Efecto de la naltrexona sobre el perfil de secreción de hormona luteinizante en ovejas prepúberes (página 2)
Enviado por R. Felmer, B.Q, PhD.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se utilizaron 5 ovejas de raza Suffolk de 4 meses de edad, nacidas en septiembre, y destetadas a los tres meses de edad, provenientes de la Unidad de Producción Ovina de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción, con un peso promedio de 21 ± 1 kg. Previo al experimento, las borregas se mantuvieron durante el día en pradera mejorada, y suplementadas con heno al estabularlas en la noche. El agua se proveyó a libre disposición. El día anterior al experimento, las ovejas se trasladaron al laboratorio y se colocaron en bretes individuales con acceso a heno y agua. Ese mismo día las ovejas recibieron un catéter de Silastic en la vena yugular bajo anestesia local con lidocaína al 2%. Los catéteres se lavaron diariamente y se mantuvieron con suero salino heparizado (1.000 UI/mL) para evitar la formación de coágulos.
El experimento consistió en la administración endovenosa de 1.5 mg/kg P.V. de naltrexona cada 12 horas, con un total de siete dosificaciones. La primera dosis se inyectó a las 8:00 h del día l, y la última a las 8:00 h del día 4. Se obtuvieron muestras de sangre de 1.5 mL cada hora y durante 24 h a partir de las 18:00 h dos días antes del tratamiento con naltrexona para conocer las concentraciones plasmáticas basales de LH en 24 horas. Además, se obtuvieron muestras de sangre cada 15 min desde las 8:00 y hasta las 14:00 h para determinar las características basales de la secreción pulsátil de LH antes del tratamiento con naltrexona. Este mismo procedimiento se repitió a partir de las 18:00 h en el día 3 de tratamiento para determinar el efecto de largo plazo sobre el patrón de secreción de 24 h y desde las 8:00 hasta las 14:00 h del día 4 para conocer las características de la secreción pulsátil de LH. Este período de muestreo se inició en el momento que se inyectó la última dosis de naltrexona. Las muestras obtenidas cada hora durante la noche se obtuvieron bajo luz roja proveniente de una ampolleta de 20 W colocada a l m sobre la cabeza de los animales.
Las muestras de sangre se recibieron en tubos heparinizados, se centrifugaron y el plasma se separó, conservándose congelado hasta la posterior medición de LH. La medición de LH plasmática se realizó por radioinmunoensayo en duplicados de 100 µL de acuerdo al método descrito anteriormente (Recabarren y col., 1989). El coeficiente intra- e interensayo fue de 6.4 y 13.1% respectivamente, con un nivel de detectabilidad de 0.1 ng/mL.
Las concentraciones plasmáticas de LH de las muestras de sangre obtenidas cada hora, de cada oveja, antes y durante la última fase de la administración de naltrexona, se analizaron con un programa computacional llamado COSINOR, creado por el Dr. Marek Vockac, de la Universidad de Oslo (Vockac, 1984). Este programa calcula la mejor curva coseno para un período dado y la probabilidad de que esta curva coseno sea diferente de una línea recta. El programa además calcula el mesor: promedio de la variable V en un período dado; la acrofase: el tiempo cuando la función alcanza su máximo, medido en horas; la amplitud: diferencia entre el valor de V al tiempo de la acrofase y el mesor (Vockac, 1984). Este análisis se utiliza para reconocer la presencia de ritmos circadianos (Serón-Ferré y col., 1993).
Las características de la secreción pulsátil de LH en el período de 6 horas, antes y al final del tratamiento con naltrexona, se reconocieron mediante el programa PULSAR (Merriam y Wachter, 1982), modificado para computador PC por James F. Gitzen y Víctor D. Ramírez (University of Illinois, USA). Este programa calcula el promedio de la concentración de una hormona por período de tiempo estudiado (NPT), identifica las elevaciones significativas de la hormona en la serie de datos y que se conocen como pulsos, determina el número de pulsos en el período estudiado y además calcula la amplitud promedio de los pulsos.
El mesor y la amplitud antes y durante el tratamiento con naltrexona, así como el nivel promedio total, amplitud promedio y frecuencia de pulsos antes y durante la naltrexona, se compararon con el test de Student. Se consideró un p < 0.05 como estadísticamente significativo. Los datos se entregan como promedio ± error estándar de la media (E.E.M.).
