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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRIA Y DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN Y DE LA SALUD ANIMAL Estudio de la expresión de HIF-1α y su mecanismo de acción en un modelo de restricción de crecimiento placentario y fetal en gestaciones interespecies (Ovis canadensis mexicana x Ovis aries) TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: Doctora en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal PRESENTA: MA. TRINIDAD ARACELI CHÁVEZ GARCÍA TUTOR: MARCO ANTONIO CERBÓN CERVANTES Facultad de Química COMITÉ TUTOR: CARMEN ADRIANA MENDOZA RODRÍGUEZ Facultad de Química MEJÍA VILLANUEVA VICENTE OCTAVIO Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Ciudad Universitaria, Cd. Mx. Mayo 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. I DEDICATORIA Gracias infinitas a Dios como el gran creador A mis hijos, por su apoyo constante e incondicional, depositarios de mi amor, por los que doy gracias todos los días A mi nieta Regina, por su apoyo, amor, ternura y compañía, quien es una fuente de sueños en mi vida A mi mamá, quien ha sido mi guía, ya que me enseñó a trabajar por lo que se quiere y se sueña A mis hermanas, por su cariño de siempre Los sueños parecen al principio imposibles, luego improbables, y luego, cuando nos comprometemos, se vuelven inevitables. Mahatma Gandhi II AGRADECIMIENTOS A la UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO, por permitirme ser parte de ella. A la FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA, por ser mí segundo hogar. A la FACULTAD DE QUÍMICA, por ser mí segunda familia. A mi Tutor: Dr. MARCO A. CERBÓN CERVANTES, por su confianza y entereza, pero sobre todo por su calidad humana, que fueron fundamentales para el desarrollo de éste proyecto. A todos los integrantes del CENTRO DE ENSEÑANZA, INVESTIGACIÓN y EXTENSIÓN en PRODUCCIÓN OVINA, por su valioso apoyo en el desarrollo de ésta investigación. Al Dr. V. OCTAVIO MEJÍA VILLANUEVA, por su apoyo y paciencia en el desarrollo del proyecto. A los miembros de mi JURADO, por sus acertadas recomendaciones para el mejoramiento del presnte trabajo. A TODOS LOS AMIGOS DEL LABORATORIO 206, por su invaluable apoyo siempre. A MI AMIGA CHIO, quien siempre está con su hombro, sereno y noble. Al Posgrado UNAM en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal. Al CONACYT, por la beca otorgada para la realización de estos estudios. Al PAPIIT (IN 220315), por el financiamiento otorgado. Al PAIP (5000-9108), por el financiamiento otorgado. Al Proyecto IT201512. 3 Promoción de la vascularización placentaria y del crecimiento fetal intrauterino en gestaciones restringidas. Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT). UNAM. Por el financiamiento otorgado 4 RESUMEN Las gestaciones interespecies, entre especies cercanas, se realizan generalmente en el ganado para obtener una descendencia mejorada y adaptada al medio ambiente. Asimismo se han obtenido híbridos con fines de investigación desde hace muchos años, para el estudio de las interacciones materno-fetales o como una estrategia para la conservación de las especies, generalmente en vías de extinción. El objetivo del presente estudio fue caracterizar el modelo de restricción del crecimiento placentario y fetal, en la gestación interespecies (Ovis canadensis mexicana x Ovis aries) y estudiar la expresión de genes que participan en la vascularización: HIF-1α y sus genes blanco VEGF y PlGF. Los híbridos se obtuvieron mediante inseminación artificial, seguida de la transferencia de embriones y se compararon con gestaciones intraespecies (Ovis aries x Ovis aries), que se obtuvieron por inseminación artificial. Se midieron los niveles de proteína en orina y la presión sanguínea durante los dos últimos tercios de la gestación. En ese mismo periodo se obtuvieron muestras semanales de plasma con el fin de determinar Progesterona (P4), Factor de Crecimiento Vascular Endotelial (VEGF), Factor de Crecimiento Placentario (PlGF) y obtener ARN libre en el suero, como un método no invasivo, para evaluar la expresión del Factor Inducible por Hipoxia 1-alfa (HIF-1α). Después del parto, las crías y sus placentas fueron pesadas y medidas, se contaron los cotiledones, se pesaron y se determinó su área. Los resultados mostraron que durante los dos últimos tercios de gestación, las ovejas de ambos grupos presentaron una presión arterial normal y ninguna alteración en el contenido de proteínas en orina. Sin embargo, las gestaciones híbridas presentaron una disminución en el crecimiento fetal y placentario en comparación con el grupo de ovejas con gestaciones domésticas, así como en el área de los cotiledones. Además, en el grupo híbrido, hubo insuficiencia placentaria, caracterizada por una disminución en el crecimiento fetal y placentario así como en la producción de P4, así mismo hubo indicaciones de disfunción endotelial, caracterizada por un aumento de los niveles plasmáticos de VEGF y PlGF, así como en la expresión génica de HIF-1α. En general, los resultados indican que los híbridos de Ovis canadensis mexicana y Ovis aries presentan restricción del crecimiento intrauterino (RCIU), fundamentalmente debido a la insuficiencia placentaria crónica y a la función endotelial alterada. La gestación híbrida en borregos representa un modelo ideal para el estudio de la restricción del crecimiento fetal intrauterino. Palabras clave: disfunción endotelial, híbrido, restricción de crecimiento intrauterino, insuficiencia placentaria, gestación 5 ABSTRACT Interspecies pregnancies between closely related species are usually performed in livestock to obtain improved, enriched and environmentally adapted offspring. Different hybrid populations have been obtained for research purposes since many years ago, and the maternal–fetal interactions have been studied as a potential strategy for species preservation of endangered species. The aim of this study was to characterize the model of restriction of placental and fetal growth in interspecies gestation (Ovis canadensis mexicana x Ovis aries), and to study the expression of genes involved in the vascularization such as HIF-1α and its target genes VEGF and PlGF. Control group normal pregnancy was obtained from (Ovis aries x Ovis aries) by artificial insemination, and hybrids were obtained by artificial insemination followed by embryo transfer. Protein levels in urine and blood pressure were assessed during the last two quarters of gestation. During the same period, weekly plasma samples were obtained in order to determine Progesterone (P4), Endothelial Vascular Growth Factor (VEGF), Placental Growth Factor (PlGF) and cell-free RNA from plasma to evaluate the expression of Hypoxia Inducible Factor 1 -alpha (HIF-1α). After delivery, the offspring and their placentas were weighed and measured, the cotyledons counted, weighed, and their area determined. The results showed that during the last quarter of gestation, ewes from control groupand hybrids have normal blood pressure and urinary protein content. However, hybrid gestations showed a decrease in fetal and placental growth compared to the group of ewes with domestic gestations, as well as, in the cotyledons surface area. In addition, in the hybrid group, there was placental insufficiency, characterized by a decrease in fetal and placental growth, and production of P4, as well as, indications of endothelial dysfunction, characterized by an increase in plasma levels of VEGF and PlGF, and over expression of HIF-1α. Overall, the results indicate that Ovis canadensis mexicana and Ovis aries hybrids presented intrauterine growth restriction (IUGR), essentially due to chronic placental insufficiency and altered endothelial function. Hybrid pregnancy in sheeps is an useful model for the study of intrauterine fetal growth restriction. Key words: endothelial dysfunction, hybrid, intrauterine growth restriction, placental insufficiency, pregnancy 6 Contenido Dedicatoria I Agradecimientos II Resumen IV Abstract V Contenido VI Lista De Figuras IX Abreviaturas XI I. Introducción 1 II. Antecedentes 3 Gestaciones interespecies 3 El borrego Cimarrón 3 La oveja doméstica 5 Restricción del crecimiento intrauterino 5 La placenta 7 Características generales 7 Clasificación placentaria 8 Vasculogénesis 12 Angiogénesis 13 Factor inducido por hipoxia alfa (HIF –1α) 17 Progesterona y sus receptores 19 Esteroidogénesis en Placenta 21 Justificación 26 Hipótesis 26 Objetivo general 26 7 Objetivos específicos 27 III. Metodología 27 Animales 27 Inseminación de ovejas donadoras 28 Recolección de embriones híbridos Ovis canadensis mexicana x Ovis aries 29 Transferencia de embriones 29 Diagnóstico de gestación 30 Evaluación de niveles plasmáticos de progesterona, VEGF y PlGF 31 Evaluación de presión arterial 31 Evaluación de proteína en orina 32 Peso de las crías al nacimiento 32 Peso de placentas y sus cotiledones 32 Expresión de HIF-1α, a nivel de ARNm 32 RT – PCR 33 PCR 34 Geles de Agarosa 35 Estudio de proteínas placentarias 36 Extracción de proteínas placentarias y cuantificación 36 Western blot para receptores de progesterona (PR) 37 Western blot para MLN64 (Metastatic Lymph Node 64) o StARD3 (StAR- related lipid transfer domain protein 3) 38 Western blot para StAR (Steroidogenic Acute Regulatory Protein) 38 Perfil lipídico en plasma 39 Determinación de colesterol en tejido placentario 39 Análisis estadísticos 39 8 IV. Resultados 40 Presión arterial 40 Determinación de proteínas en orina 