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LA INFLAMACIÓN COMO FACTOR CAUSAL EMERGENTE DE LA
ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR
TANIA FERNÁNDEZ MORA
PONTIFICA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
POSGRADO ESPECIALIZACIÓN EN LABORATORIO DE INMUNOLOGÍA CLÍNICA
BOGOTÁ D.C. 2005
1
LA INFLAMACIÓN COMO FACTOR CAUSAL EMERGENTE DE LA
ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR
TANIA FERNÁNDEZ MORA
MONOGRAFÍA Presentado como requisito parcial para optar por el título de Especialista
en Laboratorio de Inmunología Clínica
Directora: Dra. Diana Patiño Cuervo, MSc.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS
POSGRADO ESPECIALIZACIÓN DE LABORATORIO DE INMUNOLOGÍA CLÍNICA
BOGOTÁ D.C. 2005
2
“Los criterios expuestos, las opiniones expresadas y conclusiones anotadas con
de responsabilidad del autor y no comprometen en nada a la Pontificia
Universidad Javeriana”
(Artículo 9.18 del reglamento de trabajos de grado y
de investigación. Agosto de 1989)
3
LA INFLAMACIÓN COMO FACTOR CAUSAL EMERGENTE DE LA ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR
TANIA FERNÁNDEZ MORA
____________________________ Dra. Diana Patiño Cuervo., MSc.
Directora de Monografía
_______________________________________ Visto Bueno: Dra. Diana Patiño Cuervo., MSc.
Coordinadora de Especialización Laboratorio
de Inmunología Clínica
4
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El término arterioesclerosis proviene del griego athere que significa gachas de
avena, y hace referencia a la consistencia blanda del centro de la paca de
ateroma constituida principalmente por lípidos; y del término sclerosis que
significa endurecimiento. (Stanner, 2005)
La arterioesclerosis se define como una enfermedad progresiva caracterizada
por la acumulación de lípidos y elementos fibrosos a lo largo de las arterias, y es
considerada como la mayor contribuyente de enfermedad cardiovascular. (Libby,
2002)
Los lípidos de la placa arterioesclerótica son principalmente colesterol
proveniente de lipoproteínas de baja densidad (LDL), las cuales sufren
modificaciones químicas y son fagocitadas por macrófagos, formando células
espumosas; denominadas así por el aspecto nuevo de estas células. La
acumulación de las células espumosas en la pared arterial se denomina estría
grasa y es el primer estado visible del proceso de la arterioesclerosis y reversible
en más del 40% de los casos. Alrededor de este núcleo lipídico, se realiza la
proliferación de células musculares lisas, encargadas de elaborar una matriz de
tejido conectivo alrededor de la lesión, denominada capa fibrosa. Aunque este
proceso se considera reparativo, conlleva a una disminución del lumen vascular,
así como a una disminución en la elasticidad de la pared arterial. Algunas de
estas placas de ateroma pueden tornarse inestables y liberar parte de su
contenido al lumen vascular. Cuando esta inestabilización y la lesión del
endotelio ocurren, se activan los procesos de coagulación y se produce la
formación de un trombo. (Stanner, 2005)
El concepto en cuanto a la etiología de la arterioesclerosis ha ido evolucionando
con el paso del tiempo. Originalmente se consideraban los lípidos,
específicamente LDL, como el factor principal y desencadenante de la
5
enfermedad arterioesclerótica y tanto los macrófagos como las células
musculares lisas eran consideradas secundarias en el desarrollo de la lesión. El
resto de células implicadas en la respuesta inmune no eran consideradas dentro
de la génesis de la lesión. (Becker, 2001)
En los últimos 15 años, ha surgido una nueva teoría inmunológica en cuanto a la
patogénesis de la arterioesclerosis. Los estudios recientes indican un papel
clave de los mecanismos inflamatorios en el desarrollo de la enfermedad. Esta
hipótesis surgió debido al hallazgo de que los primeros tipos celulares
encontrados en los sitios con predisposición a la formación de ateromas eran
células linfoides, seguidas por macrófagos y células musculares lisas, y no
células espumosas como originalmente se pensaba. (Wick, 2004)
De acuerdo con diferentes investigaciones, se ha determinado que la
arterioesclerosis es una enfermedad inflamatoria en donde los mecanismos
inmunes interaccionan con los factores de riesgo metabólicos para iniciar,
propagar y activar las lesiones en la red arterial. (Hansson, 2005)
Es ahora evidente que las células inmunes dominan los estados iniciales de las
lesiones arterioescleróticas, sus mecanismos efectores aceleran a su vez la
progresión de las lesiones y la activación de la inflamación puede inducir
síndromes agudos coronarios. (Hansson, 2005)
6
JUSTIFICACIÓN
El proceso de la arterioesclerosis se encuentra involucrado en la patogénesis de
muchas enfermedades. De manera clásica se asocia este proceso con el
desarrollo de la enfermedad coronaria. Sin embargo; resulta evidente que el
proceso de la arterioesclerosis se encuentra involucrado también en patologías
no cardiacas como enfermedad cerebrovascular y la enfermedad vascular
periférica (que involucra las extremidades inferiores principalmente). (Stanner,
2005)
Dentro de la enfermedad coronaria se incluyen patologías específicas agudas y
crónicas. Dentro de las agudas, el principal representante es el infarto al
miocardio, producido por una isquemia en el músculo cardiaco luego de la
oclusión de las arterias coronarias, ya sea por la placa de ateroma producida en
si a nivel local o por trombos originados luego de la inestabilidad de las lesiones
arterioescleróticas. Dentro de las patologías crónicas se encuentran la angina,
caracterizada por dificultad al respirar y dolor torácico como producto de la
disminución del lumen vascular, y arritmias cardiacas que pueden surgir como
consecuencia de un daño isquémico previo. (Stanner, 2005)
De acuerdo con reportes de la Organización Mundial de la Salud en el año 2001,
la enfermedad cardiovascular es la principal causa de muerte alrededor del
mundo, con un promedio de 18 millones de muertes por año (33% del total);
aunque las tasas de mortalidad varían considerablemente entre los países.
(Stanner, 2005)
Anteriormente se consideraba la enfermedad coronaria como un problema de
salud pública únicamente en países desarrollados, mientras que en países en
vías de desarrollo esta enfermedad no representaba un problema evidente. Sin
embargo, a mediados de los años 90, la enfermedad cardiovascular se convirtió
en una de las principales causas de muerte tanto en los países desarrollados
7
como en vías de desarrollo, siendo actualmente un problema de salud pública
para ambos. (Stanner, 2005)
Se espera que la enfermedad cardiovascular sea la principal causa de muerte a
nivel global por al menos durante los próximos 15 años, debido al rápido
incremento en la prevalencia en los países en vías de desarrollo y en el oriente
europeo, así como el aumento de la obesidad y enfermedades metabólicas
relacionadas como la diabetes mellitus en el mundo occidental. (Hansson, 2005)
La enfermedad cardiovascular no es únicamente importante en términos de
mortalidad, sino que también constituye la primera causa de enfermedad de tipo
discapacitante alrededor del mundo, lo que se traduce en un costo económico
muy elevado. (Stanner, 2005)
La significancia clínica de la arterioesclerosis y la relación de este proceso con
enfermedades incapacitantes, así como la morbi-mortalidad producida como
consecuencia de este proceso; obliga a la población perteneciente al área de la
salud a revisar y entender la enfermedad cardiovascular, con el fin de considerar
nuevas estrategias en el campo de diagnóstico temprano, con el objetivo de
revertir las lesiones arterioescleróticas iniciales; así como el desarrollo de
nuevos mecanismos de prevención y tratamiento.
8
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Describir el papel de la inflamación como factor causal emergente de la
enfermedad cardiovascular.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Estudiar la función de componentes celulares inmunes que participan en el
desarrollo de la enfermedad cardiovascular.
• Estudiar la función de componentes humorales inmunes que participan en
el desarrollo de la enfermedad cardiovascular.
• Estudiar la relevancia de los fenómenos de autoinmunidad contra las
proteínas de choque térmico en relación con el desarrollo de la enfermedad
cardiovascular.
Determinar las nuevas perspectivas diagnósticas y terapéuticas de la
enfermedad cardiovascular.
9
CONTENIDO
pág
1. LÍPIDOS COMO FACTOR DE RIESGO CARDIOVASCULAR 17
1.1 METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS 17
1.1.1. Biosíntesis del colesterol 17
1.1.2. Triglicéridos 18
1.1.3. Transporte de los lípidos 20
2. ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR 25
2.1. ANATOMÍA E HISTOLOGÍA GENERAL DEL SISTEMA
CIRCULATORIO 25
2.2. DEFINICIONES DE LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES
VASCULARES 29
2.2.1. Enfermedad cardiovascular 29
2.2.1.1. Enfermedad coronaria 30
2.2.1.2. Enfermedad cerebrovascular 30
2.2.1.3. Enfermedad vascular periférica 31
10
2.3. PAPEL DE LOS LÍPIDOS EN LA FORMACIÓN DE ATEROMAS 32
2.4. FACTORES DE RIESGO CLÁSICOS 35
2.5. FACTORES DE RIESGO EMERGENTES 36
2.5.1. Homocisteína 37
2.5.2. Factores lipídicos diferentes de LDL: Lipoproteína(a) 38
2.5.3. Factores derivados del tejido adiposo 38
2.5.3.1. Leptina 38
2.5.3.2. Adiponectina 39
2.5.4. Síndrome metabólico 40
2.6. DESARROLLO DE LA ARTERIOESCLEROSIS 42
3. INFLAMACIÓN COMO FACTOR CAUSAL EMERGENTE EN EL
DESARROLLO DE LA ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR 44
3.1. COMPONENTES CELULARES 44
3.1.1. Macrófagos 45
3.1.2. Linfocitos T 49
3.1.3. Mastocitos 52
11
3.1.4. Células “Natural Killer” 54
3.1.5. Células dendríticas 56
3.1.6. Neutrófilos 58
3.1.7. Linfocitos B 59
3.1.8. Plaquetas 62
3.2. COMPONENTES HUMORALES 63
3.2.1. Citocinas 63
3.2.1.1. Factores de crecimiento 64
3.2.1.2. Interleucinas 69
3.2.1.3. Otras citocinas 73
3.2.1.4. Quimiocinas 76
3.2.2. Factores del complemento 82
3.3. OTRAS MOLÉCULAS 85
3.3.1. Moléculas de adhesión 85
3.3.2. Proteínas de choque térmico 90
12
3.3.3. Proteína C Reactiva 100
4. PERSPECTIVAS DIAGNÓSTICAS Y TERAPÉUTICAS DE LA
ARTERIOESCLEROSIS 103
4.1. PERSPECTIVAS DIAGNÓSTICAS 103
4.1.1. Determinación de PCR ultrasensible 104
4.1.2. Determinación de fibrinógeno 106
4.1.3. Determinación de la proteína sérica amiloide A 107
4.1.4. Recuento de leucocitos y monocitos en sangre periférica 108
4.1.5. Determinación de citocinas 109
4.1.6. Determinación de moléculas de adhesión 112
4.1.7. Determinación de CD40 ligando 113
4.1.8. Determinación de LDL oxidada 114
4.2. PERSPECTIVAS TERAPÉUTICAS 115
4.2.1. Administración de gammaglobulina intravenosa 116
4.2.2. Inmunización con LDL modificadas 117
4.2.3. Administración de linfocitos T reguladores 118
13
4.2.4. Otras estrategias terapéuticas 119
CONCLUSIONES 121
REFERENCIAS 123
14
LISTA DE TABLAS
pág
Tabla 1. Propiedades de las principales clases de lipoproteínas
plasmáticas 23
Tabla 2. Apolipoproteínas presentes en las lipoproteínas plasmáticas
humanas 24
Tabla 3. Relación entre enfermedad cardiovascular y lípidos 34
Tabla 4. Factores de riesgo clásicos de enfermedad cardiovascular 35
Tabla 5. Factores de riesgo emergentes de enfermedad cardiovascular 36
Tabla 6. Criterios diagnósticos del síndrome metabólico 40
Tabla 7. Componentes proinflamatorios de los macrófagos 47
15
LISTA DE FIGURAS
pág
Figura 1. Estructura del corazón 26
Figura 2. Vascularización del corazón 27
Figura 3. Estructura histológica de las capas arteriales 29
16
1. LÍPIDOS COMO FACTOR DE RIESGO CARDIOVASCULAR
1. 1. METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
Los lípidos participan en una gran cantidad de funciones celulares.
Constituyen la principal forma de almacenamiento de energía en la mayoría de
los organismos y el principal constituyente de las membranas celulares.
