Activación del complejo inflamasoma NLRP3 en cerebro de ratas a causa de la exposición a hipoxia de altitud (3153 m s. n. m.)
DOI:
https://doi.org/10.20453/stv.v13i2.7447Resumen
La exposición a la hipoxia hipobárica de altitud constituye un modelo fisiopatológico útil para estudiar la respuesta cerebral frente al déficit de oxígeno. En este estudio, realizado en cerebros de ratas expuestas a 3153 m s. n. m., se analizó la expresión génica en diversas regiones (hipotálamo, cuerpo estriado, hipocampo y corteza cerebral), enfocándose en marcadores de inflamación y adaptación celular: NLRP3, IL-1β y HIF-1α. En las muestras de cada región se realizaron tres procesos consecutivos en secuencia siguiendo las indicaciones del fabricante: la extracción del ARN total, la retrotranscripción a ADN complementario y la cuantificación mediante PCR en tiempo real. Los hallazgos mostraron una escasa inducción de NLRP3, mientras que IL-1β y HIF-1α presentaron una marcada sobreexpresión, lo cual sugiere que la hipoxia cerebral desencadena una respuesta inflamatoria sostenida durante los 28 días de exposición, junto con una adaptación transcripcional mediada por HIF-1α, regulador esencial de la homeostasis en condiciones hipóxicas. Asimismo, el aumento de IL-1β evidencia un microambiente neuroinflamatorio capaz de inducir daño neuronal, mientras que HIF-1α actuaría como modulador de genes proinflamatorios y de supervivencia celular. En conjunto, los resultados demuestran que la hipoxia de altitud no solo compromete la función cerebral, sino que activa vías inflamatorias y adaptativas que podrían estar implicadas en el inicio de procesos neurodegenerativos.
Descargas
Citas
Aboouf, M. A., Thiersch, M., Soliz, J., Gassmann, M. y Schneider, E. M. (2023). The brain at high altitude: from molecular signaling to cognitive performance. International Journal of Molecular Sciences, 24(12), 10179. https://doi.org/10.3390/ijms241210179
Allan, S. M., Tyrrell, P. J. y Rothwell, N. J. (2005). Interleukin-1 and neuronal injury. Nature Reviews Immunology, 5, 629-640. https://www.nature.com/articles/nri1664
Bailey, D. M., Bärtsch, P., Knauth, M. y Baumgartner, R. W. (2009). Emerging concepts in acute mountain sickness and high-altitude cerebral edema: From the molecular to the morphological. Cellular and Molecular Life Sciences, 66(22), 3583-3594. https://doi.org/10.1007/s00018-009-0145-9
Brough, D. y Denes, A. (2015). Interleukin-1α and brain inflammation. IUBMB Life, 67(5), 323-330. https://doi.org/10.1002/iub.1377
Carod-Artal, F. J. (2014). Cefalea de elevada altitud y mal de altura. Neurología, 29(9), 533-540. https://doi.org/10.1016/j.nrl.2012.04.015
Chávez, J. C., Agani, F., Pichiule, P. y LaManna, J. C. (2000). Expression of hypoxia-inducible factor-1alpha in the brain of rats during chronic hypoxia. Journal of Applied Physiology, 89(5), 1937-1942. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.5.1937
Fann, D. Y., Lee, S. Y., Manzanero, S., Tang, S. C., Gelderblom, M., Chunduri, P., Bernreuther, C., et al. (2013). Intravenous immunoglobulin suppresses NLRP1 and NLRP3 inflammasome-mediated neuronal death in ischemic stroke. Cell Death & Disease, 4, e790. https://doi.org/10.1038/cddis.2013.326
Freeman, L., Guo, H., David, C. N., Brickey, W. J., Jha, S. y Ting, J. P. (2017). NLR members NLRC4 and NLRP3 mediate sterile inflammasome activation in microglia and astrocytes. Journal of Experimental Medicine, 214(5), 1351-1370. https://doi.org/10.1084/jem.20150237
Li, Y., Yu, P., Chang, S. Y., Wu, Q., Yu, P., Xie, C., et al. (2017). Hypobaric hypoxia regulates brain iron homeostasis in rats. Journal of Cellular Biochemistry, 118(6), 1596-1605. https://doi.org/10.1002/jcb.25822
Lira-Mejía, B., Calderon-Romero, R., Ordaya-Fierro, J., Medina, C., Rodríguez, J. L., Romero, A., et al. (2025). Impact of Exposure Duration to High-Altitude Hypoxia on Oxidative Homeostasis in Rat Brain Regions. International Journal of Molecular Sciences, 26(17), 8714. https://doi.org/10.3390/ijms26178714
Maiti, P., Singh, S. B., Sharma, A. K., Muthuraju, S., Banerjee, P. K. y Ilavazhagan, G. (2006). Hypobaric hypoxia induces oxidative stress in rat brain. Neurochemistry International, 49(8), 709-716. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2006.06.002
Semenza, G. L. (2012). Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine. Cell, 148(3), 399-408. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.021
Toldo, S. y Abbate, A. (2018). The NLRP3 inflammasome in acute myocardial infarction. Nature Reviews Cardiology, 15, 203-214. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2017.161
Vangeison, G., Carr, D., Federoff, H. J. y Rempe, D. A. (2008). The good, the bad, and the cell type-specific roles of hypoxia inducible factor-1 alpha in neurons and astrocytes. Journal of Neuroscience, 28(8), 1988-1993. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.5323-07.2008
Voet, S., Srinivasan, S., Lamkanfi, M. y Van Loo, G. (2019). Inflammasomes in neuroinflammatory and neurodegenerative diseases. EMBO Molecular Medicine, 11, e10248. https://doi.org/10.15252/emmm.201810248
Wenger, R. H., Stiehl, D. P. y Camenisch, G. (2005). Integration of oxygen signaling at the consensus HRE. Science Signaling, 2005(306), re12. https://doi.org/10.1126/stke.3062005re12
Zhang, Y., Miao, Y., Xiong, X., Tan, J., Han, Z., Chen, F., Lei, P., y Zhang, Q. (2023). Microglial exosomes alleviate intermittent hypoxia-induced cognitive deficits by suppressing NLRP3 inflammasome. Biology Direct, 18(1), 29. https://doi.org/10.1186/s13062-023-00387-5
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Roger Calderon, Roberto Dávila, Mariella Ramos-Gonzalez, Boris Lira Mejia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Todos los artículos publicados en la Salud y Tecnología Veterinaria están protegidos por una una licencia Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional.
Los autores conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo registrado con la Licencia de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo, y a la primera publicación en esta revista.
Los autores pueden realizar otros acuerdos contraactuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión publicada en esta revista, siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó en esta revista.
Los autores pueden archivar en el repositorio de su institución:
El trabajo de investigación o tesis de grado del que deriva el artículo publicado.
La versión posterior a la impresión: versión final después de la revisión por pares.