41 Características fenotípicas de las crías 42 Características de las placentas 43 Niveles plasmáticos de progesterona 45 Expresión de los receptores de progesterona A y B (PR-A y PR-B) 45 Expression de StAR (Steroidogenic Acute Regulatory Protein) y de StARD3 (StAR- related lipid transfer domain protein 3) 46 Perfil lipídico en plasma 47 Determinación de colesterol en tejido placentario 49 Niveles plasmáticos de VEGF 49 Concentraciones plasmáticas de PlGF 50 Expresión de HIF-1α, a nivel de ARNm 51 V. Discusión 52 VI. Conclusiones 64 VII. Perspectivas 65 VIII. Referencias 66 IX. Anexos 83 Phenotypic and molecular characterization of intrauterine fetal growth restriction in interspecies sheep pregnancy 84 IX Lista de figuras Figura 1. Representación esquemática de diferentes tipos de placenta 8 Figura 2 Representación esquemática de la placenta ovina y capas de tejidos materno-fetales 10 Figura 3. Cascada de angiogénesis 12 Figura 4. Regulación de la estabilidad y actividad del HIF-1α dependiente del oxígeno 17 Figura 5. Síntesis de pregnenolona en la mitocondria de la placenta humana 25 Figura 6. Registro de presión arterial media (PAM) 40 Figura 7. Registro de proteínas en orina durante la gestación 41 Figuras 8. Peso promedio de los corderos al nacimiento 42 Figura 9. Peso promedio de las placentas 42 Figura 10. Peso promedio de los cotiledones 43 Figura 11. Número de cotiledones promedio de las placentas 43 Figura 12. Promedio del área cotiledonaria 43 Figura 13. Niveles plasmáticos de progesterona 44 Figura 14. Western blot representativo de la expresión del receptor de progesterona A (RP-A) 45 Figura 15. Western blot representativo de la expresión del receptor de progesterona B (RP-B) 45 Figura 16. Western blot representativo de la expresión de StAR (Steroidogenic Acute Regulatory Protein) 46 Figura 17 Western blot representativo de la expresión del StARD3 (StAR-related lipid transfer domain protein 3) o MLN64 (metastatic lymph node 64 protein) 46 Figura 18. Niveles de colesterol en plasma 47 Figura 19. Niveles de lipoproteínas de alta densidad (HDL) 47 Figura 20. Niveles lipoproteínas de baja densidad (LDL) 47 Figura 21. Niveles de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) 47 Figura 22. Niveles de colesterol en tejido placentario 48 1 0 Figura 23. Concentración plasmática del factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF) 49 La figura 24. Concentración plasmática del factor de crecimiento placentario (PlGF) 49 Figura 25. Expresión de HIF-1α en plasma 50 1 1 Abreviaturas 3β-HSD 1,3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa Ang-1 Angiopoyetina-1 Ang-2 Angiopoyetina-2 bFGF Factor de crecimiento de fibroblastos básico bHLH-PAS Del inglés basic Hélix-Loop-Hélix-Per/ARNT/Sim CYP11A1 Enzima de escisión de la cadena lateral del colesterol dNTP’s Desoxirribonucleótidos trifosfatados dT Desoxitimina EGF Factor de crecimiento epidérmico Flk-1 De inglés fetal liver kinase-1 Flt-1 Tirosina tipo fms-1 HDL Lipoproteínas de alta densidad HIF Factor inducido por hipoxia HIF-α Factor inducible por hipoxia alfa HRE Elemento de respuesta a hipoxia KDR Del inglés Kinase insert domain receptor LDL Lipoproteínas de baja densidad MLN64 Del inglés Metastatic Lymph Node 64 mM Milimolar M-M LV Virus Moloney de leucemia murina ng Nanogramo ODDD Dominio de degradación dependiente de oxígeno PAM Presión arterial media PAM Presión arterial media PBS Tampón fosfato salino XII PD Presión diastólica PDGF Factor de crecimiento derivado de plaquetas PKA Proteína quinasa A PlGF Factor de crecimiento placentario PR Receptor de progesterona PR-A Receptor de progesterona A PR-B Receptor de progesterona B PS Presión sistólica PV Peso vivo PVDF Polifluoruro de vinilideno RCIU Restricción de crecimiento intrauterino RT-PCR Transcriptasa inversa con reacción en cadena de la polimerasa SDS Dodecilsulfato sódico sFlt-1 Tirosina tipo fms-1 soluble StAR Proteína reguladora aguda esteroidogénica StARD3 Del inglés StAR-related lipid transfer domain protein 3 StARD3 StAR-related lipid transfer domain protein 3 START Del inglés StAR-related lipid-transfer TBE Buffer de electroforesis tris-borato TBS Solución salina tamponada Tris UA Unidades arbitrarias VEGF Factor de crecimiento vascular endotelial VHL Von Hippel-Lindau μg Microgramo μl Microlitro μM Micromolar 1 I. Introducción Uno de los grandes retos para los especialistas de la salud, médicos veterinarios, ha sido mantener el equilibrio interespecies, conservando el equilibrio biológico y el ambiente natural de cada especie, conservando también el equilibrio ecológico del planeta. En la actualidad han desaparecido cientos o miles de especies animales, con la repercusión concomitante al equilibrio ecológico y consecuentemente con el enorme error que se ha cometido en este sentido, no pudiendo en la actualidad recuperar dichas especies a la vida y al equilibrio de este planeta. Una de las estrategias que se ha realizado con el interés demantener especies en vías de extinción es la producción de modelos animales híbridos, sin embargo, estos modelos representan un reto de estudio ya que son complejos y de difícil manejo. Por otro lado, son sumamente interesantes ya que su estudio representa un modelo para el entendimiento de la herencia, la reproducción y sus posibles fisiopatologías entre otros. Una de éstas, ha sido la disfunción placentaria, representada por la baja producción de progesterona, que en el presente estudio se observó a lo largo de las gestaciones híbridas, por sus características nos da la oportunidad de identificar las diferentes particularidades de ésta alteración y sus consecuencias, como es el caso de la restricción de crecimiento intrauterino. Si bien un gran número de sus etiologías no han sido identificadas, se ha observado que diversos factores están implicados en la restricción de crecimiento intrauterino, condiciones intrínsecas al feto por ejemplo las anomalías cromosómicas, o los factores maternos como son la hipertensión, diabetes o preeclampsia entre otras. En el ambiente placentario, la placenta tiene un papel integral, ya que la inadecuada perfusión, y la disfunción de sus vellosidades pueden ser responsables de esta patología, la respuesta de estas vellosidades al 2 daño causado por la isquemia y/o hipoxia puede implicar una angiogénesis errática, lo que limita sus posibilidades en cuanto a las exigencias por parte del feto. Los factores angiogénicos, Factor de Crecimiento Vascular Endotelial (VEGF) y el Factor de Crecimiento Placentario (PlGF) y sus inhibidores, tienen gran importancia en la proliferación de las vellosidades placentarias y la angiogénesis, pues actúa en el desarrollo de ambos, y son altamente expresados durante el desarrollo placentario y fetal. VEGF es esencial en la formación de nuevos vasos, participa en la proliferación y migración, actuando como modulador en la diferenciación de los tejidos y la angiogénesis además PlGF actúa impulsando la angiogénesis, estimulando la quimiotaxis y la proliferación en las células endoteliales. La angiogénesis placentaria está regulada principalmente por el factor inducido por hipoxia (HIF-1), a través de su subunidad α, es un factor de transcripción que regula la respuesta celular a hipoxia y actúa como moderador de la homeostasis del oxígeno, estos procesos también incluyen vasculogénesis, metabolismo, vasodilatación y migración celular. HIF-1, es un regulador maestro mediante el cual las células se adaptan a los cambios en las concentraciones de oxígeno. Si los embriones no responden a esta tensión de oxígeno estresante, no logran sobrevivir y desarrollarse y en última instancia, morir. La síntesis de progesterona implica procesos por los que el colesterol se convierte en hormonas esteroides, por lo tanto la comprensión de la esteroidogénesis es de gran importancia dada la complejidad de cada paso, siendo cada paso una limitante en la velocidad de la síntesis, sujeto a mecanismos de regulación finamente acoplados. 3 II. Antecedentes Gestaciones interespecies. La gestación interespecie ocurre cuando una hembra lleva en el útero un embrión de una especie diferente, el que será una cría hibrida que tendrá un nuevo genoma (Cuevas, 2012; Musa et al., 2012, Widayati, 2012). Estos son generados en menor número en la naturaleza y en mayor número por la mano del hombre. Los motivos para producir gestaciones interespecies han sido variados, desde estudios en el laboratorio, de la fisiología de la gestación, de las interacciones materno-fetales, la conservación de animales en peligro de extinción o la producción de animales con características deseables. Por ejemplo en la cruza de Bos indicus x Bos taurus, híbridos fértiles con tolerancia al calor y resistencia a enfermedades, para el trabajo las mulas admiten más carga, más paciencia, resistencia y menor consumo de alimento, o en la cruza de alpaca x llama, mejor calidad de fibra fina, mayor peso al nacimiento y al destete (Mine et al., 2000, Zhang, 2000; Lira, 2010; Huanca et al., 2011, Widayati, 2012, Musa et al., 2012, Sumar, 2013). El borrego Cimarrón El borrego cimarrón (Ovis canadensis) es una de las especies de mamíferos mayores que estuvo ampliamente distribuida en las regiones desérticas y montañosas de los estados de Baja California Norte, Baja California Sur, Sonora, Chihuahua, Coahuila y Nuevo León; sin embargo, durante los siglos XIX y XX, sus poblaciones silvestres se vieron fuertemente afectadas principalmente por la transformación y fragmentación de su hábitat natural, cacería legal e ilegal, la competencia con el ganado doméstico (Pelz-Serrano et al., 2006; Valdez, 2012; Rodríguez-Rodríguez et al., 2013). 