Arilesterasa. Aspectos Arilesterasa. Aspectos funcionales de una enzima funcionales de una enzima

claveclaveen la enfermedad en la enfermedad cardiovascular. cardiovascular.

MERITXELL NUS, FRANCISCO J. SÁNCHEZ-MUNIZ,JOSÉ M. SÁNCHEZ-MONTERO

ATEROSCLEROSISATEROSCLEROSIS

Es un tipo de arterioesclerosis. Proceso que produce una lesión proliferativa

en las capas íntimas y media arterial tras la formación de acúmulos fibroadiposos, que invaden la luz arterial.

ETIOLOGÍA:o Goldstein y col. Teoría lipídicao Ross Teoría del daño tisularo 1989 hipótesis unificadora

Las LDL se sintetizan en el hígado y Las LDL se sintetizan en el hígado y transportan 2/3 del colesterol a los tejidos transportan 2/3 del colesterol a los tejidos periféricos.periféricos.

ALTOS NIVELES DE LDL EN PLASMA ALTOS NIVELES DE LDL EN PLASMA CONSTITUYEN UN FACTOR IMPORTANTE CONSTITUYEN UN FACTOR IMPORTANTE DE RIESGO DE ECVDE RIESGO DE ECV

Factores que inducen la entrada de LDL en la Factores que inducen la entrada de LDL en la capa íntima: capa íntima:

• Predisposición genéticaPredisposición genética• Aumento de su concentración plasmáticaAumento de su concentración plasmática• Presión arterialPresión arterial El mecanismo por el cual ingresan en la El mecanismo por el cual ingresan en la

pared arterial todavía no se conoce.pared arterial todavía no se conoce.

Mecanismo de formación del ateromaMecanismo de formación del ateroma

1. Ingreso de LDL en la capa íntima por fagocitosis receptor de LDL

2. Modificación de LDL peroxidación LDL-ox activan genes relacionados con la inflamación (VCAM-1, ICAM-1, MCP-1)

3. Llegada de monocitos a células endoteliales

4. LDL-ox son reconocidas por receptores scavenger promoviendo la adhesión de monocitos y neutrófilos en la pared arterial.

5. Formación de células espumosas estría grasa.

6. División y migración de células musculares lisas, formación de fibras de colágeno y elastina capa fibrosa.

7. LDL-ox favorecen la migración de células musculares a la íntima y el depósito de sustancias insolubles en el interior de la placa.

8. Necrosis tisular apoptosis de macrófagos, fibroblastos y células endoteliales calcificación de la placa

LDL

Oxidación de LDL

HDL Y ATEROSCLEROSISHDL Y ATEROSCLEROSIS

Las HDL son las lipoproteínas más Las HDL son las lipoproteínas más pequeñas y más densas.pequeñas y más densas.

Se sintetizan en el hígado y en el intestino.Se sintetizan en el hígado y en el intestino. La relación entre concentración de HDL/ La relación entre concentración de HDL/

riesgo cardiovascular es inversamente riesgo cardiovascular es inversamente proporcional.proporcional.

Funciones HDLFunciones HDL Más importante transporte reverso de

colesterol:1.1. Transferencia de colesterol libre y FL desde las Transferencia de colesterol libre y FL desde las

células por el transportador ABCA1 a las Apo A1células por el transportador ABCA1 a las Apo A12.2. Formación de preFormación de preββ-HDL-HDL3.3. LCAT esterifica el colesterol libre y se convierten en LCAT esterifica el colesterol libre y se convierten en

αα-HDL-HDL4.4. Las HDL son transportadas al hígado por dos rutas:Las HDL son transportadas al hígado por dos rutas:- Directamente por unión al R scavenger SR-B1Directamente por unión al R scavenger SR-B1- Los ésteres de colesterol y los FL son transferidos a Los ésteres de colesterol y los FL son transferidos a

las LDL y VLDL mediante la CETPlas LDL y VLDL mediante la CETP5.5. Las LDL y VLDL ingresan al hígado por los Las LDL y VLDL ingresan al hígado por los

receptores de LDL.receptores de LDL.6.6. El colesterol de las HDL será excretado en forma de El colesterol de las HDL será excretado en forma de

ácidos biliaresácidos biliares

Transporte reverso de colesterolTransporte reverso de colesterol

Funciones HDLFunciones HDL

Inhiben la proliferación de células endoteliales que favorecen la adhesión de monocitos y fibroblastos en la formación de la placa de ateroma.

Efecto antioxidante hipótesis:

1. Capacidad de quelar metales de transición.

2. Capacidad de captar hidroperóxidos de las LDL-oxidadas y de la superficie celular.

3. Debido a enzimas: • Factor activador de plaquetas acetil hidrolasa.• Paraoxonasa (PON 1)• Lecitín- colesterol-acil-transferasa fosfolipasa

D y proteasas.

PON 1 Y ATEROSCLEROSISPON 1 Y ATEROSCLEROSIS La enzima PON 1 se localiza en una subfracción de La enzima PON 1 se localiza en una subfracción de

las HDL.las HDL.

Es una glicoproteína Es una glicoproteína Ca Ca 2+2+ dependiente de 44 dependiente de 44 kDa que presenta varias kDa que presenta varias actividades:actividades:Paraoxonasa: : hidroliza compuestos hidroliza compuestos organofosforados.organofosforados.ArilesterasaArilesterasa: hidroliza : hidroliza ésteres aromáticos.ésteres aromáticos. LactonasaLactonasa: hidroliza : hidroliza lactonas aromáticas y lactonas aromáticas y alifáticas.alifáticas.