Además, existen una serie de lípidos especializados que constituyen diferentes
funciones a saber: pigmentos (retinal), cofactores (vitamina K), detergentes
(sales biliares), transportadores (dolicolos), hormonas (derivados de la vitamina
D y hormonas sexuales), mensajeros intracelulares y extracelulares
(eicosanoides y derivados del fosfatidilinositol) y como anclaje de proteínas de
membrana. De acuerdo a las funciones que cumplen los lípidos en el
organismo, la habilidad para sintetizarlos es esencial para todos los
organismos. (Lehninger, 1993)
1. 1. 1. Biosíntesis de Colesterol El colesterol es una molécula esencial en muchas especies animales
incluyendo el ser humano. No es requerida dentro de la dieta debido a que es
sintetizado en el hígado mediante precursores como el acetato. (Lehninger,
1993)
El colesterol es sintetizado a partir del acetil-CoA y se produce a través de una
serie de pasos. El primer paso en la síntesis del colesterol involucra la
formación de un intermediario denominado mevalonato a partir del acetato. En
este paso, ocurre la condensación de dos moléculas de acetil-CoA catalizada
por una enzima denominada tiolasa para formar acetoacetil-CoA, el cual se
17
condensa nuevamente con una tercera molécula de acetil-CoA para formar el
compuesto β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA), catalizado por la enzima
HMG-CoA sintetasa. Posteriormente, ocurre la reducción del HMG-CoA a
mevalonato por acción de la enzima HMG-CoA reductasa. (Lehninger, 1993)
El próximo paso en la síntesis del colesterol es la conversión del mevalonato
en dos isoprenos activados. Posteriormente, ocurre la condensación de seis
unidades de isoprenos activos para formar escualeno. (Lehninger, 1993)
El último paso en la síntesis del colesterol, es la conversión del escualeno en
un núcleo esteroide de cuatro anillos. Por acción de la escualeno
monooxidasa, se añade un oxígeno a la cadena de escualeno para formar un
epóxido. Posteriormente, la estructura lineal pasa a ser una estructura cíclica
resultando en la formación de lanosterol que contiene los cuatro anillos
característicos del núcleo esteroide. El lanosterol es finalmente convertido en
colesterol por una serie de aproximadamente 20 reacciones que incluye la
migración de grupos metilo y la remoción de otros. (Lehninger, 1993)
La mayoría de la síntesis del colesterol en vertebrados se lleva a cabo en el
hígado. Una pequeña fracción de éste es incorporado en las membranas del
hepatocito, pero la mayoría es exportado en una de tres formas: Colesterol
biliar, ácidos biliares o ésteres de colesterol. Los ésteres de colesterol son
formados en el hígado a través de la acción de la enzima acil-CoA colesterol
acil transferasa (ACAT). Esta enzima cataliza la transferencia de un ácido
graso de la coenzima A a un grupo hidroxilo del colesterol; de manera que el
colesterol se transforma en una estructura más hidrofóbica. (Lehninger, 1993)
1. 1. 2. Triglicéridos Los lípidos más simples que son sintetizados a partir de ácidos grasos son los
triacilgliceroles, también llamados triglicéridos. Se encuentran compuestos por
18
tres ácidos grasos unidos en enlaces tipo éster con un glicerol. Son moléculas
hidrofóbicas, no polares e insolubles en agua. (Lehninger, 1993)
En mamíferos, el principal sitio de acumulación de triacilgliceroles es el
citoplasma de adipocitos. En estas células, los triacilgliceroles se unen para
formar una serie de glóbulos grandes que ocupan la mayoría del volumen
celular. Los adipocitos son células especializadas para la síntesis y
almacenamiento de triacilgliceroles, así como de su movilización mediante su
degradación en ácidos grasos, que son transportados hacia otros tejidos por
medio del torrente sanguíneo para la disposición de energía. (Berg, 2002)
La mayoría de los lípidos son ingeridos en la forma de triacilglicerol, pero para
que se produzca la absorción de éstos a través del epitelio intestinal, es
necesaria su degradación. (Berg, 2002)
En el lumen intestinal, los triacilgliceroles son incorporados en micelas
formadas con ayuda de las sales biliares. Las sales biliares son moléculas
anfipáticas sintetizadas en el hígado a partir del colesterol y secretadas por la
vesícula biliar. La incorporación de los lípidos en micelas, orienta las regiones
hidrofóbicas hacia el interior de la estructura y los enlaces tipo éster (regiones
hidrofílicas) hacia la superficie de las mismas, de manera que hace a los
enlaces más susceptibles a la digestión por parte de las enzimas pancreáticas
(lipasas) presentes en la solución acuosa. (Berg, 2002)
Las lipasas son enzimas que catalizan la hidrólisis de los triacilgliceroles para
la formación de tres ácidos grasos y un monoacilglicerol. Estos productos de
digestión son transportados a través de las micelas hacia el epitelio intestinal,
en donde se produce la absorción a través de la membrana plasmática.
Posteriormente, los triacilgliceroles son resintetizados en las células de la
mucosa intestinal a partir de los ácidos grasos y el monoacilglicerol (Berg,
2002)
19
1. 1. 3. Transporte de los lípidos Debido a que los lípidos son fundamentales para los tejidos, es necesario un
transporte adecuado de los mismos a partir del hígado en donde es sintetizado
el colesterol, o partir del intestino en donde ocurre la absorción de los
triacilgliceroles. Debido a que el colesterol, ésteres de colesterol y
triacilgliceroles son insolubles en agua, deben ser transportados a través del
plasma hacia los tejidos en forma de lipoproteínas plasmáticas, que
constituyen complejos macromoleculares formados por transportadores
proteicos denominados apolipoproteínas con varias combinaciones de
fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y triglicéridos. (Lehninger, 1993)
La combinación de apolipoproteínas con lípidos forman diferentes clases de
lipoproteínas, que constituyen complejos esféricos con un núcleo hidrofóbico
interno, constituido por los lípidos y una serie de aminoácidos en la superficie
hidrofílica. Diferentes combinaciones de lípidos y proteínas producen
partículas con diferentes densidades, que van desde lipoproteínas de muy baja
densidad (VLDL) hasta de alta densidad (HDL). Cada una de las lipoproteínas
presenta una función específica, determinada por la composición lipídica y el
contenido apolipoproteíco. (Lehninger, 1993)
En cuanto al transporte de triacilgliceroles a partir de las células de la mucosa
intestinal, éstos son empacados en las lipoproteínas transportadoras
denominadas quilomicrones. Los quilomicrones se encuentran formados y
transportan principalmente triacilgliceroles, aunque también cumplen la función
de transportar vitaminas liposolubles y colesterol provenientes de la dieta.
(Berg, 2002)
Los quilomicrones son las más grandes y las menos densas de las
lipoproteínas, con un gran contenido de triglicéridos. Las apolipoproteínas de
los quilomicrones incluyen ApoB-48, ApoE y ApoC-II. Los quilomicrones son
20
sintetizados en el retículo endoplásmico de células epiteliales del intestino
delgado, de donde son transportadas por el sistema linfático e ingresan al
torrente sanguíneo a través de la vena subclavia. La ApoC-II tiene la
capacidad de activar la enzima lipoprotein lipasa presente en los capilares de
los tejidos adiposos, corazón, músculo esquelético y tejido mamario.
(Lehninger, 1993) La lipoprotein lipasa es una enzima capaz de catalizar la
hidrólisis de los triacilgliceroles en tres ácidos grasos y un monoacilglicerol, de
manera que permite la liberación de estos lípidos hacia los tejidos.
Posteriormente, son resintetizados dentro de la célula para su
almacenamiento. (Berg, 2002)
Los remanentes de quilomicrones contienen muy pocos triglicéridos, pero
todavía contienen colesterol, ApoE y ApoB-48; y son transportados a través del
torrente sanguíneo hacia el hígado, en donde son degradados por lisosomas y
sus constituyentes son reciclados. (Lehninger, 1993)
Cuando la dieta presenta un exceso de ácidos grasos, estos son convertidos
en triacilgliceroles en el hígado y empacados en lipoproteínas de muy baja
densidad (VLDL). Estas lipoproteínas contienen además algo de colesterol y
de ésteres de colesterol, así como las apolipoproteínas ApoB-100, ApoC-I,
ApoC-II, ApoC-III y ApoE. Estas lipoproteínas son transportadas desde el
hígado a través del torrente sanguíneo hasta músculo y tejido adiposo, en
donde se produce la activación de la lipoprotein lipasa por parte de la ApoC-II y
se liberan los ácidos grasos. Los adipocitos toman estos ácidos grasos y
resintetizan triacilgliceroles que son almacenados a nivel intracelular. Por el
contrario, la mayoría de las células musculares oxidan estos ácidos grasos a
manera de suministro de energía. La mayoría de los remanentes de VLDL son
removidos de la circulación por los hepatocitos a través de receptores y son
degradados, al igual que los quilomicrones por lisosomas hepáticos.
(Lehninger, 1993)
21
La pérdida de triacilgliceroles de las lipoproteínas VLDL, convierte a algunas
de ellas en lipoproteínas de baja densidad (LDL), que son muy ricas en
colesterol y en sus ésteres y contienen ApoB-100 como la principal
apolipoproteína. Estas lipoproteínas tienen la capacidad de transportar el
colesterol hacia los tejidos periféricos mediante el reconocimiento mediado por
los receptores específicos de la ApoB-100 lo que desencadena la endocitosis.
El colesterol que ingresa a la célula por esta vía es incorporado en las
membranas celulares o puede ser esterificado por la enzima ACAT para su
almacenamiento intracelular. (Lehninger, 1993)
Además de éstas LDL, existen otras LDL más pequeñas y densas que las LDL
tradicionales. La formación de estas partículas es compleja, y auque existe
una predisposición genética para su síntesis, aún no se encuentra claro cuáles
son los genes responsables. Factores ambientales, son también
determinantes para su generación, siendo la concentración plasmática de
triglicéridos, el principal determinante. (Stanner, 2005)
Estudios “in vitro”, han demostrado que la formación de las LDL pequeñas-
densas, es producto de un intercambio secuencial entre las LDL y las
lipoproteínas ricas en triglicéridos. Los ésteres de colesterol de las LDL son
intercambiados por triglicéridos de las VLDL mediante la proteína de
transferencia de ésteres de colesterol (CETP). Los triglicéridos recién
introducidos en la LDL, son hidrolizados por una lipasa hepática y el volumen
de la lipoproteína se reduce. La formación de LDL pequeñas-densas se
encuentra limitado por la disponibilidad de lipoproteínas ricas en triglicéridos.
(Stanner, 2005)
El otro grupo importante de lipoproteínas son las de alta densidad (HDL), que
son partículas pequeñas, muy ricas en apolipoproteínas, pero con
relativamente poca cantidad de colesterol y ésteres de colesterol. Las HDL
contienen ApoC-I, ApoC-II, otras apolipoproteínas y enzimas como la lecitin
22
colesterol acil transferasa (LCTA), la cuál cataliza la formación de ésteres de
colesterol a partir de la lecitina (fosfatidilcolina) y colesterol. Esta enzima se
encuentra presente en la superficie de las HDL recién formadas con forma
discoide. La enzima LCTA convierte el colesterol y la fosfatidilcolina, de
remanentes de quilomicrones y de VLDL, en ésteres de colesterol que
transforman las HDL en lipoproteínas maduras con forma esférica. Esas
partículas de HDL, ahora ricas en ésteres de colesterol, regresan hacia el
hígado. (Lehninger, 1993)
En mamíferos, la síntesis del colesterol se encuentra regulada por la
concentración del colesterol intracelular y por hormonas como el glucagón y la
insulina. Cuando hay un exceso de colesterol intracelular, se produce una
reducción en la síntesis del colesterol a nivel hepático. El paso limitante de la
síntesis del colesterol, es la conversión de HMG-CoA a mevalonato por la
enzima HMG-CoA reductasa, la cual se encuentra hormonalmente regulada.
El glucagón estimula la fosforilación de la enzima, en cuyo caso es inactiva y la
insulina promueve la desfosforilación y la enzima es activada. Adicionalmente,
elevados niveles de colesterol intracelular, disminuyen la velocidad de
formación de la enzima HMG-CoA reductasa, y activan la enzima ACAT, de
manera que se aumenta la esterificación del colesterol para su
almacenamiento. Finalmente, elevados niveles de colesterol intracelular
provocan una reducción de la producción de los receptores de LDL, de manera
que ocurre una disminución de la toma del colesterol del torrente sanguíneo
por parte de los tejidos. (Lehninger, 1993)
23
Tabla 1. Propiedades de las principales clases de lipoproteínas plasmáticas
humanas (Lehninger, 1993) Composición (%) Lipoproteína Densidad
Proteína Fosfolípidos Colesterol
libre
Ésteres de
colesterol
Triglicé-
Ridos
Quilomicrón < 1.006 2 9 1 3 85
VLDL 0.95-1.006 10 18 7 12 50
LDL 1.006-1.063 23 20 8 37 10
HDL 1.063-1.210 55 24 2 15 4
Tabla 2. Apolipoproteínas presentes en lipoproteínas plasmáticas humanas
(Lehninger, 1993)
Apolipoproteína Asociación con lipoproteínas Función
ApoA-I HDL Activa LCTA
ApoA-II HDL ¿?
ApoA-IV Quilomicrón, HDL ¿?
ApoB-48 Quimomicrón ¿?
ApoB-100 VLDL, LDL Unión con el receptor de
LDL en los tejidos
ApoC-I VLDL, HDL ¿?
ApoC-II Quilomicrón, VLDL, HDL Activa lipoproteín lipasa
ApoC-III Quiomicrón, VLDL, HDL Inhibe lipoproteín lipasa
ApoD HDL ¿?
ApoE Quilomicrón, VLDL, HDL Facilita remoción de
Remanentes de quilomicrón
y de VLDL
24
2. ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR
2.1. ANATOMÍA E HISTOLOGÍA GENERAL DEL SISTEMA CIRCULATORIO
El aparato circulatorio se compone esencialmente de un órgano central para
impulsar la sangre (el corazón) y un conjunto de conductos de estructura y
propiedades diferentes: las arterias, las venas, los vasos capilares y los vasos
linfáticos. (Latarjet, 1997) Todas estas estructuras intervienen en el transporte
de la sangre y la linfa desde los tejidos del organismo y hacia éstos. Entre los
componentes de estos líquidos hay células, sustancias nutritivas, productos de
desecho, hormonas y anticuerpos. (Ross, 2005)
El corazón está compuesto por dos mitades diferenciadas, un corazón
izquierdo y un corazón derecho. En cada una de estas mitades se encuentran
dos cavidades: una aurícula y un ventrículo. El corazón derecho e izquierdo se
encuentran separados uno del otro por un tabique (septo), y cada aurícula y
ventrículo se comunican por un orificio (ostio) provisto de válvulas (valvas), que
aseguran que en cada corazón la circulación sanguínea sea en un sentido
único. (Latarjet, 1997)
La sangre circula hacia los diferentes órganos y tejidos del organismo a partir
del ventrículo izquierdo. Al contraerse, se impulsa la sangre arterial a la aorta
y a partir de esta se reparte al resto del cuerpo, excepto a los pulmones.
