Carlos Calvo, Ph.D. Director del Laboratorio de Lipidos y Aterosclerosis Universidad de Concepción

1. Carlos Calvo, Ph.D. Director del Laboratorio de Lipidos y Aterosclerosis Universidad de Concepción

2. Coronary mortality:alarming worldwide forecasts

3. Ranked risk factors for coronary heart disease Dyslipidemia Cigarrete smoking Hypertension Diabetes mellitus

4. Hipercolesterolemia • Hipertrigliceridemia • Hiperlipidemia mixta • Colesterol-HDL bajo Dislipidemias

5. Cholesterol transport Pathway LDL-C

6. VLDL Secreción de VLDL HIPERTRIGLICERIDEMIA Lipoprotein lipasa Síntesis apoC-III IDL Genotipo E2 Falla Poligénica HIPERLIPIDEMIA MIXTA LDL Receptor-LDL HIPERCOLESTEROLEMIA Síntesis apoA-I Expresión ABCA-1 Lipoprotein lipasa HDL COLESTEROL-HDL BAJO

7. Atherosclerosis

8. Activated macrophages accumulate lipids

9. LDL oxidation

10. Evidencias de la oxidación de LDL Anticuerpos anti LDL-ox en pacientes con aterosclerosis carotídea severa Hallazgo de LDL-ox y lipoperóxidos en áreas de la placa ateromatosa LDL oxidada Incremento en la susceptibilidad de LDL a la oxidación en pacientes CAD, normo y dislipidémicos Regresión de placa con terapia antioxidante en animales

11. LDLox ¿De qué depende la oxidación de LDL ? FACTORES QUE DEPENDEN DE LA LIPOPROTEINA - Contenido en ác. grasos poliinsat. - Anti-ox liposolub.(Vit E, b-carot...) - Grado de glicosilación - Modificaciones en su estructura • -Radicales libres • Metales: Cu2+, Fe2+, Se2+, • Anti-ox plasmát, Vit C, SOD • HCY , ac.úrico • Producción de NO • - Actividad a-oxidante de HDL FACTORES QUE DEPENDEN DEL MEDIO

12. Ac.grasos poliinsaturados Iniciación -H· Reordenamiento Dienos Conjugados molecular Propagación -H· Especies Reactivas de Oxigeno Lipoperóxidos Hidroperóxidos Descomposición Fragment. a aldehidos Productos derivatizados

13. Free radical oxidants Central element Radical Oxigen Superoxide Hydroperoxyl Hydroxyl Peroxyl Alcoxyl Nitric oxide Nitrogen dioxide Nitrogen Carbon Methyl Thyl Perthyl Sulfur

14. Non free radical oxidants Peroxides Single oxygen Ozone Hypochlorite Peroxynitrite Alkylperoxynitrites

15. Modificaciones de la LDL que la hacen susceptible a la oxidación LDL pequeña y densa LDL rica en Triglicéridos LDL glicada

16. Correlación entre LDL pequeña y densa y oxidabilidad de LDL

17. Atherogenicity of small dense LDL

18. LDL oxidada promueve la disfunción endotelial Inhibe la expresión de la NO sintasa endotelial Disminuye la biodisponibilidad de NO

19. oxLDL CATs (-) (-) L-arginina Oxido nítrico sintasa NO + L-citrulina

20. * * Curva Tiempo-Dependencia de actividad de eNOS por determinación de L-citrulina [H]3 en presencia de oxLDL

21. oxLDL y+/CATs LOX-1 eNOS L-arginina NO mRNA eNOS Núcleo

22. Plaque disruption (plaque cracking, fissuring, rupture – thrombosis start point)

23. Oxidized LDL and thrombogenesis

24. HDL, an anti-atherogenic lipoprotein Apo A-I HDL, apo A-I and apo A-II rich lipoprotein 1 mg/dl (0,026 mmol/l) HDL cholesterol Apo A-I Apo A-II Cardiovascular risk - 2 % - 3 %

26. HDL biosynthesis

27. Secretion, lipid acquisition and maturation of HDL particles

28. Cholesterol efflux from macrophages

29. HDL cholesterol uptake by the liver

30. HDL metabolism and macrophage reverse cholesterol transport

31. Control del proceso de oxidación de LDL Presencia de antioxidantes en la LDL Rol antiaterogénico de la HDL: PON Lp-PLA2

32. Antioxidant and antiinflamatory properties of HDL Apo A-I LCAT Apo A-II HDL PLTP CETP Lp-PLA2 PON 1 SAA

33. PARAOXONASA Evidencias • Estudios in vitro: PON protege a HDL y LDL de la oxidación • Ensayos con animales transgénicos knockout para PON: Incremento de placas ateromatosas • Estudios clínicos: Actividad disminuida en pacientes con enfermedad coronaria

34. HDL inhibe la oxidación de LDL % de inhibición

35. % inhibición oxLDL HDL oxidada 1/t-lag A medida que aumenta la oxidación de HDL, se reduce su efecto protector sobre LDL

36. Oxidación de HDL en pacientes diabéticos y controles • Diabéticos • Controles * vs HDL de sujetos controles, p<0.05;

37. y = 3E-09x + 3E-07 R=0.898 p<0.01 0.8 0.7 0.6 0.5 mol/ml.min) 0.4 m 0.3 0.2 0.1 PON 1M ( 0 0 50 100 INHIB TBARS LDL (%) Correlación entre la actividad enzimática de Paraoxonasa y la acción antioxidante de HDL

38. Rol de la Lp-PLA2 en la formación de la placa Monocitos Formación de placa Cytoquinas Moléculas de Adhesion LDL oxidada Lp-PLA2 Macrófago Célula espumosa Liso-PC AG Ox

39. HDL promotes NO production

41. Randomized Vitamin E Trials

42. Por qué los grandes estudios randomizados con antioxidantes no se han traducido en resultados clínicos positivos

43. Los antioxidantes probados son más efectivos sobre los oxidantes radicales libres que sobre los oxidantes no-radicales libres y el rol jugado por estos últimos es aún pobremente conocido como por ejemplo la lipoperoxidación lipídica debido a peroxinitrito, tioles nitroso y ácido hipocloroso

44. Los estudios experimentales evaluaron sus efectos en las etapas tempranas de la aterosclerosis. El metabolismo en animales puede ser distinto al del hombre. Los animales pequeños tienen un metabolismo más acelerado, así la velocidad de progresión de aterosclerosis, como la susceptibilidad al estrés oxidativo es mayor en estos animales. La patogénesis de la enfermedad puede diferir entre el modelo experimental y la “enfermedad natural” desarrollada en el hombre. En los estudios experimentales los niveles de colesterol son mucho mayores que en humanos: sobre 600 mg/dl en estudios animales versus bajo 300 mg/del en estudios clínicos

45. Los estudios randomizados reclutaron sujetos con alto riesgo de eventos cardiovasculares. En cambio, los estudios con estatinas en poblaciones con riesgo similar demostraron reducción de los eventos. Los eventos oxidativos a nivel celular son mucho más complejos que los considerados previamente ya que los oxidantes son producidos de muchas maneras y en diferentes sitios en la celula: membrana, citosol, mitocondria y retículo endoplasmático. Por lo tanto existe una compartimentalización del estrés oxidativo. Así un antioxidante dado, para ser efectivo, debería penetrar al sitio particular donde ocurre el estrés oxidativo.