Exposición intermitente a altitud simulada y ejercicio para la recuperación del daño muscular:

células madre circulantes y ajustes hemorreológicos en ratas entrenadas

  Cristian Núñez Espinosa

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FACULTAT DE BIOLOGIA

DEPARTAMENT DE FISIOLOGIA I IMMUNOLOGIA

EXPOSICIÓN INTERMITENTE A ALTITUD

SIMULADA Y EJERCICIO PARA LA

RECUPERACIÓN DEL DAÑO MUSCULAR:

CÉLULAS MADRE CIRCULANTES Y

AJUSTES HEMORREOLÓGICOS EN RATAS

ENTRENADAS

TESIS DOCTORAL

Cristian Núñez Espinosa

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EXPOSICIÓN INTERMITENTE A ALTITUD

SIMULADA Y EJERCICIO PARA LA

RECUPERACIÓN DEL DAÑO MUSCULAR:

CÉLULAS MADRE CIRCULANTES Y AJUSTES

HEMORREOLÓGICOS EN RATAS ENTRENADAS

Memoria presentada por

Cristian Núñez Espinosa

Para optar al Grado de

Doctor por la Universidad de Barcelona

Tesis realizada bajo la dirección del Dr. Ginés Viscor Carrasco del

Departamento de Fisiología e Inmunología de la Universidad de Barcelona

Adscrita al programa de doctorado en Fisiología de la Universidad de

Barcelona

Ginés Viscor Carrasco Cristian Núñez Espinosa

Barcelona, Enero de 2015

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“Exposición intermitente a altitud simulada y ejercicio para la recuperación del daño

muscular: células madre circulantes y ajustes hemorreológicos en ratas entrenadas”

El autor ha sido financiado por el gobierno de Chile a través de la Comisión Nacional

de Ciencia y Tecnología (CONICYT) – Programa de Becas Chile (PFCHA/Doctorado

en el Extranjero 4ª Convocatoria, Folio 72120023)

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Dedicatoria

A Ruby y Trinidad, mis dos faros inmóviles que alumbran con su amor cada paso de

mi vida, llenándolo de alegrías, luz y eterna felicidad.

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Agradecimientos

En mi habitación de adolescente siempre observaba un cuadro que decía:

"Que nuestros esfuerzos desafíen las imposibilidades, recordad que las grandes proezas

de la historia fueron conquistas de lo que parecía imposible."

Charles Chaplin

Crecí con esta frase en mi mente, luego pasaron los años y junto a mi esposa e hija

decidimos embarcarnos en una aventura por una vida mejor. Hoy es el momento de

agradecer a aquellos que me ayudaron a lograrlo y contribuyeron a que esos esfuerzos

dieran sus frutos.

Primero que todo agradecer a Ginés Viscor Carrasco, mi profesor y director de tesis, el

cual ha sido un ejemplo como profesional, ayudándome en mi formación y guiándome

en todo momento, constituyéndose en un pilar inmensamente importante durante todo

este tiempo.

A mis compañeros de laboratorio: Juan Gabriel Ríos, David Rizo, Joan Ramon Torrella,

Teresa Pages y Ginés Viscor, los cuales siempre me ayudaron y apoyaron en mi trabajo.

A Jordi Petriz, por su gran ayuda y experticia, lo cual me permitió dar mis primeros

pasos en un mundo antes desconocido para mí.

A Juan Gabriel Ríos Kristjánsson, por su amistad y ejemplo profesional, el cual siempre

estuvo dispuesto a ayudarme y dar lo mejor de sí para el bien de todos.

A mi familia en Chile, especialmente a mi madre, por su amor y entereza, la cual me

entrego las primeras herramientas en la vida.

A Ruby y Trinidad, mis amadas compañeras de aventura, las cuales con su valentía y

amor han permitido que mi formación profesional sea posible, recordándome que las

grandes proezas si pueden ser conquistadas.