(Latarjet, 1997)
25
Figura 1. Estructura del corazón
http://www.tmc.edu/thi/anato_sp.html
El músculo cardíaco recibe sangre por medio de su propio aparato vascular; a
esto se le denomina circulación coronaria. La aorta, que constituye el principal
conducto de suministro de sangre al organismo, se ramifica en dos vasos
sanguíneos coronarios principales, las arterias coronarias. La arteria coronaria
derecha suministra sangre principalmente al lado derecho del corazón, que es
más pequeño puesto que bombea sangre únicamente a los pulmones. La
arteria coronaria izquierda se ramifica a su vez en la arteria descendente
anterior izquierda y la arteria circunfleja, y éstas suministran sangre al lado
izquierdo del corazón. (Latarjet, 1997)
26
Figura 2. Vascularización del corazón
http://www.tmc.edu/thi/coroa_sp.htlm
Los vasos sanguíneos se encuentran organizados de modo que la sangre
impulsada por el corazón alcance con rapidez la red vascular de luz estrecha y
paredes delgadas formadas por los capilares dentro de los tejidos de cada
parte del cuerpo. En los capilares ocurre un intercambio bidireccional de
líquido entre la sangre y los demás tejidos. El líquido llamado filtrado
sanguíneo, que lleva oxígeno y metabolitos, atraviesa la pared capilar. En los
tejidos estas moléculas son intercambiadas por dióxido de carbono y productos
de desecho. (Ross, 2005)
Las arterias son los vasos encargados de distribuir la sangre del corazón hacia
todo el organismo, y llevan la sangre hasta los capilares. Las arterias más
pequeñas, llamadas arteriolas, están asociadas funcionalmente con redes de
capilares hacia las cuales conducen la sangre. Las arteriolas regulan la
cantidad de sangre que ingresa en estas redes capilares. En conjunto, las
arteriolas, la red capilar asociada y las vénulas poscapilares forman una unidad
27
funcional conocida como lecho microcirculatorio o microvasuclar. Las venas,
que comienzan con la vénula poscapilar, recogen la sangre del lecho
microvascular y la retornan al corazón. (Ross, 2005)
Los capilares, son los pequeños vasos en donde se produce el intercambio
entre la sangre y los tejidos, ya sea en sentido sangre-tejido para la
distribución de componentes nutricionales y oxígeno a los últimos, o en sentido
tejido-sangre básicamente para la eliminación de productos de desecho y
dióxido de carbono. El resultado de estos intercambios es la transformación de
la sangre arterial, rica en oxígeno (O2), en sangre venosa cargada de dióxido
de carbono (CO2). (Latarjet, 1997)
Las paredes de las arterias y las venas se encuentran compuestas por tres
capas llamadas túnicas. Las tres capas a partir del lúmen son:
Túnica íntima: Es la capa más interna de la pared del vaso. Consiste
de tres componentes: Una capa simple denominada endotelio, formada de
células epiteliales planas o escamosas (células endoteliales); un segundo
componente denominado lámina basal de las células endoteliales y una última
capa subendotelial compuesta por tejido conjuntivo laxo. En este tejido
conjuntivo en ocasiones se encuentran células musculares lisas. La capa
subendotelial de las arterias y las arteriolas contiene una lámina de material
elástico que recibe el nombre de membrana elástica interna. (Ross, 2005)
Túnica media: Consiste primariamente en estratos circunferenciales de
células musculares lisas, con cantidades variables de elastina, fibras
reticulares y proteoglicanos. En las arterias esta capa es relativamente gruesa
y se extiende hasta la membrana elástica externa. (Ross, 2005)
Túnica adventicia: Es la capa de tejido conjuntivo más externa. Está
compuesta principalmente por tejido colágeno de disposición longitudinal y
unas pocas fibras elásticas. Estos elementos de tejido conjuntivo se mezclan
gradualmente con el tejido conjuntivo laxo que rodea los vasos. Su espesor
tiene un espectro muy amplio, puede ser relativamente delgada como en la
28
mayor parte del sistema arterial o bastante gruesa como en las vénulas y
venas, donde es el componente principal. (Ross, 2005)
Figura 3. Estructura histológica de las capas arteriales
LIBBY, P. 2002. Inflammation and Atherosclerosis. Nature 420: 868-874
Desde el punto de vista histológico, los diversos tipos de arterias y venas se
distinguen unos de otros por el espesor de la pared vascular y las diferencias
en cuanto a la composición de las túnicas. (Ross, 2005)
Las arterias se clasifican en tres tipos según su tamaño y las características de
la túnica media: Las arterias grandes o elásticas (aorta, arteria pulmonar,
carótidas subclavas e ilíacas), las arterias medianas musculares (la mayoría),
las arterias pequeñas y arteriolas. (Ross, 2005)
2.2. DEFINICIONES DE LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES VASCULARES 2. 2.1 Enfermedad cardiovascular
29
La enfermedad cardiovascular se define como el conjunto de enfermedades de
las arterias que suministran el flujo sanguíneo ya sea al músculo cardíaco
(enfermedad coronaria), al cerebro (enfermedad cerebrovascular y enfermedad
carótida arterial) y a las extremidades, principalmente las piernas (enfermedad
vascular periférica). (Stanner, 2005)
2.2.1.1 Enfermedad coronaria La enfermedad coronaria se define como una condición en la cual ocurre un
engrosamiento de las paredes de las arterias encargadas de la irrigación del
músculo cardíaco (arterias coronarias). Este engrosamiento es causado por el
desarrollo de lesiones en las paredes arteriales y el proceso se conoce con el
nombre de arterioesclerosis, mientras que la lesión en sí se denomina placa de
ateroma. (Stanner, 2005)
Dentro de la enfermedad coronaria, las lesiones arterioescleróticas pueden
restringir el abastecimiento sanguíneo al músculo cardíaco y manifestarse en
el paciente por dolor torácico (angina), y dificultad al respirar. (Stanner, 2005)
Las muertes súbitas cardíacas en su mayoría se deben a un infarto del
miocardio o a una arritmia cardíaca. Las arritmias cardíacas son situaciones en
donde la tasa cardíaca se vuelve irregular (o muy rápida o muy lenta). Las
arritmias pueden deberse a diferentes causas, pero son más comunes y más
frecuentemente fatales las que ocurren en corazones previamente dañados por
isquemias o por causas de disfunciones cardíacas. Por lo que la
arterioesclerosis puede influir indirectamente en el desarrollo de una arritmia
cardíaca. (Stanner, 2005)
2. 2.1.2 Enfermedad cerebrovascular La enfermedad cerebrovascular involucra la interrupción del suministro
sanguíneo a alguna parte del cerebro y puede resultar en un accidente
cerebrovascular o un ataque isquémico transitorio. Existen dos tipos de
30
accidentes cerebrovasculares. El más común en los países occidentales es el
isquémico, en donde ocurre un bloqueo en el suministro sanguíneo a nivel del
cerebro. La pérdida de éste suministro conlleva a un daño irreversible en el
tejido cerebral. La causa más común del bloqueo es el tromboembolismo, en
donde un trombo formado en cualquier parte de la vasculatura se desprende y
ocluye las arterias cerebrales. Una disminución del lúmen de las arterias
intracerebrales producto de placas arterioescleróticas aumenta
significativamente el riesgo de desarrollar la enfermedad, no sólo porque al
disminuir la luz del vaso hay una disminución del suministro sanguíneo, sino
también porque se puede producir una formación local del trombo y obstruir
por completo la arteria. En este caso, la etiología es muy similar la de la
enfermedad coronaria (Stanner, 2005)
El otro tipo principal de accidente cerebrovascular es producido por una ruptura
de los vasos sanguíneos cerebrales, y es denominado accidente
cerebrovascular hemorrágico. El principal factor de riesgo para éste es la
hipertensión, pero la etiología es diferente de la arterioesclerosis. (Stanner,
2005)
2.2.1.3 Enfermedad vascular periférica
La enfermedad vascular periférica, involucra la generación de placas
arterioescleróticas en el resto de arterias del organismo. La formación de la
lesión provoca una disminución en la luz arterial y por lo tanto, una disminución
en el suministro sanguíneo hacia los tejidos periféricos. Una de las formas
más comúnes es el engrosamiento de las paredes arteriales de las
extremidades inferiores. El resultado de este engrosamiento resulta en dolor al
hacer ejercicio y en los casos más severos, se produce necrosis de éstos
tejidos por lo que se requiere amputación. (Stanner, 2005)
31
2. 3. PAPEL DE LOS LÍPIDOS EN LA FORMACIÓN DE ATEROMAS
El papel de los lípidos como factor de riesgo en el desarrollo de la
arterioesclerosis, ha atraído mucha atención desde los inicios del estudio de la
enfermedad cardiovascular. (Stanner, 2005)
No todos los componentes lipídicos del organismo se relacionan con la
predisposición del desarrollo de la enfermedad cardiovascular, aunque existen
componentes lipídicos que se consideran factores de riesgo clásicos para
desarrollo de la arterioesclerosis. (Stanner, 2005) Tanto en la arterioesclerosis
humana como experimental, la hipercolesterolemia es el principal factor
desencadenante del desarrollo de lesiones vasculares. (Getz, 2005)
Existen una gran variedad de factores que determinan si las partículas
lipoproteicas que contienen colesterol presentan propiedades aterogénicas.
Entre estos factores se encuentran el tamaño de la lipoproteína, sus
características físico químicas y su composición. (Stanner, 2005)
El tamaño de la partícula determina la facilidad con que éstas pueden penetrar
el endotelio vascular. Las partículas pequeñas presentan una mayor facilidad
de penetrar la pared arterial y depositarse allí en comparación con partículas
más grandes. (Stanner, 2005) La unión de las lipoproteínas a la matriz
subendotelial es también dependiente del tamaño, en donde las partículas más
pequeñas presentan una unión de mayor avidez a los proteoglicanos. (Anber,
1997)
En cuanto a la composición de las lipoproteínas, la presencia de las diferentes
apolipoproteínas influye en las propiedades aterogénicas de las lipoproteínas.
La Apolipoproteína B (ApoB) parece ser crucial en el desarrollo de la
arterioesclerosis. Las lipoproteínas que no presentan ApoB son no
32
aterogénicas. Adicionalmente, la ApoB presenta múltiples dominios de unión a
los proteoglicanos por que propicia la retención de la lipoproteína en la matriz
subendotelial. (Stanner, 2005)
Finalmente, características fisicoquímicas como la resistencia de las
lipoproteínas frente a la oxidación, parecen ser muy importantes en la
reducción de la modificación de las partículas lipoproteicas. (Stanner, 2005)
Los componentes de naturaleza lipídica que se consideran factores de riesgo
clásicos son niveles plasmáticos elevados de LDL y colesterol total, bajos
niveles plasmáticos de HDL y valores plasmáticos aumentados de triglicéridos.
(Stanner, 2005)
El aumento del colesterol sérico, es principalmente debido a las LDL y
remanentes de VLDL. Se considera que un aumento en los niveles
plasmáticos de LDL resulta en una mayor predisposición a sufrir
modificaciones químicas de éstas. Las lipoproteínas retenidas en la pared
vascular por componentes de la matriz celular, específicamente
proteoglicanos, son especialmente susceptibles a la oxidación y representan el
mayor agente iniciador para la formación de la lesión arterioesclerótica. La
oxidación de las lipoproteínas retenidas puede ser una función de las especies
reactivas del oxígeno producidas por las células del infiltrado inflamatorio, o por
la acción de enzimas como las lipooxigenasas producidas por los macrófagos
del infiltrado. (Getz, 2005)
Existe evidencia estadísticamente significativa que indica que un descenso en
los niveles séricos de LDL, sobre todo si estos se encuentran por debajo de
100 mg/dl, disminuyen considerablemente el riesgo de la morbilidad y
mortalidad por enfermedad cardiovascular. (Jones, 2004)
33
Adicionalmente, las partículas LDL pequeñas-densas, parecen ser de particular
importancia en la aterogénesis. La retención en el plasma de estas partículas
se debe, por lo menos en parte, al hecho de que son pequeñas y además
porque presentan una disminución en la afinidad por el receptor de las LDL
convencionales, por lo que aumenta la probabilidad de modificaciones
químicas en este tipo de patículas. Existen estudios de casos y controles que
evidencian fuertes asociaciones entre los valores de LDL pequeñas-densas y
el desarrollo de arterioesclerosis. (Stanner, 2005)
Los motivos de las lipoproteínas oxidadas, tienen la capacidad de
desencadenar una serie de señales a células involucradas en el proceso de la
arterioesclerosis. Dentro de los resultados producidos por estas señales, se
encuentra el aumento de las moléculas de adhesión en las células
endoteliales, que permite el reclutamiento de las células inmunes; así como el
hecho de ser factores quimioatractantes para monocitos. (Getz, 2005)
Tabla 3. Relación entre enfermedad cardiovascular y lípidos. (Stanner, 2004)
Factor Efecto
Hipertrigliceridemia post-prandial Activación endotelial
Coagulación
Remanentes de lipoproteínas Activación endotelial
LDL pequeñas-densas Activación endotelial
HDL Transporte del colesterol al hígado
Ácidos grasos no esterificados Activación endotelial
Lipoproteína(a) Homeostasis
34
2.4. FACTORES DE RIESGO CLÁSICOS Tabla 4. Factores de riesgo clásicos de la enfermedad cardiovascular
(Stanner, 2005)
Factor de riesgo Relevancia enenfermedad cardiovascular
Envejecimiento ↑ en la prevalencia conforme al
envejecimiento de la población
Nivel socioeconómico bajo Relacionado con otros factores (inactividad
física, dieta, cigarrillo)
Sexo masculino Estrógenos con efecto protector
Grupo étnico: hindús y
afrocaribeños
Predisposición genética a hipertensión.
Resistencia a la insulina
Cigarrillo ↑ estrés oxidativo y activación endotelial
Colesterol total elevado
(suero)
↑ fagocitosis por parte del macrófago
LDL elevado (suero) ↑ depósito en paredes arteriales
HDL disminuido (suero) ↓ transporte de colesterol hacia el hígado
Triglicéridos elevados (suero) Relación inversa con concentraciones
séricas de HDL
Hipertensión Induce activación endotelial, contribuye a la
inestabilidad de la placa
Diabetes mellitus Alteraciones de la vasculatura, modificaciones
de proteínas
Sedentarismo ↓ de HDL, resistencia a la insulina,
Hipertensión
Obesidad Hiperlipemia, hipertensión, resistencia a la
Insulina, tendencia a trombosis (↑ fibrinógeno
Factores VII, VIII, XII)(↓ PAI-1)
PAI-1: inhibidor del activador del plasminógeno
35
2.5. FACTORES DE RIESGO EMERGENTES
Tabla 5. Factores de riesgo emergentes de la enfermedad cardiovascular
Factor de riesgo emergente Relevancia en la enfermedad Cardiovascular
Factores lipídicos (diferentes del
LDL) (Koschinsky, 2004)
• Lipoproteína A (Lp(a))
¿Efectos protrombóticos, activación
endotelial? (Koschinsky, 2004)
Factores derivados del
tejido adiposo (Stanner, 2004)
• Leptina
↑ presión arterial, ↑ acumulación de
lípidos en los macrófagos (Stanner,
2004), ↑ estrés oxidativo (Rahmouni, 2005)
Factores derivados del
tejido adiposo
• Adiponectina
(Nedvídková, 2005)
Regulación negativa de
citocinas proinflamatorias. (Nedvídková,
2005)
↓ de expresión de moléculas de adhesión
en células endoteliales. (Stanner, 2004)
Disfunción endotelial (Stanner,
2004)
Permite la entrada de monocitos y
LDL (Stanner, 2004)
Marcadores del estrés
oxidativo (Stanner, 2004)
Oxidación de LDL (Stanner, 2004)
Inflamación (Stanner, 2004) Arterioesclerosis como un proceso
inflamatorio (Stanner, 2004)
Homocisteína sanguínea
(Wald, 2002)
¿Disrupción endotelial, producción de
radicales libres, ↑ trombosis? (Wald, 2002)
Síndrome metabólico
(Stanner, 2004)
Hipertensión arterial, ↑ triglicéridos, ↓ HDL.