4 El borrego cimarrón o del desierto (Ovis canadensis) pertenece al Orden Artyodactila, Suborden Rumantia, Familia Bovidae y subfamilia Caprinae (Shackleton, 1985; Smith y Krausman 1988). De las subespecies de borrego cimarrón reconocidas en Norteamérica, tres ocurren en México; dos en la península de Baja California (Ovis canadensis cremnobates y O. c. weemsi y una en el Estado de Sonora (O. c. mexicana) (Instituto Nacional de Ecología, 2000; Valdez, 2012). Las ovejas cimarronas son poliéstricas estacionales, por lo general el celo ocurre durante el otoño y parte del invierno, por lo que los nacimientos son en primavera, sin embargo, la especie tiene una época reproductiva extendida, desde julio a diciembre con ciclos estrales de alrededor de 28 días, por lo general paren 1 cría (Shackleton, 1985; Álvarez-Romero et al., 2008). Los pesos de corderos en cautividad en el rango del nacimiento entre 2,8 a 5,5 kg (Shackleton, 1985). El periodo de gestación de los cimarrones es de 174 a 180 días (Shackleton, 1985; Smith y Krausman 1988; Álvarez-Romero et al., 2008). El borrego cimarrón (Ovis canadensis mexicana) es considerado como uno de los mamíferos sujetos a protección especial (Pr), en la (NORMA Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-1994, que determinó las especies y subespecies de flora y fauna silvestres terrestres y acuáticas en peligro de extinción, amenazadas, raras y las sujetas a protección especial, y que estableció especificaciones para su protección (Instituto Nacional de Ecología, 1994). Así como la NORMA Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-2001, Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo (SEMARNAT, 2001), y la NOM- 059-SEMARNAT-2010, Medio Ambiente y el Ministerio de Recursos Naturales), por calificar entre aquellas especies que podrían llegar a encontrarse amenazadas por factores que inciden negativamente en su viabilidad, por lo que se determina la necesidad de propiciar su recuperación y conservación o la recuperación (SEMARNAT, 2010). 5 La oveja doméstica La actual oveja doméstica se conoce científicamente por Ovis aries, lo que indica su pertenencia al género Ovis, el cual está integrado en la familia Bovidae, y ésta a su vez en el orden Artiodactyla, uno de los más importantes mamíferos desde el punto de vista zootécnico (Álvarez-Romero y Medellín 2005; Delgado y Nogales 2009), es poliéstrica estacional, la duración de la temporada de apareamiento varía con la duración del día, raza y nutrición, coincidiendo con el final del verano y el otoño, con el objetivo de que la temporada de partos generalmente es durante la primavera. En el periodo de actividad reproductiva, presenta una sucesión de ciclos estrales con intervalos entre dos ciclos de 17 días, que varía entre 16 a 19 días, con un tiempo de gestación: De 144 a 150 días (Jainudeen et al., 2000; Álvarez-Romero y Medellín 2005; Forcada, 2010; Bartlewski et al., 2011). Restricción de crecimientointrauterino (RCIU) En los mamíferos euterios, la placenta es el principal órgano de comunicación entre el feto y la madre. Una de las principales funciones de la placenta es entregar nutrientes y oxígeno al feto. El fracaso de la placenta para entregar un suministro adecuado de nutrientes al feto se denomina insuficiencia placentaria y resulta en RCIU (Sandovici et al., 2012; Zhang et al., 2015). Restricción de crecimiento intrauterino (RCIU), en medicina humana, este término es utilizado para referirse a un feto que no ha alcanzado su máximo potencial de crecimiento en el útero, puede ser causado por factores de origen materno, placentario, fetal o del medio ambiente que alteran la respuesta materna, presentan un peso y talla por debajo del percentil 10 para su edad gestacional, al nacer son patológicamente pequeños y con el riesgo de no evolucionar correctamente (Regnault et al., 2002; Rosenberg, 2007; Morrison, 2008; Zhang et al., 2015), resultando en bajo peso al nacer, parto prematuro y aumento de la 6 morbilidad perinatal y mortalidad (Barut et al., 2010). Las causas pueden ser originadas por la madre, la placenta, el feto o el medio, la isquemia placentaria y su insuficiencia se da en consecuencia una función placentaria deteriorada (Regnault et al., 2002; Brodsky y Christou 2004; Morrison, 2008; Barut et at., 2010; Maynard y Karumanchi 2011). En este sentido, el crear un modelo animal y poder usarlo para el estudio de la fisiología de la placenta y del feto ha sido de incalculable valor, debido a la posibilidad de repetir el muestreo, controlar experimentos y analizar múltiples periodos durante la gestación, bajo diferentes condiciones maternas y fetales (Morrison, 2008; Ulbrich et al., 2013). Las ovejas, se han utilizado ampliamente como un modelo experimental para el estudio de RCIU, reduciendo el suministro del sustrato feto placentario, utilizando una variedad de métodos, incluyendo la eliminación quirúrgica de la mayoría de las carúnculas del endometrio antes de la gestación, induciendo hipertermia materna, ligando la arteria umbilical, o con exceso de alimentación a hembras en pubertad gestantes (Reynolds et al., 2005; Zhang et al., 2015). El crecimiento fetal y el tamaño al nacer, en particular, son fundamentales para determinar la mortalidad y morbilidad, tanto inmediatamente después del nacimiento como durante el crecimiento y desarrollo. En los mamíferos, el principal determinante del crecimiento intrauterino es el suministro de nutrientes de la placenta al feto, de hecho, en muchas especies, el peso del feto en el corto plazo se correlaciona positivamente con el peso de la placenta, como una medida aproximada de la superficie para el transporte materno-fetal de nutrientes (Fowden et al., 2009; Zhang et al., 2015). A su vez, la capacidad de transferencia de nutrientes de la placenta depende de su tamaño, la morfología, el flujo sanguíneo y la abundancia transportada (Zhang et al., 2015). 7 La placenta Características generales En los mamíferos, el desarrollo del embrión su supervivencia, así como una gestación exitosa, dependen de la creación de órgano materno-fetal funcional. Esta conexión se inicia durante el contacto principal del embrión, seguido por la implantación del embrión al endometrio materno, y culmina con la generación de la placenta juntos, estos procesos se conocen como placentación (Bressan et al., 2009; Sandovici et al., 2012). La placenta es un órgano transitorio mediante la cual se realizan múltiples funciones necesarias para el éxito de dar una nueva vida, que van desde el anclaje del conceptus, (producto de la concepción), a la pared uterina, la modulación de la respuesta inmune de la madre para prevenir el rechazo inmunológico, facilita el intercambio de nutrientes, gases y deshechos entre el sistema materno y fetal. También produce y metaboliza varias hormonas que son liberadas a la circulación materna, que desempeñan un papel importante en la regulación de las adaptaciones maternas a la gestación. Es el primer órgano que se forma durante la gestación. (Reynolds y Redmer, 2001; Bressan et al., 2009; Fowden et al., 2009; Sandovici et al., 2012; Zhang et al., 2015). 8 Figura 1. Representación esquemática de diferentes tipos de placenta, en varias especies: 1; placenta humana, 2; equina, 3; felina, 4; roedor; 5; rumiante; y 6; porcina. Am: amnios, Al: alantoides, V: saco vitelino y C: corion (adaptado de Fernandes et al., 2012). Clasificación placentaria La placenta se ha descrito como el órgano más variable en estructura que cualquier otro órgano en los mamíferos, por lo que se clasifican de diferentes formas y desde diferentes puntos de vista. Considerando la relación entre la madre y el feto según su origen vascular o por su morfología e histología (Barreto y Souza 2012; Burton et al., 2006). Figura 1, de acuerdo a su morfología, son cuatro tipos (difusa, cotiledonaria, zonal, y discoidal), clasificándose de acuerdo con el área de intercambio materno-fetal, si se encuentra disponible sobre toda la superficie del saco coriónico, aumentado por la formación de pliegues o si está restringido, a algunas zonas, que es la característica de este grupo (Carter y Enders 2004; Barreto y Souza 2012; Fernandes et al., 2012; Furukawa et al., 2014). Difusa. Toda superficie del epitelio luminal uterino está cubierto por vellosidades, que se distribuyen uniformemente y se encuentra en caballos y cerdos (Barreto y Souza 2012; Furukawa et al., 2014). 9 Cotiledonaria. Este tipo de placenta se caracteriza por tener las vellosidades coriónicas agrupadas llamadas en cotiledones (100 a 120), sitio donde el útero está en contacto con la placenta, la porción del feto se llama cotiledón y los sitios de fusión maternos son carúnculas que al unirse forman un placentoma. Este tipo de placenta se encuentra en rumiantes (vaca, oveja y cabra) (Ferrugem, 2008; Barreto y Souza 2012). Zonal. Este tipo de placenta muestra una zona del corion recubierta de vellosidades formando una banda en la región ecuatorial del saco coriónico, donde se unen al endometrio, formando una circunferencia correspondiente al lumen del útero. Este tipo de placenta se encuentra en los carnívoros (perras y gatas) (Barreto y Souza 2012; Furukawa et al., 2014). Discoidal. Este tipo de placenta no se encuentra en ninguna especie doméstica, se localiza en primates, roedores y conejos. Se caracteriza porque el área de la placenta por medio del cual se une con el endometrio forma un disco oval por lo que la interacción materna se limita a esa área (Ferrugem, 2008; Furukawa et al., 2014). 