INTRODUCCIÓN: Los isoprostanos son compuestos similares a las Prostaglandinas (PGs) que se producen mediante una peroxidación no enzimática del ácido araquidónico inducida por radicales libres (Roberts & Morrow, 1997; Morrow y cols., 1999). Debido a su semejanza estructural con las PGs, se postula que no sean simples marcadores de la peroxidación lipídica, sino que también posean actividad específica. Se ha investigado la función biológica de los isoprostanos en animales adultos, en donde ejercen un efecto dual de predominio vasoconstrictor a nivel pulmonar y coronario. Sin embargo son muy pocos los referentes en este campo durante el período neonatal.OBJETIVOS: 1.- Estudiar los efectos contráctiles y relajantes de diversos isoprostanos sobre vasos pulmonares y sistémicos de lechones recién nacidos (12-24 h) comparado con lechones de 2 semanas (15-18 días). 2.- Dilucidar los mecanismos de transducción de las respuestas vasculares a los isoprostanos en estos tejidos.ANIMALES DE EXPERIMENTACION, MATERIAL Y MÉTODOS: Se estudió las respuestas contráctil y relajante de algunos isoprostanos (8-iso PGE1, 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF1β, 8-iso PGF2α, 8-iso PGF2β) y del mimético del tromboxano A2 -U46619- usando para ello el miógrafo mediante la técnica del baño de órganos. Se utilizaron anillos vasculares de la tercera rama de la arteria pulmonar (AP) y de la vena pulmonar (VP), del tronco principal de la arteria mesentérica (AM) y de la coronaria descendente anterior izquierda (AC). RRESULTADOS: - Contracción: Los isoprostanos producen una potente vasoconstricción dependiente de la concentración en AP, VP y AM (magnitudes 1,5-2 veces superiores a la respuesta de KCl 62,5 mM), pero ésta resulta ser muy inferior a la vasoconstricción desarrollada por U46619. La AP del lechón recién nacido resulta ser más sensible a la acción de 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF1β y 8-iso PGF2β que la AP del lechón de 2 semanas, sin que se observe un patrón ontogénico claro para el resto de los compuestos. La VP del recién nacido resulta más sensible a la acción de 8-iso PGE2 y 8-iso PGF1α y la AM del recién nacido a la acción 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF2α y 8-iso PGF2β que los correspondientes vasos de los animales de 2 semanas. La respuesta contráctil de todos los isoprostanos y del U46619 se revierte por SQ 29,548 (antagonista del receptor del tromboxano A2 -TP-), lo que indica que indica que la respuesta mediada por los isoprostanos implica al receptor TP. La contracción mediada por los isoprostanos se reduce en presencia de inhibidores de la tirosina cinasa (genisteína) y de la Rho cinasa (Y 27632 e hidroxifasudilo) pero no en presencia de inhibidores de la proteína cinasa C (queleritrina), de la cinasa de la proteína activadora del mitógeno (PD 98059) o de la p-38 cinasa (SB 203580). -Relajación: 8-iso PGE2 induce una relajación en AP de lechones de dos semanas precontraídas con U46619 (máxima 60.1±8,7%) superior a la obtenida tras precontraer la AP con ET-1 en presencia de SQ 29,548 o en AC precontraídas con U46619. A diferencia de otros vasos, se observa también efecto relajante en AC para los siguientes isoprostanos: 8-iso PGE1 y 8-iso PGF2α. La relajación mediada por 8-iso PGE2 en la AP se redujo en presencia del inhibidor de la óxido nítrico sintetasa (L-NAME) y del inhibidor de la guanilato ciclasa soluble (ODQ). El Misoprostol, la PGE1 y la PGE2 indujeron relajación en la AP, pero no lo hicieron ni la PGD2 ni el iloprost.CONCLUSIONES: 1.- Los isoprostanos tienen efectos contráctiles, los cuales son mayores en el recién nacido y se median por el receptor TP acoplado a la tirosina cinasa y Rho cinasa. 2.