36
2.5.1 Homocisteína La homocisteína es un aminoácido derivado de la metionina, debido a la
pérdida de un grupo metilo. Existe una vía de remetilación, en donde la
homocisteína recibe un grupo metilo del compuesto metiltetrahidrofolato para
formar metionina. Esta reacción se encuentra catalizada por la enzima
metionina sintasa, y se requiere de la presencia de la vitamina B12 como
cofactor. (Stanner, 2005)
La concentración sérica de homocisteína se encuentra positivamente asociada
con riesgo de enfermedad cardíaca isquémica, trombosis venosa, embolismo
pulmonar y accidente cerebrovascular. De acuerdo con un estudio de meta-
análisis realizado por Wald y colaboradores en el año 2002, se determinó que
existen evidencias de que niveles séricos elevados de homocisteína pueden
ser una causa de enfermedad cardiovascular. (Wald, 2002)
El mecanismo exacto de la inducción de la arterioesclerosis por la
homocisteína no se encuentra claro aún. Se ha sugerido que la homocisteína
podría causar una disrupción endotelial, con lo que se produce como efecto
una vasocostricción anormal, aumento en la agregación plaquetaria, aumento
en la adhesión de leucocitos y la activación de la coagulación. Adicionalmente,
la homocisteína en presencia de iones férricos y cúpricos puede sufrir una
auto-oxidación resultando en la producción de peróxido de hidrógeno y óxido
nítrico. Suplementos con vitaminas antioxidantes como vitamina E y C, han
demostrado tener un efecto atenuante en la producción del óxido nítrico debido
a la hiperhomocisteinemia. Esta observación sugiere que la disrupción
endotelial puede estar mediada por la producción de radicales libres. (Stanner,
2005)
Elevados niveles de homocisteína pueden también causar trombosis por un
incremento en los niveles de fibrinopéptido A, los fragmentos 1 y 2 de la
37
protrombina y por un incremento en la síntesis de tromboxano por parte de las
plaquetas. (Stanner, 2005)
2.5.2 Factores lípidicos diferentes de LDL: Lipoproteína(a) La lipoproteína(a), también conocida como Lp(a) es una glicoproteína similar al
plasminógeno, que se encuentra unida a la ApoB mediante un enlace disulfuro.
Existen diferentes estudios que han mostrado una asociación independiente
entre los niveles plasmáticos de Lp(a) y la enfermedad cardiovascular.
(Stanner, 2004)
Aunque concentraciones plasmáticas elevadas de Lp(a), han sido identificadas
como un factor de riesgo para el desarrollo de la enfermedad cardiovascular, el
papel que ésta desempeña en la fisiopatología de la enfermedad aún no se
conoce. Sin embargo, se ha sugerido que la Lp(a) presenta efectos
protrombóticos y de activación endotelial. (Koschinsky, 2004)
2.5.3. Factores derivados del tejido adiposo 2.5.3.1. Leptina La leptina es una hormona producida principalmente por el tejido adiposo
subcutáneo, y en menor cantidad por el epitelio gástrico, placenta y músculo
esquelético. Los receptores para esta hormona se encuentran presentes en la
mayoría de los tejidos. (Stanner, 2004)
Su principal función parece estar involucrada en la reducción de la ingesta
energética y el almacenamiento de grasa corporal, mediante la regulación de la
acción de la insulina. La evidencia sugiere que la mayoría de la obesidad
humana es un estado de resistencia a la leptina. (Stanner, 2004)
Existe evidencia en animales que indica que la leptina puede afectar la función
plaquetaria y la homeostasis. Estudios realizados por Konstantinides en el
38
2001, demostraron que animales deficientes o resistentes a la leptina,
presentan un retardo en la formación de trombos y éstos son generalmente
inestables por lo que es frecuente el embolismo. (Stanner, 2004)
Se ha reportado que la leptina puede tener un efecto directo en la presión
sanguínea. En ratas, un aumento sostenido en la leptina circulante provoca a
su vez un aumento en la presión arterial. En humanos también se ha
observado esta correlación, y las personas con hipertensión, generalmente
presentan hiperleptinemia. (Stanner, 2005)
Estudios “in vitro”, han demostrado que la leptina puede estimular enzimas que
modulan el metabolismo de carbohidratos y ácidos grasos; por lo que la
resistencia a la leptina contribuye a la acumulación de lípidos dentro de los
macrófagos. (Stanner, 2005)
De manera adicional, la leptina tiene la capacidad de actuar sobre varios
tejidos periféricos, incluyendo el endotelio vascular. En estos sitios puede
modular varios procesos fisiológicos, dentro de los que se encuentra la
activación del estrés oxidativo endotelial. (Rahmouni, 2005)
2.5.3.2. Adiponectina
La adiponectina es una hormona de 30 kDa producida y secretada en
abundancia por el tejido adiposo. Presenta una homología estructural con el
factor del complemento C1q. Su papel fisiológico aún no ha sido bien
caracterizado, pero sus niveles séricos correlacionan con la sensibilidad
sistémica a la insulina. Se cree que niveles disminuidos de adiponectina
pueden encontrarse involucrados en la patogénesis de la obesidad y de la
resistencia a la insulina. (Nedvídková, 2005)
En contraste con la leptina, los niveles sanguíneos de adiponectina se
encuentran disminuidos en la enfermedad cardiovascular. A partir de estos
39
hallazgos, se sugiere que la adiponectina puede participar en un papel
protector de la enfermedad cardiovascular. Fernández-Real y colaboradores
en el 2003, demostraron una interacción de la adiponectina con la respuesta
inflamatoria; con una regulación negativa en la producción de citocinas
proinflamatorias. (Nedvídková, 2005) Además, estudios realizados por Ouchi y
colaboradores en 1999, demostraron que esta hormona puede modular la
función endotelial, causando una disminución en la síntesis de moléculas de
adhesión. (Stanner, 2004)
2.5.4 Síndrome metabólico El síndrome metabólico, es un conjunto de signos y síntomas que se
relacionan con la resistencia a la insulina, obesidad, diabetes mellitus,
hipertensión arterial y otros factores genéticos. (Stanner, 2004)
Tabla 6. Criterios diagnósticos del síndrome metabólico (Stanner, 2004)
Criterios de la OMS Criterios de NCEP ATIII
Resistencia a la insulina Valores de insulina
encima del 25% de
valores de la población
No se considera
Glucosa en ayuno Aumentada Aumentada
Hipertensión
arterial (mmHg)
≥ 160/≥90 ≥130/≥85
Obesidad central Índice cintura/cadera:
• >0.9 hombres
• >0.85 mujeres
y/o BMI >30kg/m2
No se considera
Circunferencia de la
cintura (cm)
No se considera >102 hombres
> 88 mujeres
HDL-colesterol < 1.0 mmol/l o
tratamiento de
< 1.07 mmol/l hombres
< 1.25 mmol/l mujeres
40
dislipidemia
Triglicéridos > 2.0 mmol/l o
tratamiento de
dislipidemia
≥ 1.69 mmol/l
Microabuminuria Presente No se considera
Criterios diagnósticos
para el
síndrome metabólico
Un criterio positivo de
primeros dos, más
dos criterios
adicionales positivos.
Tres criterios positivos
OMS: Organización Mundial de la Salud.
NCEP ATIII: Terceras recomendaciones del Panel para el Tratamiento del
Adulto por el Programa Nacional de Educación del Colesterol
BMI: índice de masa corporal
Un estudio prospectivo de cinco años realizado por Bonora y colaboradores,
con una población de 888 personas, demostró que sujetos con el diagnóstico
de síndrome metabólico (de acuerdo a los criterios de la OMS), presentan una
mayor incidencia de enfermedad cardiovascular (fatal o no), en relación con los
sujetos sin el diagnóstico de síndrome metabólico. (Bonora, 2003)
Se encuentra estimado que pacientes diagnosticados con síndrome metabólico
(de acuerdo con los criterios definidos por la OMS o por NCEP ATIII),
presentan un riesgo relativo de tres veces mayor de muerte por enfermedad
cardiovascular. (Stanner, 2004)
41
2.6. DESARROLLO DE ARTERIOESCLEROSIS
La arterioesclerosis es un proceso que se caracteriza por la presencia de
lesiones asimétricas y focales en la capa íntima arterial. (Hansson, 2005) Este
proceso debe iniciarse por un evento patogénico, que probablemente no es
necesariamente el mismo para cada paciente. Este aspecto no es sólo de
interés científico, sino que también es de suma importancia clínica. Si los
estados iniciales de la enfermedad son apropiadamente diagnosticados,
preferiblemente por análisis sanguíneos, es posible tomar las medidas
necesarias de prevención y tratamiento apropiadas para evitar la progresión de
la enfermedad a estados clínicamente relevantes. (Wick, 2004)
Excepto por los casos de hipercolesterolemia genéticamente determinada, la
mayoría de la evidencia indica que los eventos iniciales de la aterogénesis son
de naturaleza inflamatoria, con la participación de la inmunidad adaptativa e
innata. (Wick, 2004)
La primera lesión visible en el proceso de la arterioesclerosis, es la formación
de una estría grasa, que consiste en la acumulación de células espumosas
(con un exceso de lípidos intracelular) justo debajo del endotelio. La mayoría
de estas células son macrófagos, aunque también se encuentran algunas
células T. Este tipo de lesión inicial se encuentra aún en personas jóvenes, sin
embargo, no siempre ocurre la progresión de ésta para la formación de la
placa de ateroma. (Hansson, 2005)
En el centro de la placa de ateroma, las células espumosas y los lípidos
extracelulares, forman un núcleo lipídico, rodeado por células musculares lisas
y matriz rica en colágeno. El infiltrado celular de linfocitos T, mastocitos e
incluso macrófagos; es particularmente abundante en los extremos de la
42
lesión, y en donde se produce el crecimiento de la placa arterioesclerótica.
(Hansson, 2005)
El proceso arterioesclerótico puede mantenerse sin manifestaciones clínicas
por períodos muy prolongados. (Jones, 2004) Sin embargo, la oclusión arterial
(en donde interviene principalmente la formación de trombos), resulta en
manifestaciones clínicas. (Hansson, 2005)
Las dos principales causas de trombosis producto de la arterioesclerosis son la
ruptura de la placa de ateroma y la erosión endotelial. La ruptura de la placa
es sumamente peligrosa ya que expone al torrente sanguíneo el material
protrombótico del núcleo lipídico, que incluye fosfolípidos, factor tisular y
moléculas de la matriz que promueven la agregación plaquetaria. Las rupturas
ocurren preferencialmente en los sitios donde la capa fibrosa es más delgada y
en casos donde se encuentra parcialmente destruida. En estos sitios, las
células inmunes activas son muy abundantes y producen numerosos
mediadores inflamatorios y enzimas proteolíticas que debilitan la capa fibrosa y
activan las células dentro del núcleo lipídico. De esta manera ocurre la
transformación de una placa estable, en una estructura vulnerable e inestable
que puede romperse e inducir el proceso de coagulación. (Hansson, 2005)
43
3. INFLAMACIÓN COMO FACTOR CAUSAL EMERGENTE EN EL DESARROLLO DE ENFERMEDAD
CARDIOVASCULAR
3.1. COMPONENTES CELULARES
Mediante estudios de inmunohistoquímica realizados por diferentes
investigadores en la década de los 90`s en cortes histológicos de arterias de
pacientes con diferentes estados de arterioesclerosis, así como, de controles
sanos; se ha logrado determinar que existen infiltrados inflamatorios
mononucleares en la túnica íntima arterial principalmente en los sitios de estrés
hemodinámico. A su vez, el hallazgo de este infiltrado inflamatorio se produjo
en sujetos de diferentes edades, con resultados positivos aún en niños de 8
meses. De acuerdo a estos hallazgos, diferentes investigadores han
denominado a esta acumulación celular: Tejido linfoide asociado a la
vasculatura (VALT), por su analogía con el tejido linfoide asociado a mucosas
(MALT). (Waltner-Romen, 1998)
Aunque la función del VALT aún no se conoce del todo, se piensa que podría
presentar una función similar al MALT, en cuanto a la vigilancia a nivel del vaso
sanguíneo de la presencia de potenciales agentes exógenos nocivos.
Adicionalmente, la fuente de estas células mononucleares en la pared arterial
también se desconoce, aunque se cree que podrían provenir del lúmen arterial
a través de la adhesión y migración a través del endotelio hacia el tejido.
(Waltner-Romen, 1998)
En estudios realizados por Waltner-Romen y colaboradores en 1998, se han
determinado las diferentes poblaciones celulares presentes en el VALT, tanto
44
de pacientes sanos como en tejido lesionado proveniente de pacientes con
arterioesclerosis. Se encontró que las células predominantes en la pared del
vaso sanguíneo son los linfocitos T y macrófagos en ambos grupos, aunque la
proporción varía de acuerdo a la población en estudio. De esta manera, se
encuentra un predominio de linfocitos T con respecto a los macrófagos en el
caso de infantes y la inversión en esta proporción conforme aumenta la edad
del paciente. También se encontraron células dendríticas y mastocitos, éstos
últimos en menor cantidad y principalmente en las capas media y adventicia
más que la capa íntima de los cortes histológicos de las arterias estudiadas.
(Waltner-Romen, 1998)
3.1.1 Macrófagos Cuando los monocitos circulantes migran de sangre periférica a la pared del
vaso sanguíneo, sufren un proceso de maduración a través de la acción de
factores de crecimiento presentes en la capa íntima, para convertirse en
macrófagos tisulares. Además de factores de crecimiento, existen otros
componentes que pueden activar la diferenciación de monocitos a macrófagos,
dentro de los que se encuentran lipopolisacárido (LPS), complejos inmunes,
factores del complemento, citocinas proinflamatorias, LDL modificadas y
radicales libres. (Østerud, 2003)
Los macrófagos, expresan en su superficie una serie de receptores que se
encuentran implicados en el proceso de aterogénesis. Los receptores
“scavenger” internalizan una gran variedad de moléculas y partículas que
contienen patrones moleculares asociados a patógenos. Partículas como
endotoxinas bacterianas, fragmentos de células apoptóticas y LDL oxidadas
pueden ser fagocitadas y destruidas por esta vía. (Hansson, 2005) Los
receptores “scavenger” más representativos en el desarrollo de la
arterioesclerosis son CD36, SR-P1 y SR-A. (Wick, 2004)
45
Los receptores tipo Toll (TLR), también presentes en macrófagos, pueden a su
vez reconocer patrones moleculares asociados a patógenos. Los TLR
reconocen diferentes ligandos entre los que se encuentran peptidoglicanos que
son reconocidos por TLR2, LPS por TLR4, flagelina por TLR5 y DNA
bacteriano por TLR9. (Xu, 2003)
A diferencia de los receptores “scavenger”, los TLR pueden iniciar una cascada
de señalización intracelular y activar la vía del factor nuclear kappa-B (NF-κB),
que conlleva a la activación de la célula fagocítica. Los macrófagos activados
producen citocinas proinflamatorias, factores de crecimiento, proteasas,
metabolitos reactivos del oxígeno y del nitrógeno e inducen la expresión de
una amplia cantidad de genes implicados en la adherencia y quimiotaxis.