10 Figura 2. Representación esquemática de la placenta ovina y capas de tejidos materno-fetales. De acuerdo a la clasificación de Grosser. 1; alantoides, 2; amnios, 3; saco vitelino, 4; epitelio coriónico, 5; cotiledón EC: epitelio coriónico, EU: epitelio uterino, CF: capilares fetales, CM: capilares maternos, LB: lámina basal, Si: sincitiotrofoblasto, IM: intersticio materno, SM: sangre materna (modificado de Burton et al., 2006). En la clasificación por su estructura histológica (Figura 2), Otto Grosser, propuso un sistema de clasificación tomando en cuenta el número de capas de tejido que, bajo el microscopio de luz, separan las corrientes sanguíneas materna y fetal, aunque el sistema se ha actualizado, proporcionó un marco útil para su estudio, por lo general se aplica de una forma simplificada con tres tipos principales: epiteliocorial, endoteliocorial, y hemocorial (Carter y Enders 2004; Burton et al., 2006; Carter, 2011; Furukawa et al., 2014). Epiteliocorial. Este tipo de placenta, se constituye de seis capas histológicas, donde el epitelio uterino se mantiene intacto, se pone en contacto con el corion, 11 carece de invasión o destrucciónde sus paredes. Esta placenta se encuentra en yegua, cerda, vaca y borrega (Carter, 2011; Furukawa et al., 2014). Endoteliocorial. En esta placenta, el epitelio uterino y el tejido conectivo desaparecen después de la implantación por lo que el corion entra en contacto directo con el endometrio materno, esta placenta la constituyen cuatro capas histológicas. Este tipo de placenta se encuentra en la perra y en la gata (Ferrugem, 2008; Furukawa et al., 2014). Hemocorial. Este tipo de placentación es la más invasiva, está constituida por tres capas histológicas, donde todas las capas de tejidos maternos desaparecen a través de la erosión, lo que lleva a la conexión directa entre el corion y la sangre materna. Este tipo de placenta lo encontramos en primates y roedores (Burton et al., 2006; Ferrugem, 2008; Furukawa et al., 2014). Existen variaciones específicas en cada especie, en el caso de algunos rumiantes (vaca y oveja), las células binucledas características de éstos, modifican el epitelio uterino por fusión apical para formar un sincicio mixto materno-fetal, para describir este tipo de relación placentaria se ha aceptado el término sinepiteliocorial (Burton et al., 2006; Barreto y Souza 2012). De la creación de un entorno materno adecuado para el desarrollo del feto depende el buen funcionamiento y desarrollo de las células trofoblásticas, éste está regulado únicamente por las señales que emanan de ambos, y requieren la expresión bien coordinada de muchos factores de transcripción, factores de crecimiento, citocinas y sus receptores entre otros (Reynolds y Redmer 2001; Myatt, 2006; Bressan et al., 2009; Sandovici et al., 2012). La placenta presenta un tejido de rápido crecimiento con una alta demanda metabólica que requiere la formación de vasos sanguíneos y procesos angiogénicos dinámicos desde temprano hasta el final del embarazo para apoyar su crecimiento y función (Grazul-Bilska et al., 2010). Para el desarrollo vascular son necesarios 2 procesos distintos, vasculogénesis y angiogénesis. 12 Vasculogénesis La vascularización de la placenta es el resultado de la formación de novo de capilares a partir de células precursoras mesenquimales pluripotentes (Burton et al., 2006). La neovascularización, o la formación de nuevos vasos sanguíneos, se divide en dos procesos: vasculogénesis y angiogénesis. Vasculogénesis embrionaria o clásica es el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de hemangioblastos que se diferencian en células sanguíneas y células endoteliales maduras. En el embrión, los vasos sanguíneos se desarrollan primero por agregación de angioblastos en una red primitiva de tubos endoteliales simples, que son remodelados en un sistema circulatorio, se someten a proliferación, así como de ramificación y migración (Roskoski, 2007; Arroyo y Winn 2008; Patel-Hett y D’Amore 2011), el desarrollo vascular y angiogénesis es paralelo al crecimiento de los tejidos uterinos y de la placenta para apoyar el crecimiento y el desarrollo fetal (Reynolds y Redmer 2001 , Sandovici et al., 2012). Figura 3. Cascada de angiogénesis. 1. Producción y liberación de factores de crecimiento. 2. Unión a los receptores de la célula endotelial y activación. 3. Degradación enzimática de la membrana basal. 4. Migración y proliferación de la célula endotelial. 5. Formación de los tubos vasculares. 13 Angiogénesis Es el proceso por el cual se desarrollan nuevos vasos sanguíneos a partir de preexistentes redes vasculares. Figura 3, este proceso se inicia a partir de la producción y liberación de factores de crecimiento, seguido de la unión a sus receptores y su activación, posteriormente la destrucción local de la pared de un vaso preexistente, así como la activación de la proliferación celular endotelial y la migración, a continuación las células endoteliales se ensamblan en estructuras tubulares alrededor de la cual se forman entonces paredes del vaso sanguíneo. Durante la maduración posterior de la red vascular, los capilares se funden en vasos más grandes, arterias, venas, para finalmente madurar en vasos sanguíneos estables (Devorak, 2005; Roskoski, 2007; Arroyo y Winn 2008; Patel- Hett y D’Amore 2011). La actividad del tejido durante la angiogénesis depende del equilibrio de muchos factores, ya sea estimulante o inhibidora. Este sistema de señalización molecular es clave en la activación y modulación de la proliferación y migración de células endoteliales que forman la base de cualquier vaso (Arroyo y Winn 2008; Karamysheva, 2008; Patel-Hett y D’Amore 2011). Hay cerca de 30 factores pro- angiogénicos endógenos conocidos, varios de los cuales han sido identificados como importantes reguladores de estos procesos, incluyendo el factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF), factor de crecimiento epidérmico (EGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), angiopoyetinas-1 y -2 (Ang-1 y Ang-2), y altamente regulado por la familia de proteínas del factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF) y sus receptores, que son inducidos por el factor inducible por hipoxia 1 alfa (HIF-1α) (Regnault et al., 2002; Devorak, 2005; Arroyo y Winn 2008; Roskoski, 2007). VEGF es una familia de glicoproteínas homodiméricas de cinco miembros: VEGF (o VEGF-A), VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, VEGF-E y el factor de crecimiento placentario PlGF. Una diferencia importante entre las isoformas es su afinidad por la heparina lo que afecta su unión con la superficie celular (Devorak, 2005; Roskoski, 2007; Patel-Hett y D’Amore 2011). Las principales actividades biológicas 14 de VEGF contribuyen a la inducción de la angiogénesis, como son: crecimiento, proliferación, migración, supervivencia y aumento de la permeabilidad vascular (Ferrara, 1997; Matsumoto, 2001; Koch y Claesson-Welsh 2012). Al factor de angiogénesis VEGF, se le identificó originalmente como un factor de permeabilidad vascular (Matsumoto, 2001; Takahashi y Shibuya 2005), es el miembro más ampliamente estudiado de esta la familia y se ha implicado tanto en la vasculogénesis como en la angiogénesis (Takahashi y Shibuya 2005; Roy et al., 2006; Patel-Hett y D’Amore 2011). El VEGF es una glicoproteína homodimérica de 45 kDa. Se han identificado cinco isoformas variantes, expresadas de un solo gen de VEGF, VEGF121, VEGF145, VEGF165, VEGF189 y VEGF206, indicado así por su número de residuos de aminoácidos, resultado del proceso de maduración por corte y empalme del ARNm, que contiene ocho exones separados por 7 intrones. El VEGF121 y el VEGF165 son los más ampliamente expresados y son los principales reguladores en la proliferación y migración de las células endoteliales, al igual que de la permeabilidad vascular (Ferrara y Davis-Smith 1997; Matsumoto, 2001; Karamysheva, 2008; Patel-Hett y D’Amore 2011). En ovinos se ha observado que está presente desde el inicio del desarrollo fetal, Cheung et al. (1995), detectaron la expresión de las isoformas de VEGF en cotiledones, corion y amnios, a través de la gestación Así mismo Bogíc et al., en (2002), observaron la expresión de VEGF en placenta ovina. El factor de crecimiento placentario (PlGF), miembro de la familia VEGF, comparte el 53% de similitud con la secuencia de aminoácidos con VEGF, se identificó primero en placenta, se expresa en todas las etapas de gestación, también se sabe que está presente en corazón, pulmón, glándula tiroides y músculo esquelético. Por empalme alternativo, o splicing alternativo que es un proceso de edición post-transcripcional producido tras la obtención del ARN mensajero primario, se han descrito cuatro isoformas PlGF-1- 4, las cuales tienen diferente afinidad a heparina. Los PlGFs median sus efectos a través de VEGFR-1 (Roy et al., 2006; Burton et al., 2009). PlGF tiene efecto directo en células endoteliales 15 mediante la inducciónde su propia señalización y por la interacción con VEGF impulsando la angiogénesis (Takahashi y Shibuya 2005; Roy et al., 2006). Se ha observado que la expresión de PlGF disminuye condiciones de hipoxia (Matsumoto, 2001). VEGF induce la angiogénesis en una variedad de condiciones fisiológicas y patológicas incluyendo la embriogénesis, la formación del cuerpo lúteo, crecimiento tumoral, cicatrización de heridas y la