Cuadro 1. Resumen de las características de las concentraciones plasmáticas de LH en 24 horas de acuerdo al análisis COSINOR (promedio ± E.E.M.) en ovejas prepúberes antes y durante la administración de naltrexona. Summary of hourly characteristics of LH concentrations analyzed by COSINOR (mean ± S.E.M.) in prepuberal ewes before and during naltrexone treatment.
Cuadro 2. Resumen de las características de la secreción pulsátil de LH (promedio ± D.S.) antes y durante la administración de naltrexona en ovejas prepúberes. Summary of characteristics of pulsatile LH secretion (mean ± S.D) before and during the naltrexone treatment in ewe lambs.
RESULTADOS
El cuadro 1 muestra un resumen de los resultados obtenidos con el análisis de las concentraciones plasmáticas de LH en 24 horas con el programa COSINOR. No se encontraron diferencias entre la amplitud, el mesor y la acrofase de las concentraciones de LH como consecuencia del tratamiento con naltrexona. Sin embargo, las acrofases tendieron a presentarse más sincronizadas en las primeras horas de la noche y por su parte, la oveja 3, luego de 3 días de tratamiento, mostró un ritmo circadiano de LH.
En la figura 1 se entregan los perfiles individuales de las concentraciones plasmáticas de LH durante seis horas antes del tratamiento con naltrexona y durante la fase final del tratamiento. En el cuadro 2 se muestran las características de la secreción pulsátil de LH en cada oveja analizadas con el programa PULSAR. El número de pulsos promedio de LH antes del tratamiento con naltrexona fue mayor que durante la fase final: 7.8 ± 0.5 y 4.8 ± 0.4 pulsos/6 h, respectivamente (p < 0.05). La amplitud de los pulsos fue mayor antes del tratamiento con naltrexona que durante la fase final: 0.83 ± 0.1 y 0.44 ± 0.07 ng/mL, respectivamente (p < 0.05). El nivel promedio de LH durante las seis horas de muestreo antes y durante la administración de naltrexona no se diferencia entre sí: 0.95 ± 0.2 y 0.8 ± 0.14 ng/mL/6 h, respectivamente.
DISCUSIÓN
La secreción de LH estaría modulada por opioides en la oveja prepúber (Ebling y col., 1989; Recabarren y col., 1989). De acuerdo a ello, como consecuencia lógica, se podría esperar que la administración repetida de un antagonista de receptores opioides debería conducir a una mayor secreción de LH, similar al aumento de la secreción de LH que antecede a la pubertad. Este razonamiento ha sido comprobado en otras especies animales. En ratas (Sirinathsinghji y col., 1985) y hamsters (Donham y col., 1986), la administración repetida de naloxona adelantó el inicio de la pubertad. El uso de antagonistas de receptores de opioides que se mantienen ligados al receptor por más tiempo como la naltrexona sería un método más adecuado que la administración de naloxona. Así, por ejemplo, Wildt y Leyendecker (1987) consiguieron maduración folicular, ovulación y formación de cuerpo lúteo en mujeres con amenorrea hipotalámica secundaria tratadas con naltrexona (50 mg/kg). Sin embargo, los resultados del presente experimento muestran que la naltrexona no estimuló un aumento sostenido en las concentraciones plasmáticas de LH como se esperaba. Por el contrario, las concentraciones promedio de LH durante las últimas 24 horas del tratamiento con naltrexona no se diferencian de aquellas presentes antes del tratamiento. Por otro lado, la frecuencia de pulsos de LH así como la amplitud promedio de los pulsos de LH disminuyeron con el tratamiento con naltrexona. Estos resultados no esperados podrían deberse a los efectos antagónicos que presentaría la naltrexona de acuerdo a la dosis. En ratas, la administración de 50 mg/kg por día, desde el día l al día 21 de edad, aumentó el peso corporal, el peso del cerebro y otros órganos, mientras que dosis de l mg/kg tuvieron el efecto opuesto (Zagon y McLaughlin, 1983, 1984).