(Hansson, 2005) Adicionalmente, los macrófagos activados tienen la
capacidad de proliferar en la capa íntima arterial. (Libby, 2002)
Se han encontrado en las placas arterioescleróticas, de manera preferencial en
las zonas más ricas en lípidos, una gran cantidad de infiltrados de macrófagos
que expresan TLR1, TLR2 y TLR4. Se ha determinado además, que los
valores de TLR4 pueden ser regulados positivamente por oxLDL “in vitro”. La
evidencia indica que polimorfismos o mutaciones en los TLR4 correlacionan
fuertemente con la incidencia en el desarrollo de la arterioesclerosis. (Xu,
2003) Adicionalmente, la inhibición experimental de la expresión de moléculas
que participan en la vía de señalización de los receptores de tipo Toll,
conducen a una disminución en el tamaño de las lesiones arterioescleróticas
en ratones deficientes de ApoE. (Hansson, 2005)
Efectos similares se producen en células dendríticas, mastocitos y células
endoteliales que también pueden expresar receptores tipo Toll. Partículas
como toxinas bacterianas, proteínas de choque térmico, motivos de DNA y LDL
oxidadas también pueden ser fagocitadas y destruidas por esta vía en estos
tipos celulares. (Hansson, 2005)
46
Debido a que los receptores “scavenger” y TLR no son saturables, el
macrófago puede fagocitar toda la cantidad posible de partículas de LDL
oxidadas de manera que el colesterol contenido se acumula en el citosol del
macrófago formando gotas lipídicas que inducen la formación de la célula
espumosa típica de la arteriosclerosis. (Wick, 2004)
También, a partir de la vía de los receptores tipo Toll o de los receptores
“scavenger”, pueden ser fagocitados los componentes de las LDL oxidadas,
degradados, procesados y presentados a linfocitos T para generar una
respuesta inmune adaptativa. (Hansson, 2001)
De acuerdo a todos estos hallazgos, la presencia de monocitos y la
diferenciación de estos en macrófagos a nivel de la capa íntima, parece ser
absolutamente necesario en el desarrollo de la arterioesclerosis. (Wick, 2004)
El papel proinflamatorio de los macrófagos es mediado principalmente por
diferentes componentes que pueden ser secretados al medio. Dentro de estos
componentes se encuentran:
Tabla 7.Componentes proinflamatorios de los macrófagos
Componente Tipo
Factores del complemento C1-C9, properdina, factores B, D, I, H.
Factores de la coagulación Factor V, VII y X (FV, FVII, FX),
protrombina, fibrinógeno, factor tisular.
Prostaglandinas PGD2
Leucotrienos LTC4, LTD4, LTE4
Factores de crecimiento PDGF, TGF-β, M-CSF y G-CSF
Citocinas TNF-α, IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12,
IL-13, IL-15, IL-18, factor activador
47
de plaquetas (PAF)
Quimiocinas MCP-1, MCP-2, MCP-3, IL-8, RANTES,
ELC, PARC, MIP-1α, MIP-1β, eotaxina,
MDC, TARC, LARC
Radicales libres Superóxido, peróxido de hidrógeno,
oxígeno simple, radicales hidroxilo.
Enzimas proteolíticas Elastasa, catepsina G, metaloproteinasas
Algunas de estas sustancias tienen la capacidad de actuar de manera
autocrina, es decir sobre la misma célula que produjo la sustancia; y paracrina,
es decir sobre una célula próxima. (Abbas, 2002) Una de las citocinas más
importantes en la activación del macrófago de manera autocrina es el TNF-α,
que presenta la capacidad de regular positivamente la síntesis de otras
citocinas como IL-1β, que a su vez es de carácter inflamatorio. (Østerud, 2003)
Los macrófagos tienen la capacidad de producir enzimas con efecto catalítico
sobre la matriz extracelular, denominadas metaloproteinasas (MMP). Su
actividad de MMP es esencial en muchos de los procesos involucrados en la
arterioesclerosis, dentro de los que se encuentran la migración de células
inflamatorias, angiogénesis y particularmente importantes en la inestabilidad y
ruptura de las placas de ateroma. (Østerud, 2003)
La expresión de metaloproteinasas de tipo MMP-1, MMP-3 y MMP-9 en
macrófagos y células musculares lisas se encuentra regulada por citocinas
liberadas por células inmunes. Mediadores proinflamatorios como TNF-α y IL-
1β regulan positivamente su expresión, mientras que otros mediadores como
IL-4 e IL-10 la disminuyen. (Østerud, 2003)
Las MMP son secretadas como cimógenos y necesitan ser activadas mediante
la uroquinasa producida también por macrófagos o por el sistema fibrinolítico.
48
La activación de MMP se encuentra altamente regulada también por
inhibidores específicos denominados inhibidores tisulares de
metaloproteinasas (TIMP). (Østerud, 2003)
3.1.2 Linfocitos T Mediante técnicas de inmunohistoquímica se ha demostrado la presencia de
células T en todos los estados de las lesiones arterioescleróticas tanto en
humanos como en modelos animales. (Buono, 2004) La mayoría de estas
células se encuentran activadas, se ha descrito la presencia de marcadores de
activación como el antígeno leucocitatio humano DR (HLA-DR) y el marcador
CD25 en la superficie de estas células. (Wick, 2004) Estos hallazgos sugieren
que estas células podrían contribuir de manera importante en la patogénesis
de la arterioesclerosis. (Song, 2001)
Estudios realizados por Song y colaboradores en el 2001 han demostrado el
papel de los linfocitos en el desarrollo inicial de las lesiones arterioescleróticas.
Para este fin, se utilizaron ratones deficientes de RAG1, una proteína
necesaria para la recombinación somática de los receptores para el antígeno
de células T (TCR) y B (BCR). Estos ratones alimentados con dietas ricas en
lípidos presentaron a la octava semana una disminución en las lesiones
arterioescleróticas cercana al 54% en relación con los ratones no deficientes
de RAG1. Sin embargo, mediciones en tiempos más prolongados,
demostraron una diferencia menos significativa al comparar los resultados de
los ratones deficientes con los no deficientes. Estos hallazgos sugieren que
los linfocitos participan de manera importante en la patogénesis de las lesiones
arterioescleróticas iniciales. (Song, 2001)
Dentro de la población de células T presentes en las lesiones, los linfocitos T
CD4+ prevalecen sobre los T CD8+. Así mismo, la mayoría de las células T
del infiltrado, presentan el receptor para el antígeno de tipo αβ, aunque existe
49
una proporción significativamente alta de células con TCR γδ (10-15%), en
relación con la proporción de estas últimas en sangre periférica (1-2%). (Wick,
2004)
La mayoría de las células T CD4+, presentes en la capa íntima expresan el
fenotipo Th1, las cuales secretan principalmente citocinas como IFN-γ, IL-2,
TNF-α y TNF-β. La liberación de éstas en la placa ateromatosa es
responsable de activación de macrófagos, células endoteliales y células de
músculo liso. (Hansson, 2001)
El papel proaterogénico de las células Th1 se ha demostrado en diferentes
investigaciones. Estudios realizados por Buono y colaboradores en el 2004,
han demostrado que ratones deficientes de T-bet, un factor de transcripción
que induce la diferenciación de linfocitos T hacia Th1 y suprime la
diferenciación hacia Th2, presentan una disminución en el desarrollo de las
lesiones arterioescleróticas, así como defectos severos en la producción de
IFN-γ en relación con ratones sin esta deficiencia, con lo que se corrobora el
papel aterogénico del fenotipo Th1. (Buono, 2004)
En otros estudios realizados por Laurat y colaboradores en el 2001, se
demostró que la administración diaria a ratones deficientes de ApoE, de
pentoxifilina (PTX), un inhibidor de la vía de diferenciación de linfocitos Th1,
conlleva a la disminución de hasta el 60% de las lesiones arterioescleróticas en
relación con los ratones tratados con solución salina (SS). Además, en los
ratones tratados con PTX se observó un aumento en la producción de la IL-10
en relación con los tratados con SS. Estos hallazgos sugieren que esta
sustancia no sólo bloquea la polarización de las células T hacia Th1, sino que
también polariza la diferenciación hacia Th2, fenotipo que se considera
protector para el desarrollo de la arterioesclerosis. (Laurat, 2001)
50
Las células T CD8+ se encuentran en proporciones variables en las lesiones
arterioescleróticas humanas. Aunque su papel en la aterogénesis no se
encuentra tan claro como el de las CD4+, es posible que éstas se encuentren
relacionadas, por lo menos en parte con los procesos de apoptosis descritos
en la enfermedad, relacionados con el aumento en la inestabilidad de la placa
arterioesclerótica. (Lindstedt, 2004) Sin embargo, la apoptosis puede estar
también mediada por especies reactivas del oxígeno y del nitrógeno,
generadas por macrófagos y células musculares lisas luego de su activación
mediada por citocinas proinflamatorias secretadas por los linfocitos T CD4+.
De esta manera puede inferirse que la activación tanto de células T CD4+
como de células T CD8+ pueden conllevar a la destrucción celular que se
produce en las lesiones arterioescleróticas. (Hansson, 2001)
Las células T CD3+, CD4- y CD8- que expresan TCR γδ; se encuentran en una
proporción mucho mayor en las lesiones arterioescleróticas en relación con la
proporción en sangre periférica. El papel de estas células en la fisiopatología
de la arterioesclerosis aún no se encuentra claro, aunque se cree que podrían
participar en un papel interesante dentro de la aterogénesis, debido a su
capacidad de reconocer lípidos presentados en la molécula CD1 y no en el
contexto del complejo mayor de histocompatibilidad. (Hansson, 2001)
Muchas de las células T presentes en las lesiones arterioescleróticas, exhiben
marcadores de superficie que indican poblaciones de células T de memoria en
un estado de activación crónica. (Hansson, 2001)
Adicionalmente de las células T clásicas, en las lesiones arterioescleróticas se
han encontrado también células NKT. Esta subpoblación de células T
presenta marcadores de superficie comunes a células NK, como el marcador
CD161 (receptor NK1.1); y a la célula T como el TCR αβ. Luego de su
activación, estas células tienen la capacidad de secretar una gran cantidad de
citocinas entre las que se encuentran IL-4 y IFN-γ. (Tupin, 2004)
51
Los antígenos lipídicos pueden ser presentados a la célula NKT a través de la
molécula CD1d. En estudios realizados por Tupin y colaboradores en el 2004,
se ha demostrado el papel de las células NKT en las lesiones
arterioescleróticas, a través de modelos animales deficientes de CD1d y de
ApoE. Ratones deficientes de CD1d y ApoE, presentan una disminución en el
tamaño de las lesiones arterioescleróticas en comparación con los ratones
control únicamente deficientes de ApoE. Adicionalmente, la administración de
α-galactosilceramida (un activador específico de las células NKT) a los ratones
deficientes de CD1d, aumenta significativamente el tamaño de las lesiones
arterioescleróticas en estos ratones. Estos hallazgos indican que la activación
de células NKT a través del CD1d promueve la aterogénesis, y sugiere que la
presentación antigénica de lípidos podría contribuir de manera importante a la
patogénesis de la enfermedad. (Tupin, 2004)
3.1.3 Mastocitos Existe evidencia que indica que los mastocitos participan de manera
importante en la patogénesis de la arterioesclerosis. Existen múltiples vías de
activación de los mastocitos, entre las que se encuentran las LDL oxidadas y
quimiocinas como MCP-1, MCP-2, MCP-3, MIP-1α, RANTES. (Kelley, 2000)
Una vez activados, los mastocitos tienen la capacidad de secretar una gran
cantidad de mediadores proinflamatorios, entre los que se encuentran
citocinas, quimiocinas y factores hematopoyéticos. Los mastocitos humanos
son capaces de producir el factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF),
crucial para el crecimiento de los vasos sanguíneos. En cuanto a las citocinas
liberadas, muchas de ellas son vasoactivas (TNF-α, IL-4, IL-13) y son capaces
de aumentar la expresión de moléculas de adhesión a nivel de las células
endoteliales; así como algunas de ellas son factores quimiotácticos (MCP-1, IL-
8). (Kelley, 2000)
52
La presencia de estas células se ha observado en la capa íntima de arterias
con estrés hemodinámico, formando parte de agregados celulares compuestos
por macrófagos, linfocitos T y células dendríticas. De acuerdo a estos
hallazgos, se sugiere que los mastocitos podrían encontrarse implicados como
precursores tempranos en el origen de las lesiones arterioescleróticas. De
manera complementaria, se ha encontrado una mayor cantidad de mastocitos
en las lesiones arterioescleróticas en relación con los vasos sanguíneos sin
este tipo de lesiones. (Kelley, 2000)
En cuanto a la ubicación de los mastocitos dentro de las lesiones
arterioescleróticas, se ha observado que se encuentran en un número bajo a
nivel del centro de la lesión, aunque, su cantidad aumenta conforme se acerca
a los bordes de la lesión. Estudios realizados por Kovanen y colaboradores en
1995, demostraron que existe un incremento en la cantidad de mastocitos en
los sitios de ruptura de la placa de ateroma; así como la degranulación celular
(medido de acuerdo a un aumento en las cantidades de triptasa) es
significativamente mayor en los sitios de la ruptura en relación con los sitios
adyacentes. El efecto de los mastocitos en la inestabilidad de la placa de
ateroma se ha relacionado con la capacidad de estas células de inducir la
degradación de la matriz extracelular por múltiples mecanismos. La triptasa y
la quinasa liberadas a partir de sus gránulos actúan sobre las pro-
metaloproteinasas de la matriz para formar metaloproteinasas, que pueden
directamente degradar el colágeno presente en dicha matriz. (Kelley, 2000)
La presencia de mastocitos se ha encontrado en gran número haciendo parte
de los trombos y a su alrededor, y se cree que podrían contribuir a la
desestabilización del mismo, debido al efecto anticoagulante de la heparina y
la triptasa contenidas en los gránulos de estas células, que tienen la capacidad
de degradar el fibrinógeno. La triptasa producida por los mastocitos,
adicionalmente tiene un efecto anticoagulante mediante la degradación del
cininógeno de alto peso molecular (HMWK) sin la liberación de bradicinina, de
53
manera que no se produce la activación del Factor XII para iniciar la vía
intrínseca de la coagulación (Kelley, 2000)
También, los mastocitos se han encontrado estrechamente relacionados con
los macrófagos y lípidos extracelulares en los sitios de formación de células
espumosas. Los mastocitos tienen la capacidad de modificar las LDL
mediante la degradación parcial de la ApoB, de manera que sean reconocidas
por los receptores “scavenger” e ingeridas por los macrófagos. Las enzimas
liberadas a partir de los gránulos de los mastocitos activados, pueden a su vez
degradar las apoproteínas presentes en las HDL, de manera que estas
lipoproteínas resultan incapaces de remover el colesterol de los macrófagos.
