Caracterización del fenotipo cardiorrespiratorio de los ratones “conexina-36 knockout”un modelo de muerte súbita de la infancia y de apneas de sueño en el adulto

Abstract

La respiración es un proceso homeostático de origen neuronal cuyas alteraciones tienen graves consecuencias para la salud humana. Los circuitos neuronales del tronco encefálico que generan el ritmo respiratorio y controlan las respuestas a los cambios de O2 y CO2 están organizados en una serie de redes de neuronas excitadoras e inhibidoras interconectadas por sinapsis químicas y eléctricas. Connexin-36 (Cx36) es el componente principal de las sinapsis eléctricas que median el acoplamiento eléctrico entre las neuronas del centro respiratorio; la Cx36 alcanza su nivel máximo de expresión durante la lactancia y posteriormente disminuye hasta la edad adulta. Se desconoce el papel que desempeña el acoplamiento eléctrico mediado por la Cx36 en la fisiología y las patologías del centro respiratorio. Para abordar esta cuestión se ha caracterizado el fenotipo respiratorio de los ratones que carecen constitutivamente de Cx36 (i.e., “ratones Cx36 knockout”) durante la lactancia (P14) y en los adultos jóvenes. La mayoría de los ratones Cx36KO en P14 mostraron una frecuencia respiratoria más lenta con mayor variabilidad del ritmo, y en un menor porcentaje una respiración anormal tipo Cheyne-Stokes. Además, estos ratones respondieron a la hipoxia y la hipercapnia en el aire inhalado con un esfuerzo ventilatorio anormalmente aumentado, y tienen un riesgo significativamente elevado de sucumbir por un síndrome de muerte súbita infantil inducido por hipoxia-hipercapnia (i.e., por "asfixia"). En la edad adulta, los ratones Cx36-KO en comparación con ratones silvestres respiraron más rápidamente en vigilia tranquila, pero la caída de frecuencia respiratoria durante el sueño NREM fue más pronunciada; durante el sueño REM la respiración se vuelve más arrítmica y aumentan de forma significativa el número de apneas. La gasometría realizada en los Cx36KO adultos reveló una acidosis respiratoria crónica. Basándose en este fenotipo respiratorio que muestran los ratones Cx36KO, se puede inferir que el acoplamiento eléctrico mediado por la Cx36 durante la lactancia protege contra el síndrome de muerte súbita infantil y en la edad adulta previene la aparición de las apneas del sueño.