Expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 hipotalámicos en ratas macho con retraso en la pubertad por exposición a cadmio - Cornejo de la Concha, Eduardo Miguel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2022)
La exposición a contaminantes ambientales como los metales pesados, afectan a la salud reproductiva del ser humano. El cadmio (Cd), es un metal pesado ampliamente utilizado en las industrias, lo que facilita su incorporación al medio ambiente y a la cadena alimenticia. La exposición ocupacional y ambiental a este metal incrementan el riesgo de padecer enfermedades en el ser humano, incluso, en edades tempranas. Se ha reportado que la pubertad es altamente sensible al Cd, provocando su retraso, la disminución de las concentraciones de testosterona (T), hipogonadismo, entre otras alteraciones. El eje hipotálamohipófisis-gónada (HHG) es el responsable del inicio de la pubertad y algunos de los genes determinantes e indispensables en la activación de este eje, y en el mantenimiento de la actividad reproductiva, son Kiss1, Kiss1r y Gnrh1, que codifican para Kisspeptina, su receptor y para la hormona liberadora de gonadotropinas, respectivamente. Aunque los efectos del Cd han sido ampliamente estudiados en el testículo, hay pocos estudios que determinen el efecto del Cd en el hipotálamo y en los niveles de expresión de genes implicados con la pubertad. Objetivo. Evaluar la expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 hipotalámicos en ratas macho con retraso en la pubertad por exposición a cadmio. Métodos. Ratas macho fueron divididas al azar en cuatro grupos: dos grupos experimentales, tratados semanalmente con 1.0 mg/Kg de CdCl2 por vía intraperitoneal (ip), desde el día posnatal (DPN) 1, hasta el DPN 35 y 49, respectivamente; y dos grupos control tratados semanalmente con 100 µL de solución salina por vía ip desde el DPN 1, hasta el DPN 35 y 49, respectivamente; se registró el peso corporal y la talla, la separación prepucial (SP) se observó como indicador de inicio de la pubertad. Al término del tratamiento se aplicó eutanasia y se disecaron el hipotálamo y testículo. En hipotálamo, se evaluó la expresión génica de Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 mediante RT-qPCR y se cuantificó Cd con espectrofotometría de absorción atómica, con los testículos y el peso corporal se determinó el índice gonadosomático. Además, se colectaron muestras de sangre para la cuantificación de Cd con espectrofotometría de absorción atómica y de T mediante ELISA. Resultados. Se confirmó el retraso de la pubertad causado por el Cd; la expresión de los genes Kiss1, Kiss1r y Gnrh1 disminuyó en los sujetos experimentales tratados con Cd, principalmente en los de mayor edad. Conclusión. La exposición postnatal al Cd reguló a la baja la vía Kiss1-Gnrh1 hipotalámica, lo que apoya o confirma molecularmente el retraso en la pubertad confirmado por la SP y las bajas concentraciones de T.; The exposure to environmental pollutants such as heavy metals affect human reproductive health. Cadmium (Cd) is a heavy metal widely used in industries, which facilitates its incorporation into the environment and into the food chain. The occupational and environmental exposure to this metal increases the risk of disease in humans, even at an early age. Puberty has been reported to be highly sensitive to Cd, causing its delay, decreased testosterone (T) concentrations, hypogonadism, among other alterations. The hypothalamicpituitary-gonad axis (HPG) is responsible for the onset of puberty and some of the determining and essential genes in the activation of this axis, and in the maintenance of reproductive activity, are Kiss1, Kiss1r and Gnrh1, which they code for kisspeptin, kisspeptin receptor, and for gonadotropin-releasing hormone, respectively. Although the effects of Cd have been extensively studied in the testis, there are few studies that determine the effect of Cd on the hypothalamus and on the expression levels of genes involved with puberty. Objective. To evaluate the expression of the hypothalamic Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 genes in male rats with delayed puberty due to cadmium exposure. Methods. Male rats were randomly divided into four groups: two experimental groups, treated weekly with 1.0 mg/Kg of CdCl2 intraperitoneally (ip), from postnatal day (PND) 1, to PND 35 and 49, respectively; and two control groups treated weekly with 100 µL of saline solution ip from PND 1, to PND 35 and 49, respectively; Body weight and height were recorded, the preputial separation (PS) was observed as an indicator of the onset of puberty. At the end of the treatment, euthanasia was applied, and the hypothalamus and testis were dissected. In the hypothalamus, the gene expression of Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 was evaluated by RT-qPCR and Cd was quantified with atomic absorption spectrophotometry, with the testes and body weight the gonadosomatic index was determined. In addition, blood samples were collected for the quantification of Cd with atomic absorption spectrophotometry and of T by ELISA. Results. The delay in puberty caused by Cd was confirmed; the expression of the Kiss1, Kiss1r and Gnrh1 genes decreased in the experimental subjects treated with Cd, mainly in the older ones. Conclusion. Postnatal exposure to Cd down-regulated the hypothalamic Kiss1-Gnrh1 pathway, which supports or confirms molecularly the delayed puberty confirmed by PS and low concentrations of T.