En otro estudio en ratas, la administración de naltrexona (50 mg/día) no adelantó el inicio de la pubertad (Landymore y Wilkinson, 1988). Es posible, entonces, que la ocupación prolongada de los receptores de opioides se transforme en inefectiva a pesar de un aumento inicial de la secreción de LH (Gabriel y Simpkins, 1983). Estos resultados en animales de experimentación y los del presente estudio sugieren que de acuerdo a la dosis y a la duración del tratamiento, la naltrexona podría actuar como agonista de receptores opioides. Mauras y col. (1986) observaron que en niños prepúberes tratados crónicamente con naltrexona (50 mg cada 2 días por 4 semanas) hubo una disminución en la frecuencia de pulsos y en la concentración de LH. En contraste, niños púberes exhibieron un aumento en la frecuencia de pulsos de LH. Ellos atribuyeron este fenómeno a que la naltrexona estaría actuando en los niños prepúberes como un agonista opioide. Si se toman curvas de peso y crecimiento de ovejas y humanos, la edad y peso de las ovejas de nuestro estudio corresponderían a niñas de 8 años (Foster, 1988). Por lo tanto, es posible que la respuesta al tratamiento con naltrexona sea similar en humanos como en ovejas durante el período prepuberal. No obstante, es posible que, en ovejas más avanzadas en su desarrollo y con un tratamiento más prolongado, la naltrexona podría elevar las concentraciones de LH e inducir ovulación precoz. Figura 1. Perfiles de las concentraciones plasmáticas de LH en ovejas prepúberes antes (lado izquierdo) y durante la administración de naltrexona (lado derecho). Las muestras de plasma se obtuvieron cada 15 minutos por seis horas. Las características de la secreción pulsátil se entregan en el cuadro 2.
Plasma LH concentrations before (left side) and during naltrexone administration (right side) in ewe lambs. Blood samples were obtained at 15-min intervals for 6 hours. Summary of LH pulsatile secretion is given in table 2.
Además de la posibilidad de que la naltrexona actúe como un agonista opioide, no se puede descartar el hecho de que la naltrexona haya aumentado la secreción de la hormona estimulante de la corteza adrenal (ACTH), tal como se ha demostrado en monas (Teoh y col., 1988). La activación del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal tiene efectos inhibitorios sobre la secreción de LH (Rivier y Rivest, 1991). De tal forma que la reducción en la secreción pulsátil de LH podría en parte ser consecuencia de las acciones inhibitorias que ejercen los esteroides adrenales.
En relación al patrón de secreción de LH en 24 horas, la naltrexona tendió a sincronizar las acrofases en un período de 4 horas (19:00 a 23:00 horas), mientras que las acrofases exhibidas antes del tratamiento se distribuyeron a lo largo del día. Más aún, las concentraciones de LH en 24 horas en una oveja (oveja n° 3) siguen un patrón oscilatorio que se podría definir como ritmo circadiano. En ovejas prepúberes no se ha estudiado la presencia de un ritmo circadiano de actividad opioide sobre la secreción de LH. El hecho de que la naltrexona tendió a sincronizar la secreción de LH sugiere que la oveja prepúber podría presentar un ritmo circadiano de inhibición opioide sobre la secreción de LH. En resumen, la administración de naltrexona por tres días disminuyó la frecuencia y la amplitud de pulsos de LH en ovejas prepúberes. Sin embargo, el tratamiento tendió a sincronizar la secreción de LH de 24 h. Otras dosis y duraciones del tratamiento con naltrexona permitirán reconocer el uso potencial de esta droga en el inicio precoz de la secreción puberal de LH en ovejas.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al Prof. Dr. Ludwig Wildt (Universidad de Erlangen, Alemania) por el generoso aporte de naltrexona y a la Dra. Marcela Vergara (Lab. de Endocrinología, P. Universidad Católica de Chile) por el uso del programa COSINOR.
BIBLIOGRAFÍA
EBLING, F.J.P., M.L. SCHWARTZ, D.L. FOSTER. 1989. Endogenous opioid regulation of pulsatile luteinizing hormone secretion during sexual maturation in the female sheep. Endocrinology 125: 369-383. [ ]
DONHAM, R.S., E.H. SARAFIDIS, M.H. STETSON. 1986. Naloxone administration to female hamsters advances puberty by enhancing luteinizing hormone release. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 182: 291-295.
FOSTER, P.L. 1988. Puberty in the female sheep. En: E. KNOBIL y J. NEILL (eds.). The Physiology of Reproduction. 1ª ed., pp. 1739-1762. Raven Press, New York.