angiogénesis compensatoria en el corazón. Mediante la interacción con sus receptores de tipo tirosina cinasas, expresados en la superficie celular de la mayoría de las membranas celulares de las células endoteliales: VEGFR-1 o Flt-1 (fms-like tyrosine kinase-1) y VEGFR-2 o Flk-1 (fetal liver kinase-1) en ratones, y en humanos, KDR (Kinase insert domain receptor) (Ferrara y Davis-Smyth 1997; Cross et al., 2003; Ferrara et al., 2003; Roy et al., 2006). VEGFR-1 y VEGFR-2 están expresados predominantemente por las células endoteliales vasculares, así mismo ambos receptores son regulados en condiciones de hipoxia (Hoeben et al., 2004). VEGFR-1 es un receptor que se une con alta afinidad a VEGF y PlGF, se expresa en las células endoteliales vasculares y en una variedad de células no endoteliales. Tiene actividad cinasa mucho más débil que VEGFR-2, es incapaz de generar una respuesta mitogénica en las células endoteliales cuando son estimuladas por VEGF (Hoeben et al., 2004). Modula la división de las células endoteliales en las primeras etapas del desarrollo vascular, antes de la formación de los primeros vasos sanguíneos primitivos. Durante el desarrollo, se expresa primero en angioblastos y en el endotelio, aunque en menor medida que VEGFR- 2, su expresión disminuye durante las etapas embrionarias posteriores (Takahashi y Shibuya 2005; Otrock et al., 2007). La unión de VEGF a VEGFR-2 promueve la dimerización del receptor que se estabiliza adicionalmente por interacciones con baja afinidad (Matsumoto, 2001; Cross et al., 2003; Roy et al., 2006; Koch, 2012). VEGFR-2 se considera que es el principal mediador de varios efectos fisiológicos de VEGF en las células endoteliales como son: proliferación, supervivencia, migración y la permeabilidad 16 (Cross et al., 2003, Ferrara et al., 2003; Koch y Claesson-Welsh 2012), tras la unión de sus ligandos con el dominio extracelular del receptor, activan una cascada de proteínas, después de la dimerización y autofosforilación de los receptores intracelulares tipo tirosina cinasas (Cross et al., 2003; Takahashi y Shibuya 2005; Otrock et al., 2007; Patel-Hett y D’Amore 2011). Los receptores de tipo tirosina cinasas, de VEGF, son proteínas transmembrananales con un único dominio transmembrana, su región extracelular esta formado por siete dominios similares a inmunoglobulina. Los receptores VEGFR son altamente homólogos (Roy et al., 2006; Otrock et al., 2007; Karamysheba, 2008). Es importante señalar que VEGFR-1 tiene una forma soluble (sVEGFR-1 o sFlt-1), resultado del proceso de maduración por corte y empalme del ARNm, solo tiene los seis primeros dominios y carece de la región transmembrana, se une con alta afinidad a VEGF lo que contribuye a ambas condiciones fisiológicas y patológicas mediante el bloqueo de la función de los factores de crecimiento VEGF y PlGF, lo que sugiere que puede ser un regulador negativo (Ferrara y Davis-Smyth 1997; Roskoski, 2007; Arroyo y Winn 2008). La expresión génica de VEGF está regulada positivamente por la hipoxia, se ha observado que el ARNm de VEGF se expresa rápidamente y de forma reversible por la exposición a bajo O2, se ha establecido que factor inducible por hipoxia-1 (HIF-1), a través de su subunidad α, es un mediador clave de las respuestas hipóxicas (Ferrara y Davis-Smyth 1997; Takahashi y Shibuya 2005). Durante la embriogénesis temprana, etapa en la que el ambiente uterino es relativamente hipóxico, en respuesta a la adaptación a la hipoxia se activa la expresión de HIF-1α, que regula directamente la transcripción de los factores angiogénicos, específicamente la familia VEGF y sus receptores (Ahmed et al., 2000; Barut et al., 2010; Koch y Claesson-Welsh 2012). En etapas posteriores, se detecta la expresión de VEGF en la mayoría de los órganos en el ratón y humano incrementándose en las áreas de hipoxia que se caracterizan por una 17 angiogénesis activa debido a la presencia de elementos de respuesta a hipoxia (HRE) (Ferrara y Davis-Smyth 1997; Matsumoto, 2001). Factor inducido por hipoxia 1α (HIF-1α) HIF-1α, es un factor de transcripción que regula directamente la transcripción de estos factores, conforme aumenta la edad gestacional y la concentración de oxígeno, la expresión de HIF-1 y la de sus genes blanco, disminuyen favoreciendo la maduración del trofoblasto (Ahmed et al., 2000; Regnault et al., 2002; Barut et al., 2010, Pringle et al., 2010). Figura 4. Regulación de la estabilidad y actividad del HIF-1α dependiente del oxígeno. En normoxia, HIF-1α es hidroxilada en sus dominios de degradación por PHD-2 y PHD-3, permitiendo su interacción con la proteína VHL (von Hippel- Lindau). Ese complejo marca a HIF-1α con una serie de moléculas de ubiquitina, y son inmediatamente reconocidas por el proteosoma. Además, FIH (factor inhibidor de HIF) actúa como una asparaginil hidroxilasa, evitando la interacción de HIF-1α con diversos coactivadores, tales como p300/CBP, dando por resultado su inactivación. Durante la hipoxia, la actividad de las prolil y asparaginil-hidroxilasas, que dependen del oxígeno, se reduce. El HIF-1α acumulado se combina con HIF- 1β para formar un heterodímero que se une al ADN e interactúa con sus coactivadores, impulsando la transcripción de diversos genes inducibles por HIF- 1α (modificado de Reshef, 2012). 18 Los factores inducibles por hipoxia (HIF) se identificaron por primera vez en estudios de eritropoyesis inducida por hipoxia. Este factor mostró unirse y activar la transcripción del gen humano EPO que codifica la eritropoyetina (Hubbi y Semenza 2015). Los HIFs son una familia de factores de transcripción que responden a cambios en la presión de oxígeno del entorno celular. HIF-1 es un heterodímero que contiene una subunidad expresada constitutivamente (HIF-1β) y una subunidad (HIF-1α), que es regulada por los niveles de oxígeno por poseer un dominio de degradación dependiente de oxígeno (ODDD), el cual regula la estabilidad de la proteína, ambas subunidades α y β, pertenecen a la familia de proteínas de unión a ADN conocidas como bHLH-PAS (basic Hélix-Loop-Hélix- Per/ARNT/Sim) porque contienen dominios básicos hélice-bucle-hélice y dominios PAS que regulan su actividad transcripcional. También poseen una región básica, que les permite la unión específica a secuencias de ADN formando el elemento de respuesta a hipoxia (HRE) que se encuentran asociados a gran número de genes, HIF reconoce y se une a los motivos de secuencia GACGTG. En normoxia, las concentraciones de oxígeno (20% O2) favorecen la hidroxilación de dos residuos de prolina (P402 y P564), en el dominio ODDD, de HIF-1α promoviendo la interacción de HIF con el complejo E3 ubiquitina ligasa de la proteína de Von Hippel-Lindau (VHL), ese complejo marca a HIF-1α con una serie de moléculas de ubiquitina, y son inmediatamente reconocidas por el proteasoma. En situación de hipoxia, HIF-1α se estabiliza y se transloca del citoplasma al núcleo, donde dimeriza con la subunidad 1β, y el complejo formado se transforma en transcripcionalmente activo, este complejo activo se une a elementos de respuesta en el promotor, reconoce los HRE que se encuentran en las regiones promotoras de sus genes blanco, incluyendo muchos factores involucrados en la regulación de la angiogénesis, tales como VEGF, PlGF, Ang-1, Ang-2 y PDGF e induce la transcripción de dichos genes (Figura 3) (Cunnigiaet al., 2000; Semenza, 2001; Regnault et al., 2002; Peña, 2008; Reshef, 2012). El principal regulador de HIF-1α, es el oxígeno, diversos mecanismos postraduccionales son los encargados de regular la degradación de HIF-1α: 19 hidroxilación, ubiquitinación y acetilación: pero es la hidroxilación el evento que juega un papel más relevante en su regulación, HIF-1α esta expresado de modo constitutivo en la mayoría de tipos celulares, por debajo de una presión parcial de O2 del 6%, estabilizándose rápidamente (Pringle et al., 2010; Dongjun et al., 2014). La isquemia placentaria e hipoxia, se han observado que con frecuencia están asociados, así mismo se ha observado que las mujeres con preeclamsia tienen alteraciones en el factor HIF-1 placentario y sus genes blanco, incluyendo VEGF, PlGF y VEGFR-1, la inadecuada placentación es común a restricción de crecimiento placentario y preeclampsia, ocurriendo ésta restricción de crecimiento con o sin preeclampsia Wang et al., 2009; Ashur-Fabian et al., 2012). Progesterona y sus receptores Durante la gestación, la progesterona juega un papel fundamental e indiscutible en el establecimiento y mantenimiento de la preñez en los mamíferos. Conceptus en crecimiento y desarrollo, en los mamíferos requieren progesterona, sus acciones en el útero regulan la diferenciación y función endometrial, la señalización reconocimiento de la gestación, la receptividad uterina para la implantación del blastocisto y las interacciones embrión y útero (Spencer et al., 2004; Reynolds et al., 2015). Por lo que el mantenimiento de una gestación depende en gran medida de la esteroidogénesis placentaria adecuada (Tuckey, 2005; Parraguez et al., 2013). Las hormonas esteroides se sintetizan a partir del colesterol, sustrato para las mitocondrias de células especializadas de la corteza adrenal, gónadas y placenta (Gómez-Chang et al., 2012; Esparza-Perusquía et al., 2015; Martínez et al., 2015). Durante la gestación en seres humanos, la progesterona ovárica es inicialmente importante para el mantenimiento de la gestación, sin embargo, como progresa la gestación, la placenta se convierte en la principal fuente de progesterona. Esto también se aplica a otros mamíferos, incluyendo la oveja (Lea et al., 2007). 