- Los isoprostanos tienen efectos relajantes que son mayores en animales de 2 semanas y que se median a través de la vía NO-GMPc. / "Effects of Isoprostanes in Pulmonary and Sistemic Vascular Reactivity during Neonatal Period".BACKGROUND: Isoprostanes are prostaglandin (PG)-like compounds produced non enzymatically by free radical-catalyzed peroxidation of arachidonic acid. The vascular effects of these compounds in neonatal vasculature are poorly known.OBJECTIVE: We aimed to study the effects of several E-ring and F-ring isoprostanes on mechanical activity in pulmonary arteries (PA), pulmonary veins (PV) and in mesenteric arteries (MA) from newborn and 2-week-old piglets. DESIGN/METHODS: The contractile and relaxant responses to 8-iso PGE1, 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF1β, 8-iso PGF2α, 8-iso PGF2β, and the thromboxane A2 mimetic U46619 were studied using organ bath techniques. RESULTS: Isoprostanes produced powerful concentration-dependent contractions of PA, PV and MA. Neonatal PA were more sensitive to 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF1β and 8-iso PGF2β than 2- week-old PA, but a clear ontogenic pattern was not observed for the rest of the compounds. Neonatal PV were more sensitive to 8-iso PGE2 and 8-iso PGF1α, and neonatal MA were more sensitive to 8-iso PGE2, 8-iso PGF1α, 8-iso PGF2α and 8-iso PGF2β than the corresponding 2-week-old vessels. The sensitivity to U46619-decraesed with postnatal age in MA but did not change in PA and PV. The contractile responses to all the isoprostanes and to U46619 were reverted by the thromboxane A2 receptor (TP) antagonist SQ 29,548. Moreover, isoprostanes-evoked contractions were blocked by inhibitors of tyrosine kinase (genistein) and Rho kinase (Y 27632 and hydroxy-fasudil). 8-iso-PGE2 induced modest dose-dependent relaxations (maximal relaxation of 60.1±8,7%) in 2-week-old PA. In CA, 8-iso PGE2 was the most potent vasodilator but relaxant responses evoked by 8-iso PGE1 y 8-iso PGF2α were also observed. 8-iso PGE2 -evoked PA relaxation was markedly impaired by the nitric oxide (NO) synthase inhibitor L-NAME and the soluble guanylate cyclase inhibitor ODQ. Misoprostol, PGE1 and PGE2 fully relaxed U46619-contracted PA, while no relaxation was observed in response to PGD2 or iloprost.CONCLUSIONS: 1. Isoprostanes produce constriction of neonatal porcine pulmonary and mesenteric vascular smooth muscle which involve TP receptors coupled to tyrosine kinases and Rho kinases. 2. Isoprostanes produce modest or absent relaxant responses in piglet vascular smooth muscles. 8-iso-PGE2-evoked relaxation of piglet PA is likely to be mediated by NO.

La base de esta tesis ha sido estudiar el efecto de dos noxas, la hiperglucemia y el consumo de tabaco, sobre las concentraciones de isoprostanos (F2-IsoPs), como expresión de estrés oxidativo (EO) y del factor transformador de crecimiento beta-1 (TGF-beta-1), como marcador de fibrogénesis, que son dos vías metabólicas estrechamente asociadas al desarrollo de las complicaciones crónicas de la diabetes mellitus (DM). Durante el diseño de esta tesis, la información que existía respecto a la modulación de ambas vías patogénicas era escasa y se centraba en fases avanzadas de la enfermedad. Valorar el EO y la fibrogénesis al inicio de la DM nos permitía analizar de forma específica el papel de la hiperglucemia, pero también nos posibilitaba describir su actividad en una fase de la enfermedad hasta ahora no estudiada. El consumo de tabaco es otro factor de riesgo definido para el desarrollo de las complicaciones crónicas de la DM de creciente interés clínico y del cual no existe información en pacientes con DM respecto a su posible efecto sobre los factores analizados en este trabajo. Los resultados de este estudio demuestran que al inicio clínico de la DM1, las concentraciones de F2-IsoPs y de TGF-beta-1 ya están aumentadas. Observamos además que en el caso del EO ésta elevación es dependiente de la hiperglucemia, tal como lo indica el hecho de que sus valores disminuyen un 27% a las 12 semanas de iniciar el tratamiento con insulina y de mejorar el control metabólico. Cuando evaluamos el efecto del control glucémico sobre los niveles de TGF-beta-1, observamos que a pesar de la importante mejoría del control glucémico obtenida en este estudio tras el inicio del tratamiento con insulina, estos niveles no se modificaron en ningún momento a lo largo del estudio. Este hecho nos sorprendió, debido a las evidencias existentes de que la hiperglucemia incrementa la actividad del TGF-beta-1, y, por tanto, era de esperar que la mejoría del control glucémico