Como efecto neto de estas acciones, se tiene que los mastocitos promueven la
formación de agregados de LDL dentro de los macrófagos y disminuyen la
remoción del colesterol de los mismos. (Kelley, 2000)
3.1.4 Células “Natural Killer” A pesar de que las células “natural killers” (NK) son encontradas en las
lesiones arterioescleróticas iniciales, su papel en el desarrollo de la
patogénesis de la arterioesclerosis aún no se encuentra claro. En lesiones
avanzadas, se encuentran ausentes, por lo que se sugiere que si estas
participan en al aterogénesis, no tendrían un papel en el proceso tardío de la
evolución de la lesión. (Getz, 2002)
Se cree que las células NK podrían tener una actividad proaterogénica
mediante la liberación de citocinas (IFN-γ, TNF-α, IL-1, IL-10 y GM-CSF), más
que por sus acciones líticas, ya que en modelos murinos con ausencia del gen
que codifica para la perforina, no se encuentra ningún efecto ni protector ni
aterogénico en el desarrollo de las lesiones arterioescleróticas. (Linton, 2004)
Determinar el papel de las células NK en la aterogénesis es particularmente
difícil debido a la falta de un buen modelo animal que presente una deficiencia
selectiva y específica de células NK. (Linton, 2004)
54
Uno de los modelos que se han utilizado son ratones con la mutación “Lyst
beige”, la cual conlleva a defectos en la función citolítica de las células NK;
aunque, utilizando este modelo animal se han obtenido resultados
contradictorios. Estudios realizados por Paigen y colaboradores en 1990,
demostraron que en estos ratones no hay diferencias en la severidad de las
lesiones arterioscleróticas en comparación con los ratones control. En
contraste, estudios realizados por Schiller y colaboradores en el 2002,
demuestran que los ratones con la mutación “Lyst beige”, presentan una
moderada disminución en el tamaño de las lesiones en comparación a los
ratones control. Además de los resultados contradictorios con este modelo, se
presenta el inconveniente de que el fenotipo de los ratones “Lyst beige” es
bastante complejo, y podría haber otras funciones celulares defectuosas en
células diferentes a las células NK. (Getz, 2002)
Otro de los modelos empleados para determinar el papel de las células NK en
la arterioesclerosis, es el utilizado por Whitman y colaboradores en el 2004, en
el cual realizaron transplantes de médula ósea a ratones utilizando para
algunos células madre transgénicas para Ly49A y para otros células madre no
transgénicas. Las células madre transgénicas para el fenotipo Ly49A generan
células NK no funcionales, dado que éstas expresan receptores inhibitorios
para las células que expresan en su superficie moléculas del complejo mayor
de histocompatibilidad de clase I (MHC-I). De esta manera, estas células NK
no son capaces de inducir citotoxicidad en la célula blanco. Utilizando este
modelo, los investigadores demostraron que la deficiencia funcional de células
NK conlleva a la reducción en el tamaño de las lesiones arterioescleróticas en
ratones. (Whitman, 2004) El principal inconveniente de la utilización de este
modelo es que en estudios anteriores, se ha determinado que además de las
células NK, aproximadamente el 50% de las células T y el 23% de las células
NKT pueden expresar el fenotipo Ly49A, por lo que el modelo no es específico
para deficiencias funcionales de células NK. (Linton, 2004)
55
De esta manera, aunque las investigaciones parecen indicar que las células
NK presentan un papel proaterogénico, esta afirmación aún no se ha
comprobado de manera definitiva.
3.1.5 Células dendríticas Hasta hace algunos años, el papel de las células dendríticas en la
arterioesclerosis no era tomado en cuenta. Actualmente se sugiere un papel
importante de estas células en el desarrollo de las lesiones arterioescleróticas.
En la pared vascular se ha encontrado la presencia de células dendríticas, no
sólo en los vasos con ateromas, sino también en los vasos sanguíneos sin
lesiones en lo que algunos investigadores denominan VALT. De esta manera
se ha demostrado que su presencia en la pared de los vasos sanguíneos no es
exclusiva de los vasos con ateromas. (Millonig, 2001)
De acuerdo con estudios realizados por Millonig y colaboradores en el 2001,
las células dendríticas se encuentran en las capas íntima y subendotelial en
niños saludables, presentando un patrón de expresión similar al de células de
Langerhans inmaduras de epidermis. (Millonig, 2001)
La presencia de estas células en los vasos sanguíneos sin lesiones
macroscópicas se observa de manera heterogénea tanto en la cantidad como
en los patrones de distribución celular. En regiones donde el flujo sanguíneo
es turbulento, existe un aumento en la cantidad de células dendríticas en
relación con los sitios de flujo laminar. Además, en las zonas con flujo
sanguíneo laminar la orientación de estas células es longitudinal a la corriente
sanguínea, mientras que en las zonas de estrés hemodinámico forman una
estructura en forma de red, similar a la distribución de células de Langerhans
en piel. Estos hallazgos sugieren que estas células pueden ser capaces de
procesar y presentar antígenos en la capa íntima arterial y podrían cumplir con
un papel importante en la promoción de las respuestas inmunes y en la
56
activación de linfocitos de memoria. De manera adicional, estos investigadores
sugieren que las células dendríticas residentes en la capa íntima podrían ser
las responsables de la iniciación de los procesos inmunes adaptativos en los
vasos sanguíneos. (Millonig, 2001)
Un hallazgo muy importante de esta investigación es la escasa presencia de
células dendríticas en venas. Este hallazgo podría en parte explicar el
desarrollo de la arterioesclerosis a nivel arterial pero no a nivel venoso.
(Millonig, 2001)
En los vasos sanguíneos con lesiones arterioescleróticas, las células
dendríticas parecen encontrarse maduras y activas de acuerdo a la expresión
de ciertos marcadores moleculares. Estas células expresan la Molécula del
Complejo Mayor de Histocompatibilidad de clase II DR, CD1a, la proteína S-
100 (Millonig, 2001), CD40 (Ozmen, 2001), CD80, CD86 y DC-SIGN. (Soilleux,
2002)
Estudios realizados por Ozmen y colaboradores en el 2001, demostraron la
presencia de CD40 en las células dendríticas de las lesiones
arterioescleróticas. La interacción del CD40 con su ligando presente en los
linfocitos es de suma importancia en la patogénesis de enfermedades
autoinmunes como la esclerosis múltiple (EM), lupus eritematoso sistémico
(LES) y artritis reumatoidea (AR); así como en el desarrollo adecuado de la
inmunidad humoral. De esta manera, se sugiere que la presencia del
marcador CD40 en las células dendríticas presentes en las lesiones
arterioescleróticas podría contribuir de una manera significativa al proceso
inflamatorio dentro del vaso sanguíneo, principalmente regulando la respuesta
de las células T y en el proceso de presentación antigénica. (Ozmen, 2001)
Estudios realizados por Mach y colaboradores en 1998, han verificado que el
tratamiento con anticuerpos monoclonales contra el CD40 limita la extensión
57
de las lesiones arterioescleróticas en ratones, lo que sugiere un papel
importante de la molécula CD40 de las células dentrícas en la aterogénesis.
(Ozmen, 2001)
Estudios realizados por Soilleux y colaboradores en el 2002, muestran la
presencia de DC-SIGN en las células dendríticas y macrófagos presentes en
las lesiones. DC-SIGN es una proteína tipo C-lectina capaz de unirse a la
molécula de adhesión intercelular-3 (ICAM-3). Adicionalmente, DC-SIGN
presenta una homología considerable con algunos receptores endocíticos,
aunque su función de endocitosis mediada por receptor aún no ha sido
demostrada. La función de la molécula DC-SIGN en las lesiones
arterioescleróticas aún no se ha esclarecido, aunque podría estar involucrada
en la unión de las células dendríticas y macrófagos con el linfocito T a través
de ICAM-3 y facilitar la presentación antigénica. Se ha propuesto también, que
esta molécula podría actuar como receptor “scavenger” y favorecer a la
fagocitosis de las LDL modificadas. (Soilleux, 2002)
3.1.6 Neutrófilos Aunque los neutrófilos usualmente no se encuentran presentes en las lesiones
arterioescleróticas iniciales y que no parecen ser importantes en la patogénesis
de la arterioesclerosis (Wick, 2004), algunos investigadores sugieren que
podrían estar involucrados en la enfermedad coronaria. Esta especulación se
da básicamente por el hallazgo de estas células en los sitios de ruptura de las
placas arterioescleróticas. Los neutrófilos activados en estos sitios podrían
estar liberando una gran variedad de enzimas proteolíticas capaces de mediar
la destrucción tisular. Particularmente la elastasa puede mediar la degradación
de constituyentes de la membrana basal y por lo tanto producir daño endotelial.
De esta manera, los neutrófilos podrían estar involucrados en la patogénesis
de la arterioesclerosis mediando la pérdida de estabilidad de la placa de
ateroma en las lesiones humanas. (Naruko, 2002)
58
De acuerdo con estudios epidemiológicos, un recuento alto de leucocitos en
sangre periférica correlaciona positivamente con el riesgo en el desarrollo de la
enfermedad coronaria, y hay una asociación epidemiológica fuerte, con el
recuento de neutrófilos. (Naruko, 2002)
1.7 Linfocitos B En contraste con las células T, cuyo papel en la arterioesclerosis se considera
proaterogénico; la participación de los linfocitos B en la aterogénesis se
encuentra menos caracterizada. De acuerdo con recientes investigaciones, las
células B productoras de anticuerpos podrían participar en la protección de la
arterioesclerosis. En seres humanos con enfermedad coronaria, se han
encontrado anticuerpos específicos para antígenos como proteínas de choque
térmico (HSP60), lipoproteínas modificadas como oxLDL y antígenos
bacterianos de Streptococcus y Chlamydia; que podrían estar involucrados en
los procesos de aterogénesis. (Major, 2002)
Se han caracterizado algunos de estos anticuerpos como anticuerpos
naturales. Los anticuerpos naturales son aquellos de tipo IgM producidos por
poblaciones de linfocitos B, de manera timo-independiente. De esta manera,
constituyen un puente entre la inmunidad innata y la adaptativa. (Kearney,
2000)
Estudios realizados por Shaw y colaboradores en el 2000, han demostrado que
los anticuerpos naturales anti-OxLDL encontrados en algunos individuos,
pertenecen a una clase altamente conservada de anticuerpos naturales
denominados idiotipo T15. Estos anticuerpos son reconocidos por participar
en la respuesta inmune contra fosforilcolina y conferir protección cruzada
contra microorganismos como Streptococcus pneumoniae. (Shaw, 2000)
En ratones “knockout” para ApoE, el desarrollo de la arterioesclerosis se
asocia de manera paralela con un aumento en los títulos de anticuerpos contra
59
OxLDL. De acuerdo a esta investigación, la mayor proporción de estos
anticuerpos son producidos por la expansión y activación de clonos T15+;
aunque en modelos murinos otros clonos de linfocitos productores de
anticuerpos naturales también se han encontrado respondiendo contra
determinantes de lipoproteínas modificadas. (Kearney, 2000)
De manera adicional, los anticuerpos de tipo IgG parecen encontrarse también
involucrados en el proceso aterogénico. Estudios realizados con modelos
animales han demostrado que la inmunidad humoral que conlleva a la
producción de anticuerpos contra lipoproteínas modificadas es protectora en el
desarrollo de la arterioesclerosis. (Major, 2002) La inmunización con oxLDL
reduce el tamaño de las lesiones, lo que sugiere la existencia de inmunidad
protectora en el proceso de la arterioesclerosis. (Caligiuri, 2002) El tipo de
inmunidad protectora parece correlacionar con el desarrollo de anticuerpos tipo
IgG, aunque esta afirmación ha generado controversia. (Hansson, 2002)
Para determinar si en la patogénesis de la arterioesclerosis se lleva a cabo el
desarrollo de una inmunidad protectora, Caligiuri y colaboradores en el 2002
han desarrollado una investigación con este propósito. Para comprobar la
teoría, estos investigadores realizaron esplenectomías a ratones “knockout”
para ApoE. Realizaron este procedimiento debido a que el bazo alberga
aproximadamente el 25% de los linfocitos y este órgano es el principal
reservorio de células B de memoria. Así mismo, presenta un papel importante
en la maduración de linfocitos B y el desarrollo de la inmunidad humoral,
especialmente a antígenos circulantes. De acuerdo con este estudio, los
ratones esplenomizados presentaron un aumento en la extensión y en la
severidad de las lesiones arterioescleróticas. La inoculación de células
esplénicas, o linfocitos B purificados en estos ratones los protegió de una
agudización de la enfermedad. (Caligiuri, 2002)
60
Estos hallazgos sugieren que la esplenectomía en ratones ApoE-/- minimiza el
desarrollo de una inmunidad ateroprotectora con capacidad de mantener
memoria inmunológica. (Caligiuri, 2002)
El papel de las células B como protectoras en la arterioesclerosis, se ha
demostrado en otros estudios realizados por Major y colaboradores en el 2002.
Para esta investigación se utilizaron ratones deficientes de linfocitos B e
incapaces de expresar en sus células receptores para LDL. Esta deficiencia
de los receptores para LDL, los hace propensos al desarrollo de la
arterioesclerosis. Sin embargo, los ratones deficientes de células B mostraron
un incremento aún mayor en las lesiones arterioescleróticas en relación con los
ratones no deficientes de linfocitos B, pero si deficientes del receptor para LDL.
(Major, 2002)
Adicionalmente se ha determinado que el tratamiento con gamma globulinas
en ratones inmunocompetentes “knockout” para ApoE, reduce el desarrollo de
las lesiones arterioescleróticas con respecto a los ratones no tratados.
(Caligiuri, 2002)
De acuerdo a estas investigaciones, es claro el papel de los linfocitos B como
generadores de anticuerpos protectores en la patología de la arterioesclerosis.