20 La mayoría de las acciones de progesterona están mediadas por receptores específicos que se encuentran en la membrana celular y en el núcleo. Los receptores intracelulares de progesterona (PR), PR-A y PR-B, regulan el desarrollo y la función del endometrio e inducen cambios esenciales en las células para la implantación y el establecimiento y mantenimiento de la gestación (Tuckey, 2005; Camacho-Arroyo et al., 2007; Vázquez-Martínez et al., 2014). PR-A y PR-B pertenecen a una familia de factores de transcripción activados por ligando y comparten elementos estructurales y funcionales comunes, como la región reguladora, dominio de unión al ADN, región bisagra y el dominio de unión a ligando, con otros receptores de hormonas esteroides, el dominio de unión al ADN, región bisagra y el dominio de unión al ligando son idénticos en PR-A y B con la diferencia entre los dos RPs que el dominio regulador N-terminal se trunca en 164 aminoácidos en PR-A (Boonyaratanakornkit y Dean 2004; Patel et al., 2015; Reynolds et al., 2015). Una diferencia en la actividad transcripcional de las isoformas del RP, está relacionada con su estructura, en la región N-terminal de PR-B posee una función de activación, que está ausente en PR-A. Así mismo PR- A, posee una función inhibidora situada junto a la función de activación, solo en ésta. De hecho, PR-A normalmente funciona como un inhibidor transcripcional de PR-B. Por otra parte, se ha informado que ambas isoformas actúan como activadores transcripcionales de genes diferentes en la misma célula. Esto significa que la actividad fisiológica de los PRs es el resultado de la proporción de contrapeso de estas isoformas cuando ambos están presentes en las mismas células (Camacho-Arroyo et al., 2007; Vázquez-Martínez et al., 2014). Tras la unión del ligando, PR-A y PR-B afectan la función celular mediante dos mecanismos de acción: genómica o clásica, que implica cambios en la expresión génica, donde la función de los RPs, como factores de transcripción activados por ligando interactúan directamente con el promotor de ADN con elementos potenciadores y co-rreguladores transcripcionales para modular la expresión de genes que están relacionados con los efectos a largo plazo, mientras que el modo 21 no genómico o no clásico, implican cambios a nivel de la membrana celular y se relacionan con efectos rápidos (Patel et al., 2015; Reynolds et al., 2015). Vasconcellos et al. (2011), realizaron un estudio para evaluar la expresión de los RPs y de estrógenos, en el tracto genital de ovejas, detectando la expresión mediante inmunohistoquímica y por RT-PCR, tiempo real y concluyeron que ambos receptores estuvieron presentes. Asimismo en otro estudio, interesantemente se ha observado la expresión de los PRs en carúnculas y en membranas fetales durante el inicio de gestaciones ovinas (Reynolds et al., 2015). Esteroidogénesis en Placenta El colesterol es la molécula básica para la síntesis de todas las hormonas esteroides, y el primer paso de la esteroidogénesis es la especialización celular para este propósito (Finco et al., 2015). Numerosas fuentes de colesterol pueden ponerse a disposición de la célula para este fin, estos incluyen colesterol transportado por las lipoproteínas de baja densidad (LDL), lipoproteínas de alta densidad (HDL), la hidrólisis de ésteres de colesterol intracelular almacenados en gotitas de lípidos, el colesterol que se internaliza de la membrana plasmática, y la síntesis de novo a partir de acetato (Miller, 2013; Finco et al., 2015; Ruggiero y Lalli 2016). Además una cantidad significativa de colesterol es sintetizada por el feto, a más de tener una fuente externa, específicamente la circulación materna a través de la placenta, transportado del trofoblasto y células endoteliales mediado por receptores (Woollett, 2005; Woollett, 2011). La biosíntesis de hormonas esteroides requiere la transferencia de colesterol, su precursor, desde el exterior a la membrana mitocondrial interna en ovinos (Lea et al., 2007), igualmente en la placenta humana, ésta es la primera limitante en la esteroidogénesis, para su conversión en pregnenolona, paso finamente coordinado (Miller y Auchus 2011; Finco et al., 2015). 22 Se ha observado que en tejidos como cerebro, suprarrenales y gónadas, el transporte de colesterol se lleva a cabo por la proteína StAR (Steroidogenic Acute Regulatory Protein), la cual está ausente en la placenta humana (Pulak et al., 2009; Finco et al., 2015), el colesterol transportado se convierte en pregnenolona por la enzima citocromo P450scc (CYP11A1), que se encuentra en el lado de la matriz de la membrana mitocondrial interna (Yamazaki et al., 2006; Finco et al., 2015; Martínez et al., 2015). StAR es una proteína mitocondrial que regula la producción de esteroides aguda en las glándulas suprarrenales y gónadas en respuesta a la corticotropina y a la hormona luteinizante, respectivamente (Alpy el al., 2005, Clark y Stocco 2014). La placenta pertenece al grupo de los tejidos esteroidogénicos de respuesta crónica y es probable que ésta sea la razón por la cual, las células del trofoblasto no tengan las proteínas que transportan el colesterol del citoplasma a las mitocondrias descritas en los tejidos de respuesta aguda, como las glándulas suprarrenales y gónadas (Miller y Auchus 2011; Gómez-Chang et al., 2012; Martínez et al., 2015). StAR, StAR1 o StARD1, se sintetiza como una proteína precursora de 37 kDa, a la importación y procesamiento de éste precursor mitocondrial producenun producto intermedio 32 kDa y una forma madura de 30 kDa que se localiza dentro de la matriz (Clark et al., 1994; Clark, 2012; Clark y Stocco 2014). Esta proteína fue descubierta en la búsqueda del factor que desencadena la respuesta aguda a la esteroidogénesis, identificada, como una fosfoproteína 30 kDa asociada con mitocondrias (Arakane et al., 1997; Miller, 2013), a continuación, clonó el ADNc y la nombró Steroidogenic Acute Regulatory protein (StAR) (Clark et al., 1994; Miller, 2013). Descrita por primera vez como una proteína de 30 kDa, en un cultivo de células de la corteza adrenal de ratas, su patrón de expresión se correlacionó con el aumento de la producción de hormonas esteroides. La clonación de ADNc de 30 kDa de la línea celular tumoral MA-10 de ratón, reveló una proteína predicha de 23 284 aminoácidos y su expresión dio como resultado un incremento en la síntesis de esteroides (Clark et al., 1994., Clark, 2012). La expresión de la proteína StAR está generalmente regulada por mecanismos dependientes de AMPc en las glándulas suprarrenales y las gónadas (Pulak et al., 2009; Alpy el al., 2005). Además requiere la fosforilación de la proteína precursora de 37 kDa por la proteina quinasa A (PKA), para la actividad máxima de la proteína de 30 kDa biológicamente activa (Miller y Auchus 2011; Clark et al., 2012, Arakane et al., 1997). Otra proteína de la misma familia de transportadores es, la MLN64 (por sus siglas en inglés Metastatic Lymph Node 64) o StARD3, (StAR-related lipid transfer domain protein 3), es una proteína de 445 residuos, con dos dominios distintos: un dominio amino-terminal que contiene cuatro hélices transmembrana y un dominio carboxilo terminal de transferencia de lípidos relacionado con START (steroidogenic acute regulatory protein-related lipid transfer), que es un dominio conservado de unión a colesterol. El dominio START, es una secuencia conservada que se pliega en una estructura α/β formando un bolsillo hidrofóbico de unión a esteroles y otros lípidos (Miller y Auchus 2011; Clark, 2012). Este dominio es el responsable de la mecánica de inducir la transferencia de colesterol y que funciona en la membrana mitocondrial externa (Alpy et al., 2005; Pulak et al., 2009; Rigotti, 2010; Clark, 2012). EL ADNc de MLN64 se identificó a partir de una biblioteca de ADNc de ganglios linfáticos metastásicos de cáncer de mama (Alpy et al., 2005; Clark, 2012). MLN64 se encuentra en los endosomas tardíos, de esta localización específica sugirió que MLN64 es un transportador de colesterol derivado de lipoproteínas de baja densidad (LDL), que por endocitosis se transporta a los endosomas tardíos, donde el colesterol se encamina a diferentes orgánulos (Alpy et al., 2005). Los estudios de localización subcelular han demostrado que la MLN64 parcialmente co-localiza con los marcadores asociados con principios de reciclaje, endosomas 24 tardíos y con los lisosomas, se encontró con LBPA (ácido lisofosfatídico), un marcador de endosomas tardíos, lo que demuestra que MLN64 es una proteína residente de endosomas tardíos (Alpy y Tomasetto 2006). MLN64 contiene un dominio que comparte 33% de identidad de secuencia y 53% de similitud de secuencia con la START de StAR humana por lo que MLN64 se reconoció como una proteína START y se nombró StARD3 (Clark, 2012). Se ha observado en ensayos de Western blot para StARD3 que la proteína 55-kDa se procesa proteolíticamente en cuatro proteínas con pesos moleculares de 27, 28, 31, y 33-kDa (Esparza-Perusquía et al., 2015). A diferencia de otros tejidos como la corteza suprarrenal o las gónadas, la placenta no cuenta con regulación aguda de la esteroidogénesis, la placenta humana no expresa la proteína StAR, se ha sugerido que es a través de StARD3 o MLN64 que se estimula la esteroidogénesis y que ésta es la proteína responsable del transporte de colesterol en la placenta humana, en virtud de su homología a StAR (Watari et al., 1997; Gómez-Chang et al., 2012; Esparza-Perusquía et al., 2015). START Se ha identificado una familia de genes en base a la homología estructural, cada proteína contiene un dominio de ~245 aminoácidos de transferencia de lípidos relacionados con StAR, START, (por sus siglas en inglés StAR-related lipid- transfer) El genoma de los mamíferos contiene 15 proteínas de dominio START (StARD1-StARD15), StARD1 es sinónimo de StAR, se han clasificado así porque se unen al colesterol (5), o a proteínas (10) (Soccio y Breslow 2003; Rigotti et al., 2010). 