. Experiencias “in vivo” 70 2.1.2. Experiencias “iii vitro” 72 CAPIflILQ.Jll: MATERIALES Y METODOS 74 1. Fármacos y productos químicos 75 iv 2. Animales de experimentación 75 3. Vías y pautas de administración 76 3.1. Administración intracerebroventricular 77 3.2. Administración crónica por implantación de minibombas Alzet 78 3.3. Protocolo para el desarrollo de animales dependientes de morfina 79 4. Métodos de medida de la presión arterial 80 4.1. Medida indirecta (“tail-cuff”) 80 4.2. Medida directa 81 5. Test de analgesia 81 6. Técnicas quirúrgicas 82 6.1. Canulación de la aorta abdominal 82 6.2. Canulación de la arteria carótida 83 6.3. Extracción de las adrenales 83 7. Modelo de estrés 83 8. Determinaciones bioquímicas 84 8.1. Fundamentos de la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) 84 8.1.1. Detección electroquímica 85 8.1.2. Detección fluorimétrica 85 8.2. Determinación de la velocidad de renovación de noradrenali- na, dopamina y de los niveles de adrenalina por HPLC 86 8.2.1. Preparación de las muestras 86 &2.2. Condiciones cromatográficas para la determinación de noradrenalina, adrenalina, dopamina y DOPAC 87 8.2.3. Condiciones cromatográficas para la determinación de MHPG 87 8.2.4. Cuantificación y expresión de los resultados 88 y 8.3. Ensayos de fijación 89 8.3.1. Metodología de los ensayos de fijación de receptores 90 8.3.2. Fijación de 3H-Etorfina a receptores opioldes 91 8.4. Valoración de proteínas 92 8.5. Determinación de los niveles plasmáticos de corticosterona por radioinmunoensayo 93 8.5.1. Preparación de las muestras 93 8.5.2 Radioinmunoanálisis de corticosterona 94 8.6. Determinación de la actividad de tirosina hidroxilasa 95 9. Tratamiento estadístico de los resultados 98 CAPITULO IV: RESULTADOS 99 1. Estudios sobre la participación del sistema oploide en la respuesta hipertensiva al estrés por deprivación social 100 1.1. Caracterización de la respuesta hipertensiva al estrés por deprivación social 100 1.2. Reversión de la respuesta hipertensiva al estrés por naloxona 100 1.3. Reversión estereoespecífica de la respuesta hipertensiva al estrés por naloxona 105 1.4. Efecto de la administración aguda de morfina en animales hipertensos por deprivación social 105 1.5. Desarrollo de la respuesta hipertensiva al estrés por depri- vación social en animales expuestos crónicamente a morfina 109 1.6. Desarrollo de la respuesta hipertensiva al estrés por depri- vación social en animales tratados crónicamente con naloxona 116 2. Determinación del subtipo de receptor opioide implicado en el desarrollo de la respuesta hipertensiva al estrés por deprivación social 120 2.1. Efectos de los antagonistas selectivos del receptor delta ICI 174,864 e ICI 154,129 120 vi 2.2.