GABRIEL, S.M., J.W. SIMPKINS. 1983. Effects of a sustained release naloxone pellet on luteinizing hormone secretion in female rats, Neuroendocrinology 37: 342-348. [ Medline ]
GOODMAN, R.L., D.B. PARFITT, N.P. EVANS, G.E. DAHL, F.J. KARSCH 1995. Endogenous opioid peptides control the amplitude and shape of gonadotropin-releasing hormone pulses in the ewe, Endocrinology 136: 2412-2420. [ Medline ]
MAURAS, N., J.P. VELDHUIS, A.D. ROGOL. 1986. Role of endogenous opiates in pubertal maturation; opposing actions of naltrexone in prepubertal and late pubertal boys, J. Clin. Endocr. Metab. 62: 1256-1263.
MERRIAM, S.M., K.W. WACHTER. 1982. Algorithms for the study of episodic hormone secretion, Am. J. Physiol. 243: E310-E318.
RECABARREN, S.E, E. CONEJEROS, G. MORA. 1989. Effect of naloxone and luteinizing hormone-releasing hormone pulses on plasma luteinizing hormone concentration in ewe lambs, J. Vet. Med. A. 36: 467-473
RECABARREN, S.E., A.M. SANTIBAÑEZ. 1991. Effect of naloxone and LHRH on plasma LH concentration in presence of a LHRH antagonist in prepubertal ewe, Neuroendocrinol. Lett. 13: 285-291.
RIVIER C., S. RIVEST. 1991. Effect of stress on the activity of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis: Peripheral and central mechanisms, Biol. Reprod. 45: 523-532.
SERON-FERRE, M., C.A. DUCSAY, G.J. VALENZUELA. 1993. Circadian rhythms during pregnancy,, Endocrine Rev. 14: 594-609.
SIRINATHSINGHJI, D.J.S., M. MOTTA, L. MARTINI. 1985. Induction of precocious puberty in the female rat after chronic naloxone administration during the neonatal period: the administration during the neonatal period: the opiate "brake" on prepubertal gonadotropin secretion, J. Endocrinol. 104: 299-307. [ Medline ]
TEOH, S.K., J.H. MENDELSON, N.K. MELLO, A. SKUPNY. 1988. Alcohol effects on naltrexone induced stimulation of pituitary, adrenal and gonadal hormones during the early follicular phase of the menstrual cycle, J. Clin. Endocr. Metab. 66: 1181-1186.
VAN VUGT, D.A., M.Y. WEBB, R.L. REID 1989. Comparison of the duration of action of nalmefene and naloxone on the hypothalamic-pituitary axis of the Rhesus monkey, Neuroendocrinology 49: 275-280.
VEREBY, K., J. VOLAVKA, S.J. MULE, R.B. RESNICK. 1976. Naltrexone: Disposition, metabolism and effects after acute and chronic dosing, Clin. Pharmacol. Ther. 20: 315-328.
VOCKAC, M. 1984. A comprehensive system of cosinor treatment programs written for the Apple II microcomputer, Chronobiol Int. 1: 87-92.
WILDT, L., G. LEYENDECKER. 1987. Induction of ovulation by the chronic administration of naltrexone in hypothalamic amenorrhea, J. Clin. Endocr. Metab. 64: 1334-1335.
WILKINSON, M., K.M. LANDYMORE. 1989. Do brain opioid peptides regulate the onset of puberty? En: R.G. DYER and R.J. BICKNELL (eds.). Brain opioid systems in reproduction. Oxford University Press, New York, pp. 70-91.
ZAGON, I.S., P.J. McLAUGHLIN. 1983. Increased brain size and cellular content in infant rats treated with an opiate antagonist, Science 221: 1179-1180. [ Medline ]
ZAGON, I.S., P.J. McLAUGHLIN. 1984. Naltrexone modulates body and brain development in rats: a role for endogenous opioids in growth, Life Sciences 35: 2057-2064. [ Medline ]
S.E. RECABARREN, Biol., M.Sc.; R. ALBORNOZ, M.V.; M. ESPINOZA, M.V.; A. LOBOS, M.V. Laboratorio de Fisiología y Endocrinología Animal, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Concepción, Casilla 537, Chillán, Chile.
Página anterior | Volver al principio del trabajo | Página siguiente |