25 Figura 5. Síntesis de pregnenolona en la mitocondria de la placenta humana. P450scc: Cholesterol side chain cleavage enzyme; 3β-HSD: 1,3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa; AR: adrenodoxina reductasa; Adx: Adrenodoxina (adaptado de Tuckey, 2005). Una vez que las moléculas de colesterol se transfirieron con éxito a la mitocondria, primer paso limitante en la síntesis y después de la primera reacción de esteroidogénesis catalizada por la enzima P450scc (CYP11A1; por sus siglas en inglés Cholesterol side chain cleavage enzyme), ésta conversión es otra limitante que regula la síntesis de la esteroidogénesis. La adrenodoxina y la adrenodoxina reductasa constituyen una pequeña cadena que transporta electrones hacia el P450scc desde el NADPH. En el caso de la placenta las mitocondrias expresan la enzima 1,3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa isomerasa (3β-HSD), la cual cataliza la biotransformación de pregnenolona a progesterona (Figura 5), (Tuckey, 2005; Miller y Auchus 2011). 26 Justificación Se tiene conocimiento de algunas de las principales características reproductivas generales de los híbridos Ovis canadensis mexicana x Ovis aries, pero los aspectos fisiopatológicos de este tipo gestación interespecie no han sido estudiados, por lo que esta investigación permitirá conocer tanto parámetros bioquímicos y moleculares como aspectos clínicos de este modelo. Hipótesis Una gestación interespecífica (Ovis canadensis mexicana x Ovis aries) originará un inadecuado desarrollo placentario y fetal, así como alteraciones en la expresión de HIF-1α y sus genes blanco (VEGF y PlGF), causando un síndrome de restricción del crecimiento intrauterino. Objetivo general Caracterizar el modelo de restricción del crecimiento placentario y fetal en la gestación interespecies (Ovis canadensis mexicana x Ovis aries) y estudiar la expresión de genes que participan en la vascularización HIF-1α y sus genes blanco VEGF y PlGF. 27 Objetivos específicos 1. Caracterizar el modelo híbrido de crecimiento placentario y fetal, evaluando parámetros de funcionalidad del sistema cardiovascular y renal. 2. Estudiar las características fenotípicas de las crías. 3. Estudiar las concentraciones plasmáticas de factores angiogénicos (VEGF, PlGF, HIF-1α) y progesterona. 4. Estudiar los mecanismos moleculares que participan en la esteroidogénesis del trofoblasto. III. Metodología Animales Se utilizaron borregas domésticas del Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión en Producción Ovina (CEIEPO) perteneciente a la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México. Localzado en el poblado de Tres Marías, km 53.1 carretera Federal México – Cuernavaca, Municipio de Huitzilac, Estado de Morelos C. P. 62515. Para la obtención de las gestaciones híbridas, a fin de obtener una cría por oveja, se realizó transferencia de embriones, para lo cual se organizaron, en 2 grupos, donadoras y receptoras. A las donadoras, se inseminaron con semen congelado de borrego Cimarrón (Ovis canadensis mexicana), los embriones obtenidos se transfirieron seis días después a las ovejas receptoras. Para el grupo control, se utilizó semen de borrego doméstico (Ovis aries).28 Inseminación de ovejas donadoras Las ovejas donadoras de embriones, se sincronizaron con dispositivos intravaginales de liberación controlada de progesterona (CIDR, Pfizer), al mismo tiempo que las receptoras. Para la superovulación se les administró intramuscularmente una dosis total de 140 mg de hormona folículo estimulante (FSH, Folltropin V, Bioniche, Canadá), durante 4 días cada 12 horas, en dosis decrecientes, iniciando dos días antes del retiro del dispositivo. Se les detectó el celo y posteriormente se inseminaron intrauterinamente con semen congelado de borrego Cimarrón. Para ello, las ovejas permanecieron sin alimento 48 horas y sin agua 24 hr, antes de ser anestesiadas con Xilacina al 10%, a dosis de 0.44 mg/kg de peso vivo vía intramuscular y 1 mg/kg de ketamina vía endovenosa. Fueron esquiladas previamente y se rasuraron, se lavó con jabón la región abdominal y posteriormente con jabón quirúrgico y benzal. Se colocaron en una mesa para inseminación, en una posición decúbito dorsal, se introdujo una aguja de Veress para insuflar la cavidad abdominal. Se realizaron 2 incisiones de 3 cm a cada lado de la línea media y por debajo de la ubre para insertar 2 trócares con cánula de 5 mm de diámetro: por una se introdujo un laparoscopio recto por la otra el aplicador para semen, y se inseminaron en cada uno de los cuernos uterinos con una dosis de semen de 70 millones de células. Finalizada la inseminación se suturaron las incisiones y se les administró un antibiótico de larga acción, 1 ml por 30 – 40 kg de PV de Penicilina de larga acción (Pencivet Super fuerte, Intervet, México). Horas después de realizada la inseminación (1-2), cuando se recuperaron de la cirugía se les proporcionó agua y pastura en pequeñas cantidades, al día siguiente la alimentación habitual y se les dejó descansar en corrales individuales (Mejía, 2012a). 29 Recolección de embriones híbridos Ovis canadensis mexicana por Ovis aries Se llevó a cabo mediante laparoscopía medio ventral el sexto día posterior a la inseminación artificial, para lo cual las hembras se anestesiaron con 0.44 mg/kg PV (peso vivo), de Xilacina al 10% y 1mg/kg de Ketamina. Previamente fueron rasuradas, se lavó y desinfectó la región abdominal, se realizó una incisión de 4 cm de largo a 10 cm anterior a la ubre sobre la línea media, para ingresar a la cavidad abdominal. Se evaluó la respuesta de la superovulación mediante la revisión de los ovarios contando el número de cuerpos lúteos y su calidad. Se exteriorizó el útero y se lavó cada cuerno del útero utilizando una sonda de Foley calibre 10, que se introdujo en la base mediante una punción realizada, con un catéter intravenoso (14G x 5½) para recuperar el medio de lavado (Vigro Complete Flush Solution, AB Technology, USA); a través de otro catéter intravenoso (18G x 1¼) insertado en la punta del cuerno uterino, se administraron 60 ml de dicho medio, que a su vez se colectó en un filtro concentrador. Concluida la recolección de embriones, el útero se regresó a la cavidad abdominal y se suturaron las incisiones, se les administró un antibiótico de larga acción, 1 ml por 30 – 40 kg de peso vivo de Penicilina de larga acción (Pencivet Super fuerte, Intervet, México). Horas más tarde (1-2), cuando se recuperaron de la cirugía se les proporcionó agua y pastura en pequeñas cantidades, el día siguiente la alimentación habitual y se les dejó descansar en corrales individuales. Los embriones se conservaron en una solución de mantenimiento (Vigro Holding Plus, AB Technology, USA), se evaluaron morfológicamente en un microscopio estereoscópico, para clasificarlos de acuerdo a su grado de desarrollo y calidad (Mejía et al; 2011, Mejía, 2012a). Transferencia de embriones a las receptoras Para la transferencia de embriones híbridos Ovis canadensis mexicana x Ovis aries y generar gestaciones interespecies, los embriones recolectados se 30 transfirieron individualmente a las receptoras, lo que permitió controlar que cada oveja gestara solo un producto. Las ovejas domésticas receptoras de embriones se sincronizaron paralelamente al grupo de donadoras (Mejía, 2012a). Las receptoras estaban previamente sin alimento durante 48 horas y sin agua durante 24 horas; para ser anestesiadas con 0.44 mg/kg de Xilacina vía intramuscular y 1.0 mg/kg de ketamina vía endovenosa. La transferencia se realizó con la ayuda de un endoscopio para exteriorizar el cuerno uterino isolateral al ovario que presentó el cuerpo lúteo de mejor calidad. En el cuerno seleccionado se hizo una pequeña punción y se introdujo el embrión previamente cargado en un catéter. Una vez finalizada la transferencia se suturaron las incisiones y se administró intramuscularmente un antibiótico de larga acción, 1 ml por 30 – 40 kg de peso vivo de Penicilina de larga acción (Pencivet Super fuerte, Intervet, México). Horas después de realizada la transferencia (1-2), cuando se recuperaron de la cirugía, se les proporcionó agua y pastura en pequeñas cantidades, al día siguiente se les proporcionó la alimentación habitual y se les dejó descansar en corrales individuales (Mejía et al., 2011). Diagnóstico de gestación Se realizó diagnóstico de gestación, verificando primero el no retorno al estro, introduciendo un macho celador cubierto con un mandil, y posteriormente con ultrasonografía de imagen y tiempo real, vía rectal, utilizando un transductor de 5.0 Mhz, para el monitoreo del desarrollo placentario y verificando la presencia de las vesículas embrionarias, la presencia de líquido en el útero, el desarrollo de los placentomas indicadores de una gestación, con lo cual se confirmaron las gestaciones al día 50 (Mejía, 2012b). Finalmente se obtuvieron 10 gestaciones, de las cuales seis fueron para el grupo control y cuatro para el grupo de híbridos o de estudio. 