Arilesterasa

Paraoxonasa

Lactonasa

seis dominios propulsores de lámina β plegada (numerados del 1 al 6), cada uno formado a su vez por cuatro láminas β (nombradas de la A a la D)

dos átomos de calcio encargados de estabilizar la estructura y de la actividad catalítica

tres α hélices que participan en el anclaje a las partículas HDL

Harel y col. Centro activo de PON 1 está formado por un Ca 2+ en la parte superior, un PO4

3- y una pareja de histidinas unidas por enlace de hidrógeno.

Propiedades antiaterogénicas de PON1Propiedades antiaterogénicas de PON1Se deben a:1. Inhibición de la peroxidación de las LDL:a) Debe tener actividad peroxidasa que inhibe el inicio de la

peroxidación de las LDLb) Debe actuar estequiométricamente como “enzima suicida” con

lípidos oxidados unidos a las LDL-ox.A su vez, las LDL-ox inhiben la PON1 por 3 mecanismos: Por la unión de un ión Cu2+ a la PON1 Por la unión directa de los radicales libres a la PON1 Por la unión de peróxidos asociados a las LDL-ox 2. Inhibición de la producción de las moléculas de

adhesión: inhibición de la síntesis de MCP1.3. Inhibición de la formación de células espumosas:

disminución en la síntesis del receptor “scavenger” CD36.4. Inhibición de la biosíntesis de colesterol por los

macrófagos: LPC inhibe la biosíntesis hepática del colesterol por inhibición de la formación de lanosterol

5. Activación del transporte reverso: LPC favorecería la adhesión de las HDL al transportador ABC1 facilitando el flujo de colesterol desde los macrófagos.

PON1 y FACTORES DE RIESGO DE PON1 y FACTORES DE RIESGO DE LA ATEROSCLEROSISLA ATEROSCLEROSIS

Hipercolesterolemia familiar. Diabéticos tipo 1 y tipo 2. Cirrosis y hepatitis crónica. Hemodializados. Fumadores. Exposición a radiaciones ionizantes. Enfermedad coronaria

POLIMORFISMO DE LA PON1 Y POLIMORFISMO DE LA PON1 Y RIESGO CARDIOVASCULARRIESGO CARDIOVASCULAR

El gen que codifica PON1 se localiza en el brazo largo del cromosoma 7 entre los pares de bases 94.571.639 y 94.598.495.

Está formado por 26.856 pb. Se han identificado 7 polimorfismos de este gen:1. En la región reguladora:• Posición -909: sustitución G C No afecta la actividad arilesterasa• Posición -832: sustitución A GMenor actividad arilesterasa y menor concentración de PON1• Posición -162: sustitución A GMenor actividad arilesterasa• Posición -126: sustitución C GNo se ha observado ningún efecto de la actividad arilesterasa• Posición -108: sustitución C TMenor actividad arilesterasa

2. En la región codificadora: En la posición 55: sustitución de leucina (L) por

metionina (M):• PON1-55L: - incremento del riesgo cardiovascular. - portadores presentan mayor actividad paraoxonasa

que es independiente de PON1-192. En la posición 192: sustitución de glutamina (Q) por

arginina (R):• PON1-192R: - Portadores presentan mayor actividad frente al

paraoxón y una menor actividad frente a soman y sarin que los portadores PON1-192Q.

- mayor capacidad para prevenir la oxidación de las LDL en las HDL

Determinación del polimorfismo PON192 de PON1:

Determinación del polimorfismo PON55 de PON1:

ESTUDIO DE LOS EFECTOS DE LOS POLIMORFISMOSESTUDIO DE LOS EFECTOS DE LOS POLIMORFISMOSPON1-L55M Y PON1-Q192R SOBRE LA ACTIVIDADPON1-L55M Y PON1-Q192R SOBRE LA ACTIVIDAD

ARILESTERASA EN INDIVIDUOS CON RIESGOARILESTERASA EN INDIVIDUOS CON RIESGOCARDIOVASCULAR INCREMENTADOCARDIOVASCULAR INCREMENTADO

Determinación del genotipo de 23 voluntarios con riesgo cardiovascular incrementado para los polimorfismos en estudio.

Criterios que debían cumplir: hombres mayores de 45 años, mujeres postmenopáusicas, IMC mayor a 25 kg/m2 . Además debían presentar algunas de las siguientes características: fumador, hipertensión, colesterol mayor o igual a 5,69mmol/L.

Por el método de Nus y col. se encontró una interacción entre ambos polimorfismos para la actividad arilesterasa.

Se dividió la población en 4 grupos en función del genotipo para los polimorfismos en estudio:

• [LL, QQ]; [LL,(QR+RR)]; [(LM+MM), QQ]; [(LM+MM), (QR+RR)]

• Se desecharon los grupos con genotipo [LL, QQ] y [(MM+ML), (QR+RR)] debido al bajo número de individuos que los presentaban

Resultados del estudioResultados del estudio Se utilizó el método de Nus y col. para estimar

la actividad arilesterasa llegando a la conclusión que los polimorfismos PON1-55L y PON1-192R están relacionados con una mayor actividad arilesterasa.

Luna Jaime

Nicolai Ariel

Guerra Rodrigo

Godoy Renata