Cortisol: Describen respuestas fisiológicas mediadas por receptor en superficie celular

El pasado jueves 25 de junio dentro del ciclo de charlas online realizadas por el Centro Incar, el Dr. Juan Antonio Valdés de la Universidad Andrés Bello (UNAB) expuso sobre el estrés en peces de cultivo.

Con el título “Nadando en estrés: reguladores claves en peces cultivados”, la charla estuvo enfocada en describir los mecanismos fisiológicos de la respuesta al estrés, así como también entregar información actualizada de las aproximaciones genómicas, transcriptómicas y proteómicas que han surgido a través de las investigaciones realizadas por el experto.

El Dr. Valdés comenzó explicando que las respuestas al estrés se dividen en primaria, secundaria y terciaria, siendo esta última la de mayor importancia productiva ya que está asociada a cambios fenotípicos evidenciables en el individuo como pérdida de peso, cambios en las capacidades reproductivas o cambios en los índices de sobrevivencia.

Gran parte de estos cambios están mediados por cortisol, que actúa directamente en el músculo del pez, y otros tejidos, regulando procesos metabólicos como la activación del proceso glucogenólisis e inhibición de la glicólisis

“Todos estos cambios metabólicos que regula cortisol van en una sola línea que es incrementar los niveles plasmáticos de glucosa de manera de asegurar el suministro energético en otros tejidos de mayor relevancia. Con el tiempo, esto tiene un efecto notorio en el crecimiento”, describió el experto.

Regulación de genes

El cortisol tiene la capacidad de atravesar la membrana celular para interactuar con un receptor interno y así regular procesos de expresión génica, lo que es conocido como vía genómica. También se ha descrito que posee receptores en al superficie celular, proceso conocido como vía no genómica.

Sin embargo, esta última vía sólo está estudiada en mamíferos. Por esta razón, el Dr. Valdés mostró en su presentación los resultados de un estudio realizado junto con a equipo de trabajo en donde pudieron describir por primera vez esta última vía en truchas.

“Descubrimos que cortisol-BSA (impermeable) interaccionaba con un receptor de superficie induciendo la expresión de ROS y modulando potencialmente procesos de expresión génica”, expuso el especialista en cuanto a los resultados de un experimento in vitro.

Luego, para dilucidar si efectivamente esta vía de señalización no genómica por cortisol podía estar regulando procesos de expresión génica asociado a la respuesta metabólica del pez durante eventos de estrés, realizaron un experimento in vivo.

De este segundo estudio descubrieron que cortisol-BSA regula una serie de genes comunes y exclusivos a distintos tiempos post inyección de la hormona.

Por ejemplo, el proceso de adhesión focal fue transversal a 1, 3 y 9 horas post tratamiento, sin embargo, el proceso de gluconeogénesis sólo fue regulado a 1 hora post tratamiento y el de fosforilación oxidativa a las 3 horas post tratamiento.

“Esto nos indica que básicamente cortisol a través de un receptor de superficie celular también estaba siendo capaz de regular procesos asociados a expresión génica, y estos procesos tienen un rol importante no sólo en el ajuste metabólico frente al estrés, sino que también va preparando al organismo para otros procesos”, planteó el investigador de la UNAB.

Como conclusión, Valdés señaló que “esto presenta una especie de modelo o cambio en el paradigma porque lo que se conocía hasta este momento era que los efectos observados a nivel de músculo esquelético u organismos estaban siendo modulados por el receptor de glucocorticoide, pero en este caso encontramos una especie de segmentación o división en las funciones, por un lado el receptor de glucocorticoides intraceluar participaba en procesos relacionados con proteólisis, y por otro, encontramos que el receptor de membrana lleva a modular procesos como la fosforilación oxidativa, adhesión focal, glicogenólisis”.