31 Evaluación de los niveles plasmáticos de progesterona, VEGF y PlGF Para la determinación de las concentraciones séricas de Progesterona, VEGF y PlGF se obtuvieron muestras sanguíneas semanales, a partir del día 50 de la gestación, obteniendo 10 ml mediante punción de la vena yugular en 2 tubos vacutainer. Posteriormente las muestras se centrifugaron a 2,500 rpm durante 10 minutos para obtener el suero que fue conservado a -20° C hasta su procesamiento. La determinación de las concentraciones séricas de progesterona se realizó por radioinmunoensayo (RIA) en fase sólida, con una sensibilidad del 0.1 ng/ml y un coeficiente de variación intraensayo de 3.09% (Gómez, 2013). La determinación sérica de VEGF se realizó con un ensayo tipo a sándwich de Enzimo-inmunoensayo (ELISA), con un kit comercial siguiendo las recomendaciones del fabricante, con una sensibilidad de ensayo de 3.58 pg/ml y un coeficiente de variación intraensayo de 8.26% (Gómez, 2013). El límite de detección para PlGF-1, fue de 2.15 pg/ml y el coeficiente de variación intraensayo fue de 6.85%. Evaluación de presión arterial Se realizaron las tomas de presión arterial corporal utilizando un baumanómetro digital automático de muñeca (Microlife EMT BP 3BUI – 3) registrándose en el miembro izquierdo en la región proximal del carpo, arteria mediana (Mucha, 2007). Se calculó la presión arterial media con la fórmula: PAM = (PS – PD)/3 + PD, siendo presión sistólica (PS), presión diastólica (PD) (Acoltzin-Vidal et al., 2010). Se realizó un muestreo a 100 hembras no gestantes al azar para obtener el parámetro de presión arterial de las hembras del rancho. Al grupo de hembras de estudio se les realizaron 3 tomas previas al manejo reproductivo y después de la 32 confirmación de gestación se les evaluó 1 vez por semana a partir del día 50 de la gestación. Evaluación de proteína en orina Para la determinación de proteinuria,al grupo de estudio se les tomaron 2 muestras de orina previas al manejo reproductivo y a partir del día 50 de la gestación se obtuvo 1 muestra por semana. Se utilizaron tiras reactivas para urianálisis (Mission de Laboratorios, Inc. ACCON USA), ya que son particularmente específicas y sensibles a albúmina en un 99% (Campuzano y Arbeláez 2007). Peso de las crías al nacimiento Inmediatamente después del parto se pesaron las crías, utilizando una báscula de tipo reloj. Peso de placentas y sus cotiledones También inmediatamente después del parto se recuperaron las placentas, las cuales se pesaron y se tomaron 12 cotiledones al azar, se pesaron y se midieron para obtener su área. Expresión de HIF-1α, a nivel de ARNm Extracción y cuantificación de ARN Se realizó la extracción y cuantificación del ARN a partir del plasma obtenido semanalmente utilizando TRIzol Reagent (INVITROGEN). 33 a) Para la fase de homogenización, a un tubo de 15 ml, se agregaron 900 μl de plasma, 2,700 μl TRIzol, se homogenizó pipeteando y se dejó incubar 5 minutos. b) En la fase de separación, se agregaron 720 μl de cloroformo, se mezcló vigorosamente 15 segundos, se incubó durante 15 minutos y se centrifugó a 12,000 g por 15 minutos a 4º C. c) Se retiró la fase acuosa y se colocó en un tubo de microcentrífuga para la siguiente fase. d) En la fase de precipitación, se agregaron 1,800 μl de isopropanol al 100%, se dejó incubar 10 minutos y se centrifugó a 12,000 g por 10 minutos a 4º C. e) Para lavar el ARN, se eliminó el sobrenadante, se agregó 1 ml de etanol al 75%, se resuspendió la muestra, se cambió de tubo a uno de 1.5 ml y se centrifugó a 7,500 g por 5 minutos a 4º C. f) Se descartó el sobrenadante, el tubo con la pastilla de ARN se puso en un desecador conectado a la línea de vacío por 15 minutos de para permitir que se secara la muestra. Se resuspendió en 20 μl de agua libre de RNAsas. Se cuantificó la muestra en un lector de absorbancia (Epoch Biotek) y se ajustó la concentración a 200 ng por μl. RT – PCR (transcriptasa inversa con reacción en cadena de la polimerasa) El ARNm fue convertido a ADNc utilizando la transcriptasa reversa M-MLV (Invitrogen). Lo anterior se realizó en 3 pasos: Primer paso, la reacción se inició con un ciclo de desnaturalización. En un tubo para PCR (200 μl), se agregaron y mezclaron: - 1 μl de Oligo (dT), 0.5 μg/μl - 1 μl de dNTP’s, 0.2 mM - 10 μl de ARNm 34 Se incubó la mezcla a 65º C durante 5 minutos, posteriormente se enfrió a 4º C. Al terminar, se colocó el tubo en hielo para evitar la re-naturalización. Segundo paso, un ciclo para que hibridara el primer se agregó: - 4 μl Buffer 5X - 2 μl DTT 0.1 M - 1 μl de H2O Se mezcló suavemente y se incubó durante 2 minutos a 37º C. Tercer paso, en el ciclo de síntesis para obtener la hebra del ADNc, se agregó: 1 μl, M – MLV RT 200 U/μl La mezcla se sometió a un ciclo de 70º C durante 50 min. PCR Una vez obtenido el ADNc, se estandarizó la PCR punto final. Se realizó una curva de ciclos para observar el diagrama de saturación a fin de elegir a cuantos ciclos se debería correr las muestras, tanto la muestra de estudio como el control de carga, las cuales se corrieron para HIF1α 35 ciclos y para 18S, 33 ciclos. Se utilizaron 200 ng de ADNc para realizar la PCR punto final, los primers o cebadores usados para amplificar el fragmento de 219 pares de bases del gen HIF1α fueron: 5’-[GCT TGG TGC TGA TTT GTG AA]-3’ sentido y 5’-[GAT GGG TTT TGG TCA GAT GG]-3’ anti-sentido, la reacción fue realizada en un volumen final de 20 μl, como sigue: En un tubo para PCR de (200 μl), se agregaron los reactivos para obtener las siguientes concentraciones finales: Buffer 1X dNTP’s 0.2 mM Taq polimerasa 2.5 unidades Oligonucleótido sentido 1.0 μM Oligonucleótido anti-sentido 1.0 μM MgCl2 1.0 μM 35 ADNc 200 ng H2O 11.8 μl Todas las reacciones contaron con un control negativo utilizando para ello una reacción sin ADNc. Los pasos de la PCR fueron: Desnaturalización, un ciclo de 95º C durante 5 minutos. Posteriormente para la amplificación se realizaron 35 ciclos de, 95º C 30 segundos (desnaturalización), 55º C 30 segundos (alineamiento) y 72º C por 1 min (extensión). Por último, un ciclo de extensión de 72º C por 5 min. Se utilizó un termociclador BioRad (MyCycler Termal Cycler). Para el control de carga se amplificó in fragmento de 154 pares de bases del gen ARN ribosomal 18s. Los oligos iniciadores fueron: 5’- [AAA CGG CTA CCA CAT CCA AG]-3’ sentido y 5’-[CCT CCA ATG GAT CCTCGT TA]-3’ anti-sentido, reportado previamente por Mendoza-Garcés et al., 2013. Se realizó la reacción en un volumen final de 20 μl y se agregaron los reactivos para obtener las siguientes concentraciones finales: Buffer 1X dNTP’s 0.2mM Taq polimrasa 2.5 unidades Oligonucleótido sentido 0.5 μM Oligonucleótido anti-sentido 0.5 μM MgCl2 1.0 μM ADNc 100 ng/μl H2O 8.6 μl Geles de Agarosa Los productos de la reacción se separaron para su observación en geles de agarosa al 2% para lo cual se utilizó: Buffer de electroforesis tris-borato (TBE) 1X Agarosa 36 Buffer de carga GelRed 1. En un matraz de Erlenmeyer se calentó mezclando perfectamente, 120 ml TBE, 2.4 g de agarosa y se agregó 2.4 μl de GelRed, se mezcló perfectamente, se colocó en el molde para electroforesis y se ubicó el peine, dejando polimerizar la agarosa durante 50 minutos a temperatura ambiente. 2. Se colocó el gel en la cámara de electroforesis, se vertió buffer de electroforesis (TBE 1X), hasta cubrir el gel. 3. Se agregó 1 µl del buffer de carga por cada 5 μl de ADN y se mezcló y aplicó la muestra a partir del segundo pocillo. En el primero se colocó un marcador de peso molecular de 100 bp GeneRuler, (Thermo Scientific), se aplicaron 80 voltios durante 2 horas. 4. Terminada la electroforesis, se observó el gel en un transiluminador UVP y se capturó y analizó la imagen utilizando un equipo (Vision Works ® LS Image Acquisition UVP® CA, USA). Estudio de proteínas placentarias De las placentas, recuperadas al parto, se tomaron 12 cotiledones al azar, de los cuales se obtuvieron pequeñas partes (1cm2 aproximadamente), se lavaron en PBS frío (137 mM NaCl, 2.7 Mm KCl, 8.1 mM Na2HPO4, KH2PO4, pH 7.4) y se les añadió tampón de lisis (radioimmuno precipitation assay) RIPA que está compuesto de 0,1% (dodecilsulfato sódico) SDS, 0.5% desoxicolato de sodio, 1% Nonidet P-40, 150 mM NaCl y 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, y se almacenaron a -70º C, hasta su evaluación. Extracción de proteínas placentarias y cuantificación El tejido placentario se homogenizó utilizando un Polytrón (Pt 2100 Kinemateca A.C.), se realizaron ciclos de 20 segundos, con intervalos iguales, durante 3 http://uvp.com/visionworks.html 37 minutos, todo el proceso se llevó a cabo en hielo, para continuar con la homogenización posteriormente se sometió a un sonicador (Vibra Cell. Sonic Materials INC.), a una amplitud de 65%, manteniendo las muestras en hielo, posteriormente se centrifugaron a 5000 g durante 15 min a 4º C. El sobrenadante se recuperó y la proteína total se cuantificó por medio de espectrofotometría y por medio el método de Lowry, que es un método colorimétrico de valoración cuantitativa de proteínas, en el cual se mide la cantidad de proteína a una absorbancia de 750 nm y se utiliza como referencia una curva de albúmina. Western blot para receptores de progesterona (PR) Se utilizaron 80 µg de proteína total, a la cual se le adicionó la solución amortiguadora de Carga Laemeli 1X (63 Mm Tris-HCl, pH 6.8, 10% glicerol, 2% SDS, 5% β-mercapto etanol y 0.0025% azul de bromofenol) y se calentaron a 95º C, por 5 minutos,
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