(Major, 2002) El mecanismo de acción de los anticuerpos de tipo IgG aún no
se encuentra claro pero se sugiere que podrían remover las oxLDL de la
circulación de manera dependiente de la región Fc o mediante la neutralización
de las oxLDL a nivel local o sistémico. (Zhou, 2001)
De manera adicional, se cree que las células B podrían también regular la
inmunidad durante la aterogénesis como célula presentadora de antígenos a
los linfocitos T. (Major, 2002)
61
Por todo lo anteriormente mencionado, se hace imperante, estudiar el papel de
la célula B en otras respuestas inmunorreguladoras como en la inducción de
apoptosis a linfocitos T autorreactivos a través del Fas-Fas ligando, acción que
se ha logrado comprobar en la diabetes autoinmune; o en su papel en el
desarrollo de células T reguladoras capaces de deprimir las respuestas
inflamatorias. (Major, 2002)
1. 8 Plaquetas En cuanto al papel que juegan las plaquetas en la arteriosclerosis,
originalmente se pensaba que estas se encontraban involucradas únicamente
en la formación del trombo al momento de ruptura de las placas
arterioescleróticas. Actualmente, se considera que las plaquetas se
encuentran participando no sólo en el momento de la formación del trombo,
sino que también lo hacen desde las fases más tempranas del proceso
inflamatorio. (Østerud, 2003)
Las plaquetas son los primeros componentes sanguíneos en llegar a la escena
de la activación endotelial, mediante la unión de sus glicoproteínas Ib y IIb/IIIa
a moléculas de superficie de la pared endotelial. (Hansson, 2005)
Se ha determinado que las plaquetas pueden activarse con concentraciones
muy bajas de radicales libres, encontrados en los sitios de lesiones
arterioescleróticas. Las plaquetas activadas tienen la capacidad de secretar
una serie de sustancias proinflamatorias, dentro de las que se encuentran
quimiocinas de las familias CC y CXC, particularmente RANTES y el factor
plaquetario 4 (PF4), almacenadas en sus gránulos α. Pueden producir
también interleucina-1β. (Østerud, 2003)
Dentro de las principales propiedades proinflamatorias de las plaquetas, se
encuentra el hecho de que tienen la capacidad de expresar en su membrana
plasmática la molécula de adhesión P-selectina almacenada en condiciones
62
normales en los gránulos α plaquetarios. De esta manera, las plaquetas
pueden interactuar con monocitos y macrófagos a través del ligando PSGL-1
estimulando procesos como: la fagocitosis, la producción de IL-8, factor tisular
y anión superóxido. (Østerud, 2003)
Adicionalmente, las plaquetas expresan ligando CD40, de manera que pueden
interactuar con el CD40 presente en monocitos, macrófagos, células
dendríticas, linfocitos B y células endoteliales. Esta interacción provoca la
inducción de la expresión de moléculas de adhesión, secreción de quimiocinas
y del factor tisular por las células endoteliales y fagocitos. (Østerud, 2003)
Otras funciones proinflamatorias de las plaquetas se han evidenciado mediante
técnicas “in vitro”, en donde se ha determinado que tienen la capacidad de
inducir un incremento en la secreción de MCP-1 y la expresión de ICAM-1 en
las células endoteliales. (Østerud, 2003)
3.2. COMPONENTES HUMORALES 3.2.1. Citocinas Las citocinas son proteínas secretadas por células del sistema inmune, que
median muchas de las funciones de estas células. Las diferentes citocinas
estimulan respuestas diferentes de las células implicadas en la inmunidad e
inflamación. Dentro de los efectos producidos por las citocinas se encuentran:
Estimulación del crecimiento, diferenciación de leucocitos, y activación o
inhibición de células efectoras. (Abbas, 2002)
Las citocinas juegan un papel importante modulando la arterioesclerosis.
(Getz, 2005) Sin embargo, se presenta una considerable confusión en lo
63
referente a su significado clínico, debido principalmente a su inmensa
heterogeneidad funcional que se evidencia en los siguientes estudios:
• Niveles séricos elevados de ciertas citocinas presentan correlación
estadística con la enfermedad pero no se encuentran necesariamente
implicadas en la etiología de la misma. (Fisman, 2003)
• Existe redundancia en la manera de acción de diferentes citocinas con una
misma función en un tipo celular determinado. (Fisman, 2003)
• Muchas de ellas son pleiotrópicas, o sea, con capacidad de actuar sobre
diferentes tipos celulares. (Fisman, 2003)
• Tienen la capacidad de estimular o inhibir la secreción de otras citocinas.
(Fisman, 2003)
• Poseen efectos paradójicos, en donde pueden presentar propiedades
protectoras en determinados sistemas y cuando su producción se exacerba
propiedades patogénicas en otros. (Fisman, 2003)
3.2.1.1 Factores de crecimiento: Dentro de los factores humorales involucrados en el desarrollo de la
arterioesclerosis, se encuentran los factores de crecimiento, dentro de los que
se encuentran:
• Factor estimulante de colonias de monocitos (M-CSF):
Esta citocina estimula la proliferación y diferenciación de las células
progenitoras del linaje monocito/macrófago y activa varias funciones en los
macrófagos maduros. Es producido por células de músculo liso de la
vasculatura, células endoteliales y macrófagos presentes en las placas de
ateroma humanas. (Seshiah, 2002) Estudios realizados por Saitoh y
colaboradores en el 2000, han demostrado que un incremento en la
concentración sérica de M-CSF, refleja la progresión en las lesiones
arterioescleróticas y es un predictor de futuros eventos cardíacos en pacientes
con enfermedad coronaria. (Matsui, 2003)
64
Se cree que M-CSF es crítico para el desarrollo de arterioesclerosis, debido a
que la diferenciación de macrófagos se encuentra asociada con una regulación
positiva en la expresión de receptores incluyendo los receptores “scavenger” y
los de tipo Toll; así como en la producción de otras citocinas y factores de
crecimiento. (Hansson, 2005) Estudios realizados por Murayama y
colaboradores en 1999, han demostrado en ratones que la administración de
anticuerpos monoclonales contra el receptor de M-CSF (c-fms), protege a
estos animales del desarrollo de la aterogénesis. (Matsui, 2003)
• Factor estimulante de colonias granulocítico monocítico (GM-CSF):
Es otro de los factores de crecimiento que podría encontrarse implicado en la
generación de la inflamación dentro del ateroma. Es producido por las células
endoteliales, de músculo liso, macrófagos y linfocitos T. (Sugiyama, 2001)
Estudios realizados por Sugiyama y colaboradores en el 2001, han demostrado
“in vitro”, que este factor de crecimiento preserva a los macrófagos de la
degradación de la enzima mieloperoxidasa (MPO); la cual cataliza las
reacciones de producción de la sustancia pro-oxidante conocida como ácido
hipocloroso. Adicionalmente, se demuestra que los macrófagos que contienen
MPO se localizan en sitios de las lesiones arterioescleróticas ricos en GM-
CSF. Estos hallazgos sugieren un papel específico de esta citocina en la
regulación del fenotipo de los macrófagos presentes en las lesiones
arterioescleróticas humanas. (Sugiyama, 2001)
• Factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF):
Esta citocina es un potente mitógeno endotelial, que promueve la angiogénesis
(formación de vasculatura nueva) y vasodilatación. Es producido por células
endoteliales, de músculo liso y por plaquetas. La presencia de niveles séricos
elevados de VEFG, se ha descrito en pacientes con enfermedad coronaria, y
se cree que su producción es una adaptación temprana a la isquemia tisular.
(Matsui, 2003)
65
En estudios realizados por Celleti y colaboradores en el 2001, se reporta que la
inoculación intraperitoneal de VEGF en conejos y ratones conlleva al aumento
del área de las lesiones arterioescleróticas en estos animales. Sin embargo,
en seres humanos, no se ha determinado aún si este factor de crecimiento es
la causa o producido en consecuencia a las lesiones ateromatosas. (Matsui,
2003)
• Factor de crecimiento β transformante (TGF-β):
Consiste en una superfamilia de citocinas estructuralmente relacionadas que
participan en una gran cantidad de procesos biológicos, que van desde la
diferenciación de tejidos en el desarrollo embrionario del organismo, hasta la
regulación de una gran cantidad de funciones en el organismo adulto.
Típicamente, estas citocinas son producidas a manera de precursores sin
actividad biológica, y son activados en el ambiente extracelular por medio de la
liberación de su ligando específico. (Grainger, 2004)
Algunos miembros de la superfamilia parecen participar de manera importante
en la biología vascular. El TGF-β1 se encuentra presente en altos niveles en
vasos sanguíneos sin lesiones ateromatosas, mientras que las isoformas TGF-
β2 y TGF-β3 se encuentran ausentes o en muy bajas concentraciones en
éstos. (Grainger, 2004)
Dentro de las funciones implicadas en el proceso arterioesclerótico que cumple
esta superfamilia se encuentran importantes efectos en las poblaciones
leucocitarias, en las células de musculatura lisa y endoteliales; entre las que se
encuentran la inhibición de la proliferación y migración de las células de
músculo liso, la promoción de la formación de la matriz extracelular dentro de
la lesión, supresión de la expresión de moléculas de adhesión en las células
endoteliales, reducción de la formación de células espumosas, inactivación de
citocinas y la regulación negativa de células T. (Grainger, 2004)
66
La disminución de la actividad del TGF-β dentro del vaso sanguíneo, conlleva a
la acumulación de leucocitos, al aumento en la expresión de MHC-II en
macrófagos y a la proliferación, migración y diferenciación de células de
músculo liso vascular, favoreciendo al desarrollo de las lesiones
arterioescleróticas. (Grainger, 2004)
Adicionalmente, el TGF-β interviene en la formación de la matriz extracelular,
que es una de las principales funciones de las células musculares lisas. El
balance entre estas células y los leucocitos en el desarrollo de la
arterioesclerosis es un determinante principal de la estabilidad de la placa
arterioesclerótica. El TGF-β parece jugar un papel central en la regulación de
este un balance a través de dos mecanismos diferentes: La disminución en el
reclutamiento de leucocitos e inhibición de su actividad fibrogénica. La
supresión en la actividad de esta citocina de manera transitoria no representa
mucha importancia en la estabilidad de las lesiones; pero la pérdida repetida
de TGF-β es potencialmente fatal, debido a la generación de placas muy ricas
en leucocitos y escasas en matriz extracelular con alta predisposición a la
ruptura. (Grainger, 2004)
De acuerdo con diferentes estudios realizados en ratones genéticamente
modificados para que expresen menores cantidades de TGF-β (tgfb1/+/-), se ha
podido demostrar que bajo condiciones normales estos ratones no expresan
signos de activación endotelial (expresión de moléculas de adhesión, liberación
de citocinas), pero al ser alimentados con dietas ricas en lípidos, se observa
una activación endotelial y un depósito lipídico en las paredes arteriales en
comparación con los ratones genéticamente no modificados. Lo anterior
demuestra que una producción reducida de TGF-β, hace más susceptible al
vaso sanguíneo a la activación endotelial. (Grainger, 2004)
• Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF):
67
El PDGF es una proteína catiónica que consiste en dos cadenas polipeptídicas
homólogas. Existen tres formas isoméricas denominadas PDGF-AA, PDGF-
BB y PDGF-AB. Esta citocina es producida por las células endoteliales en los
sitios de la lesión, macrófagos tisulares, células musculares lisas y plaquetas.
En cuanto a las diferentes isoformas, PDGF-BB es la que se encuentra más
relacionada con el proceso de la arterioesclerosis. Esta isoforma, se ha
encontrado expresada en las lesiones arterioescleróticas humanas, y dentro de
las funciones que se le atribuyen se encuentran el aumento de la fagocitosis de
las LDL modificadas por parte del macrófago, mediante el aumento en la
expresión de CD36. (Lamb, 2001) Además se le atribuye la migración,
hipertrofia y proliferación de las células musculares lisas y el aumento en la
expresión de ICAM-1 en las células endoteliales. Adicionalmente, esta citocina
junto con la angiotensina II, pueden potenciar la liberación de mediadores
solubles por parte de las células musculares lisas que inducen la unión de
éstas células con monocitos, por lo que se cree que podría facilitar la
progresión de la arterioesclerosis aumentando las interacciones monocito-
células musculares lisas. (Cai, 2004). Estudios realizados por Rutherford y
colaboradores en 1997 han demostrado que anticuerpos neutralizantes contra
PDGF-BB, inhiben la formación de las lesiones arterioescleróticas en conejos.
(Lamb, 2001)
El papel de la isoforma PDGF-AA en el desarrollo de la arterioesclerosis no es
tan claro como el de la isoforma PDGF-BB. La isoforma PDGF-AA se ha
encontrado expresada en las lesiones arterioescleróticas y su producción es
regulada positivamente en las zonas de engrosamiento de la capa íntima.
Adicionalmente, estudios realizados por Lamb y colaboradores en el 2001, han
demostrado que la inmunización de conejos con la isoforma PDGF-AA,
provoca una disminución en las lesiones arterioescleróticas. (Lamb, 2001)
68
3.2.1.2 Interleucinas Las interleucinas (IL) son un amplio espectro de pequeñas moléculas
comprendidas dentro de la familia de las citocinas. Presentan un efecto
regulador en la respuesta inmune mediante la activación génica que conlleva a
la estimulación celular, el crecimiento, diferenciación, aumento en la expresión
de receptores de superficie celular y mediante estímulos en la función efectora
de los leucocitos. (Fisman, 2003)
Las interleucinas son producidas principalmente por monocitos, macrófagos,
neutrófilos, linfocitos T, linfocitos B, mastocitos y eosinófilos. Adicionalmente,
las células endoteliales, epiteliales, fibroblastos, células musculares lisas,
neuronas, células tumorales, entre otras; representan una fuente adicional de
estos mediadores solubles. (Fisman, 2003)
Dentro del proceso de la arterioesclerosis, algunas interleucinas se han
clasificado como proaterogénicas, algunas como protectoras o
antiaterogénicas y para otras, su papel dentro de la arterioesclerosis aún no se
ha dilucidado del todo. (Fisman, 2003)
Las interleucinas proaterogénicas son aquellas que provocan una cascada de
eventos que conllevan a la activación de macrófagos, formación de células
espumosas y a la inestabilidad de la capa fibrosa. (Fisman, 2003) Dentro de
éstas se encuentran principalmente:
• IL-1: Es una glicoproteína con dos isoformas biológicamente activas, la IL-1α
a nivel de las membranas celulares, y la isoforma IL-1β, que corresponde a la
forma secretada. Los monocitos, macrófagos y células espumosas son las
principales fuentes de esta interleucina, aunque puede ser producida también
por células endoteliales en menor proporción. Dentro de los efectos mediados
por esta citocina durante el proceso de aterogénesis se encuentran: La
activación de monocitos, el aumento en la expresión de moléculas de
69
adhesión por parte de las células endoteliales, la inducción de secreción de
otras citocinas, quimiocinas y factores de crecimiento, la estimulación de la
proliferación de células musculares lisas y un aumento en la coagulación.