disminuyera su actividad. Esto nos hizo hipotetizar que en está fase de la DM1, la producción de TGF-beta-1 no está exclusivamente asociada al efecto estimulante de la hiperglucemia. El reciente conocimiento del papel de esta citocina en la modulación de la función celular inmune, permite plantear que estos niveles elevados de TGF-beta-1 probablemente estén relacionados con la actividad del proceso inmune implicado en la patogénesis de la enfermedad. Por lo que, el modelo clínico utilizado para valorar el efecto de la hiperglucemia sobre la fibrogénesis no nos permitió extraer conclusiones definitivas.Por otra parte, se confirmó que el consumo de tabaco estimula directamente la actividad de ambas vías patogénicas implicadas en la patogénesis de las complicaciones crónicas. Explicando así, las numerosas evidencias epidemiológicas de la asociación entre el consumo de tabaco, el desarrollo y la progresión acelerada, con un peor pronóstico de las complicaciones crónicas en los sujetos con DM1 fumadores. Este resultado es de relevancia clínica ya que aporta más argumentos para insistir a los sujetos con DM1 fumadores a abandonar este hábito perjudicial. / "Oxidative stress and fibrogenesis in Type 1 diabetes mellitus: Effect of glycemic control and cigarette smoking" The aim of this thesis was to study the effects of hyperglycemia and smoking on isoprostane concentrations (F2-IsoPs) which express oxidative stress (OS) and the transforming growth factor beta 1 (TGFb1) a marker of fibrogenesis. These two metabolic pathways are closely associated with the development of chronic complications in diabetes mellitus (DM).Prior to this thesis information on the modulation of both pathogenic pathways was scarce and was focus on advanced phases of the disease. Evaluation of OS and fibrogenesis at the onset of DM allows the role of hyperglycemia to be specifically analysed and also makes it possible to describe its activity in a phase of the disease which, to date, has not been studied. Smoking is another risk factor for the development of chronic complications in DM which has gained increasing clinical interest. Moreover, no study has been performed in patients with DM concerning the possible effects on the factor analysed in this thesis.The findings of this study demonstrate the both OS and fibrogenesis are already increased in early phases of DM and there is a direct relationship between hyperglycemia and OS. At the onset of type 1 DM we found the F2-IsoPs was already raised and this elevation was dependent on hyperglycemia shown by a 27 % decrease in the initial values 12 weeks after initiating insulin treatment and improving metabolic control. When we evaluated the effect of glycemic control on TGFb1 level we found that despite an important improvement in glycemic control following the initiation of insulin treatment these levels were not modified at any time during the study. This finding was unexpected due to reports showing that hyperglycemia increases the activity of TGFb1 and thus we expected an improvement in glycemic control to reduce its activity. We therefore, hypothesized the in this phase of type 1 DM the production of TGFb1 is not exclusively associated with the stimulating effect of hyperglycemia. The recent description of the role of this cytokine in the modulation of immune cell function suggests that these elevated levels of TGFb1 are probably related to the activity of the immune process involved in the pathogenesis of this disease. Thus, the clinical model used to evaluate the effect of hyperglycemia on fibrogenesis has not allowed definitive conclusions to be drawn.On the other hand, tobacco consumption has also been found to directly stimulate the activity of both pathogenic routes involved in the pathogenesis of chronic complications, thereby explaining the numerous epidemiological evidence regarding the association between smoking, the development and accelerated progression, and the worse prognosis of the chronic complications in smokers with type 1 DM. This is of clinical relevance because of the additional arguments it provides for persuading type 1 DM smokers to give up this harmful habit.