Arilesterasa. Aspectos funcionales de una enzima clave en la enfermedad cardiovascular.

1. Arilesterasa. Aspectos funcionales de una enzima claveen la enfermedad cardiovascular. MERITXELL NUS, FRANCISCO J. SÁNCHEZ-MUNIZ, JOSÉ M. SÁNCHEZ-MONTERO

2. ATEROSCLEROSIS • 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: • Goldstein y col. Teoría lipídica • Ross Teoría del daño tisular • 1989 hipótesis unificadora

3. Las LDL se sintetizan en el hígado y transportan 2/3 del colesterol a los tejidos periféricos. • ALTOS NIVELES DE LDL EN PLASMA CONSTITUYEN UN FACTOR IMPORTANTE DE RIESGO DE ECV • Factores que inducen la entrada de LDL en la capa íntima: • Predisposición genética • Aumento de su concentración plasmática • Presión arterial • El mecanismo por el cual ingresan en la pared arterial todavía no se conoce.

4. Mecanismo de formación del ateroma • Ingreso de LDL en la capa íntima por fagocitosis receptor de LDL • Modificación de LDL peroxidación LDL-ox activan genes relacionados con la inflamación (VCAM-1, ICAM-1, MCP-1) • Llegada de monocitos a células endoteliales • 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. • División y migración de células musculares lisas, formación de fibras de colágeno y elastina capa fibrosa. • LDL-ox favorecen la migración de células musculares a la íntima y el depósito de sustancias insolubles en el interior de la placa. • Necrosis tisular apoptosis de macrófagos, fibroblastos y células endoteliales calcificación de la placa

6. LDL Oxidación de LDL

7. HDL Y ATEROSCLEROSIS • Las HDL son las lipoproteínas más pequeñas y más densas. • Se sintetizan en el hígado y en el intestino. • La relación entre concentración de HDL/ riesgo cardiovascular es inversamente proporcional.

8. Funciones HDL • Más importante transporte reverso de colesterol: • Transferencia de colesterol libre y FL desde las células por el transportador ABCA1 a las Apo A1 • Formación de preβ-HDL • LCAT esterifica el colesterol libre y se convierten en α-HDL • Las HDL son transportadas al hígado por dos rutas: • Directamente por unión al R scavenger SR-B1 • Los ésteres de colesterol y los FL son transferidos a las LDL y VLDL mediante la CETP • Las LDL y VLDL ingresan al hígado por los receptores de LDL. • El colesterol de las HDL será excretado en forma de ácidos biliares

9. Transporte reverso de colesterol

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

11. Efecto antioxidante hipótesis: • Capacidad de quelar metales de transición. • Capacidad de captar hidroperóxidos de las LDL-oxidadas y de la superficie celular. • Debido a enzimas: • Factor activador de plaquetas acetil hidrolasa. • Paraoxonasa (PON 1) • Lecitín- colesterol-acil-transferasa fosfolipasa D y proteasas.

12. PON 1 Y ATEROSCLEROSIS • La enzima PON 1 se localiza en una subfracción de las HDL. Arilesterasa • Es una glicoproteína Ca 2+ dependiente de 44 kDa que presenta varias actividades: • Paraoxonasa: hidroliza compuestos organofosforados. • Arilesterasa: hidroliza ésteres aromáticos. • Lactonasa: hidroliza lactonas aromáticas y alifáticas. Paraoxonasa Lactonasa

13. 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

14. Harel y col. Centro activo de PON 1 está formado por un Ca 2+ en la parte superior, un PO43- y una pareja de histidinas unidas por enlace de hidrógeno.

15. Propiedades antiaterogénicas de PON1 Se deben a: • Inhibición de la peroxidación de las LDL: • Debe tener actividad peroxidasa que inhibe el inicio de la peroxidación de las LDL • 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.

16. PON1 y FACTORES DE RIESGO DE LA ATEROSCLEROSIS • Hipercolesterolemia familiar. • Diabéticos tipo 1 y tipo 2. • Cirrosis y hepatitis crónica. • Hemodializados. • Fumadores. • Exposición a radiaciones ionizantes. • Enfermedad coronaria

17. POLIMORFISMO DE LA PON1 Y RIESGO 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: • En la región reguladora: • Posición -909: sustitución GC No afecta la actividad arilesterasa • Posición -832: sustitución A G Menor actividad arilesterasa y menor concentración de PON1 • Posición -162: sustitución A G Menor actividad arilesterasa • Posición -126: sustitución C G No se ha observado ningún efecto de la actividad arilesterasa • Posición -108: sustitución C T Menor actividad arilesterasa

18. 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

19. Determinación del polimorfismo PON192 de PON1:

20. Determinación del polimorfismo PON55 de PON1:

21. ESTUDIO DE LOS EFECTOS DE LOS POLIMORFISMOSPON1-L55M Y PON1-Q192R SOBRE LA ACTIVIDADARILESTERASA EN INDIVIDUOS CON RIESGOCARDIOVASCULAR 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.

22. 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

23. Resultados 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.

24. MUCHAS GRACIAS!!! Luna Jaime Nicolai Ariel Guerra Rodrigo Godoy Renata