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Abreviaturas

�̇�: Velocidad de deformación

𝝉: Tensión de Corte

 : Viscosidad aparente para fluidos no newtonianos

𝝁: Viscosidad aparente para fluidos newtonianos

ABC: ATP- Binding Cassette

ABCB1: Gen codificador de P-gp

ABCG2: Transportador de membrana de la familia ABC

ADN: Acido desoxirribonucleico

ARNT: Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Traslocator (Traslocador del receptor

nuclear de aril hidrocarburo)

Ca ++

: Catión calcio divalente

CD: Cluster of Differentiation (Cluster de Diferenciación)

CFU-F: Colony-Forming Units Fibroblast (Unidades formadoras de fibroblastos)

CO2: Dióxido de Carbono

cP: Centipoise

CTRL: Grupo Experimental Control

DCV: Vybrant Dye Cycle Violet

EHYP: Grupo experimental sometido a hipoxia hipobárica intermitente y ejercicio

EPO: Eritropoyetina

EPOC: Enfermedades Pulmonares Obstructivas Crónicas

FACS: Fluorescence-Activated Cell Sorting (Clasificación de células activadas por

fluorescencia)

FSC: Forard Scatter (Disperción Frontal)

G-CSF: Granulocyte-Colony Stimulating Factor (Factor Estimulante de Colonias de

Granulocitos)

Hb: Hemoglobina

Hc: Hematocrito

HCO3: Bicarbonato

HERs: Hypoxia Response Elements (Elementos de respuesta a la hipoxia)

HIF-1: Hypoxia Inducible Factor (Factor inducible por hipoxia)

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HLA: Human Leukocyte Antigen

HSC: Hematopoietic Stem Cells (Células Madre Hematopoyeticas)

HYP: Grupo experimental sometido a hipoxia hipobárica intermitente

IH: Intermittent Hypoxia (Hipoxia Intermitente)

IHH: Intermittent Hypobaric Hypoxia (Hipoxia Hipobárica Intermitente)

IHH: Intemittent Hypobaric Hypoxia (Hipoxia Hipobárica Intermitente)

IHT: Intermittent Hypoxia Training (Entrenamiento en Hipoxia Intermitente)

iPS: induced Pluripotent Stem Cell (Celulas Madre Pluripotente inducidas)

K + : Catión Potasio

mAbs: Anticuerpos monoclonales

MAPC: Multipotent Adult Progenitor Cells (Celulas Progenitoras Adultas

Multipotentes)

MCHC: Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration (Concentración de

Hemoglobina Corpuscular Media)

MCV: Mean Corpuscular Volumen (Volumen Corpuscular Medio)

MDSC: Muscle Derived Stem Cells (Células Madre Derivadas del Músculo)

MHC: Mean Corpuscular Hemoglobin (Hemoglobina Corpuscular Media)

MSC: Mesenchymal Stem Cells (Células Madre Mesenquimales)

Na + : Catión Sodio

NO: Óxido Nítrico

O2: Oxígeno

ODI: Oxigen Delivery Index (Índice de Demanda de Oxigeno)

OPTI: Oxigen Potencial Transport Index (Índice de Transporte Potencial de

Oxigeno)

PAO2: Presión Alveolar de Oxígeno

P-gp: Glicoproteína P

PLT: Plaqueta

PO2: Presión parcial de Oxígeno

RBC: Red Blood Cells (Eritrocitos)

SC: Stem Cells (Células Madre)

SP: Side Population (Células Madre de Población Lateral)

SSC: Side Scatter (Dispersión Lateral)

TRA: Grupo experimental entrenado

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UNT: Grupo experimental no entrenado

VEGF: Vascular Endothelial Growth Factor (Factor de crecimiento endotelial

vascular)

WBC: White Blood Cells (Leucocitos)

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Contenido

Dedicatoria .................................................................................................................................... 7

Agradecimientos ........................................................................................................................... 9

Abreviaturas ................................................................................................................................ 11

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 19

Contexto .................................................................................................................................. 21

Hipótesis del estudio ............................................................................................................... 22

Parte 1: La Hipoxia ..................................................................................................................... 23

1.1. Definición y contextualización ......................................................................................... 23

1.2. Como afecta la hipoxia a nuestro organismo ................................................................... 24

1.2.1. El mecanismo de HIF-1 como regulador de hipoxia en nuestro cuerpo ................... 24

1.2.2. Mecanismos compensatorios ..................................................................................... 25

1.2.2.1. Mecanismos respiratorios ...................................................................................... 26

1.2.2.2. Mecanismos cardiovasculares ............................................................................... 28

1.2.2.3. Meca