Debido a que es un mediador clave en la inflamación, representa un papel
crucial en la patogénesis de la enfermedad cardiovascular. Se han
demostrado niveles elevados de IL-1 dentro de la placa arterioesclerótica, así
como concentraciones séricas elevadas de IL-1β en pacientes aún con
lesiones arterioescleróticas iniciales. (Fisman, 2003)
• IL-2: Es una citocina derivada de linfocitos Th1 y se encuentra implicada en la
activación, crecimiento y diferenciación de una gran variedad de células
incluyendo linfocitos y monocitos. En cuanto a la arterioesclerosis, se han
encontrado valores elevados de la IL-2 y de su receptor de manera soluble en
pacientes con angina de pecho. (Fisman, 2003)
• IL-6: Es una citocina proinflamatoria multifuncional. Regula las respuestas
humorales y celulares y presenta un papel central en la inflamación y daño
tisular. (Fisman, 2003) Esta interleucina es responsable de inducir la
transcripción en el hígado de proteínas reactantes de fase aguda, dentro de las
que se encuentran la proteína C reactiva (PCR), la proteína amiloide sérica
(SAA), fibrinógeno, ferritina y factores del complemento. (Getz, 2005)
Concentraciones elevadas de IL-6 se encuentran en las placas
arterioescleróticas humanas y sus niveles séricos parecen ser predictores de la
enfermedad cardiovascular. (Fisman, 2003)
• IL-7: Datos recientes sugieren que esta interleucina tiene la capacidad de
promover la inestabilidad de la placa arterioesclerótica mediante el estímulo de
interacciones entre plaquetas, monocitos y quimiocinas. Las plaquetas son la
principal fuente de esta citocina y tiene la capacidad de aumentar la expresión
de quimiocinas en células mononucleares circulantes. En cuanto a la
70
arterioesclerosis, se han encontrado niveles ligeramente elevados en pacientes
con angina de pecho en relación a los individuos sanos. (Fisman, 2003)
• IL-8: Esta interleucina pertenece a la subfamilia de quimiocinas CXC que se
caracterizan por ser potentes quimioatractantes de neutrófilos. Es producida
por una gran cantidad de tipos celulares incluyendo monocitos, lintocitos T,
neutrófilos, fibroblastos, células endoteliales y células epiteliales. (Rollins,
1997) Su expresión aumenta considerablemete luego de que estas células
son estimuladas con IL-1β y TNF-α. Además de ser quimioatractante de
neutrófilos, presenta propiedades quimiotácticas para monocitos y linfocitos T
activados. A su vez, induce la proliferación y migración de células musculares
lisas. Se cree que esta interleucina es un útil predictor clínico de la
enfermedad cardiovascular. (Fisman, 2003)
• IL-12: Es producida por células fagocíticas, dendríticas y linfocitos. Induce la
producción de IFN-γ por parte de los linfocitos T y las células NK, por lo tanto
estimula la respuesta de tipo Th1. Adicionalmente induce la producción de
TNF-α que actúa de manera sinérgica con IFN-γ para suprimir la producción de
IL-4. (Østerud, 2003)
• IL-15: Es un factor de crecimiento de linfocitos T que presenta funciones
similares a la IL-2. (Fisman, 2003)
• IL-17: Es una interleucina producida por linfocitos T, capaz de estimular a los
macrófagos para la secreción de citocinas proinflamatorias, como son: IL-6 e
IL-8. (Fisman, 2003)
• IL-18: Es una citocina proinflamatoria con múltiples funciones biológicas,
relacionada funcionalmente con la IL-1. En conjunto con la IL-2, tiene la
capacidad de estimular respuestas inmunes de tipo Th1. Esta interleucina
tiene la capacidad de acelerar los procesos arterioescleróticos e inestabilidad
71
de la placa en modelos animales. Así mismo, niveles séricos de IL-18 han sido
identificados como factores predictores de mortalidad en pacientes con
enfermedad cardiovascular. (Fisman, 2003)
Las interleucinas protectoras o antiaterogénicas son aquellas que representan
una restricción en el desarrollo y progreso del proceso arterioesclerótico. Se
encuentran involucradas en la inhibición de agentes proinflamatorios
secretados por monocitos y macrófagos, supresión de IL-1 y TNF-α, inhibición
de metaloproteinasas, reducción en la expresión del factor tisular e inhibición
de la apoptosis de monocitos y macrófagos. (Fisman, 2003) Dentro de estas
interleucinas se encuentran:
• IL-4: Es producida principalmente por linfocitos Th2 activados y mastocitos.
Presenta la capacidad de suprimir respuestas proinflamatorias como la
producción de IL-1 y TNF-α. (Fisman, 2003) Inhibe la producción de enzimas
con características de mediadores proinflamatorios: Óxido nítrico sintetasa y
ciclooxigenasa 2. (Hansson, 2001)
• IL-5: Es principalmente producida por linfocitos Th2 activados. (Fisman,
2003) Su papel dentro del proceso arterioesclerótico se cree que corresponde
a la estimulación de los linfocitos B1 para aumentar la producción de
anticuerpos naturales contra las LDL modificadas. Adicionalmente, la
importancia de esta interleucina ha despertado gran interés luego de
investigaciones realizadas con ratones tratados con radiaciones en la médula
ósea y transplantados con células madre genéticamente modificadas (IL-5-/-) y
no modificadas (IL-5+/+). Luego de la administración de dietas ricas en lípidos,
los ratones transplantados con células madre no modificadas presentan una
disminución importante en el tamaño de las lesiones arterioescleróticas en
relación con los animales transplantados con células madre IL-5-/-. Estos
resultados correlacionan con el papel protector de la IL-5 en el desarrollo de la
arterioesclerosis. (Daugherty, 2004)
72
• IL-10: Es secretada por linfocitos Th2, monocitos y macrófagos y presenta
múltiples propiedades anti-inflamatorias. Su secreción conlleva a la supresión
de la producción de citocinas, a la inhibición de la expresión de
metaloproteinasas y al bloqueo de la apoptosis de monocitos y macrófagos,
mecanismos que han demostrado tener un papel importante en el desarrollo y
progresión de las lesiones arterioescleróticas. Esta interleucina se expresa en
las lesiones arterioescleróticas humanas avanzadas, y en estos casos se
encuentra asociada con una disminución en la producción del óxido nítrico.
Una disminución sérica de la IL-10 es marcador de inestabilidad de la placa y
es además de mal pronóstico en comparación con pacientes con enfermedad
cardiovascular cuyos niveles séricos se encuentran normales. (Fisman, 2003)
• IL-11: Esta interleucina tiene muchas características en común con la IL-6.
Presenta actividad inmunorreguladora mediante la disminución de la síntesis
de IL-1 y TNF-α por parte de los macrófagos, inhibición de la síntesis de IL-2 y
IFN-γ en los linfocitos Th1 e inducción de la síntesis de IL-4 en los linfocitos
Th2. (Opal, 2000)
• IL-13: Es principalmente producida por los linfocitos Th2, y presenta una
acción sinérgica con IL-4. (Fisman, 2003)
Existen además otras interleucinas, cuyo papel en el proceso de la
arterioesclerosis aún no se ha dilucidado del todo. Este grupo comprende a
las citocinas: IL-3, IL-9, IL-14, IL-16 y el grupo comprendido entre IL-19 a IL-29.
(Fisman, 2003)
3.2.1.3. Otras citocinas
• TNF-α:
73
Esta citocina proinflamatoria es producida principalmente por macrófagos
activados y células espumosas, aunque bajo condiciones controladas de
estimulación, otras células pueden producirla. (Schreyer, 2002). Dentro de sus
efectos se incluyen, la inducción de apoptosis en las células musculares lisas,
la liberación de metaloproteinasas e IL-1 por parte del macrófago y el aumento
en la expresión de moléculas de adhesión en las células endoteliales. (Becker,
2001) Esta citocina, junto con IL-1 es un potente inhibidor de la enzima
lipoproteín lipasa (LPL), con lo que se produce un aumento sistémico en los
niveles de VLDL y triglicéridos. (Hansson, 2001)
De manera contradictoria, en investigaciones realizadas por Schreyer y
colaboradores en el 2002, se sugiere que la presencia de esta citocina en las
lesiones arterioescleróticas representa un marcador de la respuesta
inflamatoria más que un mediador de los eventos inflamatorios, aunque esta
afirmación es contradictoria de acuerdo con la mayoría de estudios reportados.
Lo anterior debido a los hallazgos encontrados por estos investigadores, en
donde ratones “knockout” para el TNF-α, no presentan una disminución en el
número de lesiones arterioescleróitcas ni en el tamaño de las mismas.
(Schreyer, 2002)
• Linfotoxina-α:
Es un citocina proinflamatoria que presenta homología con TNF-α. Es
sintetizada principalmente por linfocitos T y B activados. Se ha demostrado,
que ésta presenta un papel importante en la activación y proliferación de
linfocitos. (Schreyer, 2002)
De acuerdo con estudios realizados por Schreyer y colaboradores en el 2002,
esta citocina se expresa en las lesiones arterioescleróticas de ratones.
Adicionalmente, mediante la utilización de ratones “knockout” para la
linfotoxina-α, se demostró que ratones deficientes de esta citocina,
presentaban una reducción de hasta un 60% en el tamaño de las lesiones en
74
comparación con los ratones control. De esta manera se demuestra, que por
lo menos en el caso de los ratones, esta citocina tiene la capacidad de inducir
respuestas proaterogénicas. (Schreyer, 2002)
• IFN-γ:
Es una citocina producida principalmente por linfocitos Th1 activados, células
NK y células espumosas. Dentro de las funciones de esta citocina se
encuentra la estimulación de macrófagos, el aumento en la expresión de
moléculas de MHC-I y MHC-II tanto en las células presentadoras de antígeno
profesionales como en las células endoteliales y células musculares lisas y la
regulación negativa de la expresión de los receptores “scavenger” SRA y CD36
en macrófagos. Se ha determinado además, que regula de manera positiva la
expresión de otro de los receptores “scavenger” SR-PSOX, encargado de
reconocer la fosfatidilserina y oxLDL. (Getz, 2005) Induce también la
expresión y secreción de fosfolipasa A2, que conlleva a la producción de
mediadores lipídicos proinflamatorios como eicosanoides, lisofosfatidilcolina y
factor activador de plaquetas (PAF). (Hansson, 2001)
El IFN-γ producido en las lesiones podría también afectar la estabilidad de la
placa mediante la inhibición de la proliferación y de la capacidad para sintetizar
la matriz celular por parte de las células musculares lisas. Adicionalmente,
aumenta el reclutamiento de los leucocitos en las lesiones regulando
positivamente la expresión de moléculas de adhesión en las células
endoteliales. (Becker, 2001)
Ratones “knockout” para el receptor de IFN-γ presentan hasta un 60% de
reducción en las lesiones arterioescleróticas. Por el contrario, la
administración de IFN-γ en ratones “knockout” para apo-E acelera el proceso
de arterioesclerosis en estos animales. Esta evidencia sugiere que el IFN-γ es
una muy importante citocina proaterogénica. (Hansson, 2001)
75
• Osteopontina (OPN):
Esta citocina es expresada de manera constitutiva e inducida por una gran
variedad de células; incluyendo células epiteliales, macrófagos, linfocitos T, y
células musculares lisas. La OPN ha surgido como un factor emergente en el
desarrollo de la arterioesclerosis. Su función biológica aún continúa sin ser
elucidada, pero su expresión se ha relacionado con la proliferación de células
musculares lisas de la pared arterial tanto en estudios “in vivo” como “in vitro”.
Se ha determinado además, que su expresión induce la formación de estrías
grasas en las lesiones arterioescleróticas. Aumentos en la expresión de esta
proteína se asocian con un aumento en el engrosamiento de la capa media de
la arteria. Por otra parte, aumentos en las concentraciones de OPN se
relacionan con una disminución de la IL-10. (Ohsuzu, 2004)
3.2.1.4. Quimiocinas Las quimiocinas constituyen una gran familia de citocinas estructuralmente
homólogas cuya principal actividad biológica es considerada como
quimiotáctica, estimulando y dirigiendo el movimiento celular hacia sitios a
favor de gradiente de concentración del factor quimioatrayente durante la
respuesta inflamatoria, regulando su migración desde la sangre a los tejidos.
Su nombre proviene de la combinación de citocinas y quimiotaxis. Debido a
que son responsables de atraer a los leucocitos a los diferentes sitios
requeridos tienen una participación importante dentro del proceso inflamatorio.
Representan solamente una clase de los muchos tipos de sustancias
quimiotácticas conocidas. (Chensue, 2001)
La mayoría de quimiocinas poseen un sitio de unión a heparina que puede
interactuar con los proteoglicanos de las superficies celulares y de la matriz
extracelular. Esta interacción parece ser la responsable del establecimiento en
gradiente de estos mediadores solubles, necesario para el reclutamiento y la
migración celular. (Reape, 1999)
76
Basados en el arreglo de las primeras cuatro cisteínas, conservadas en todas
las quimiocinas, se han clasificado en cuatro clases. El grupo más abundante
es el CC, cuyo prototipo es la quimiocina MCP-1, en donde dos cisteínas se
encuentran adyacentes; el segundo grupo más abundante es el CXC, cuyo
prototipo es la IL-8, en donde las primeras dos cisteínas se encuentran
separadas por un aminoácido. Otros de los grupos son el C y el Cx3C, en
donde solamente se han descrito la linfotactina y la fractalquina
respectivamente. (Reape, 1999)
Las diferentes clases de quimiocinas, tienden a tener patrones de atracción
diferentes, en donde las de la subfamilia CXC, atraen preferencialmente
neutrófilos, mientras que las CC atraen principalmente a monocitos, linfocitos
T, B y eosinófilos. (Reape, 1999b)
La habilidad de las quimiocinas para atraer químicamente a diferentes clases y
subclases de leucocitos en una red compleja de interacciones entre
quimiocinas y sus receptores, lo que parece ser central en las respuestas
inflamatorias. Adicionalmente, existe información a cerca de la expresión de
receptores de quimiocinas en otras células diferentes de leucocitos, como las
células endoteliales y las células musculares lisas. (Reape, 1999) En el
proceso de la arterioesclerosis, es fundamental el establecimiento de
gradientes quimiotácticos para dirigir a los leucocitos hacia la fuente de la
señal inflamatoria. (Reape, 1999)
Dentro de las quimiocinas y sus receptores implicados en el proceso de la
aterogénesis se encuentran:
• MCP-1:
Uno de los quimioatractantes implicados en los estados iniciales de
arterioesclerosis es MCP-1, expresada abundantemente en monocitos,
77
macrófagos y linfocitos T. Es uno de los principales mediadores de la
migración y activación de monocitos. (Dawson, 1998) Adicionalmente, su
expresión se encuentra regulada positivamente en células endoteliales y
células musculares lisas expuestas a mínimas cantidades de lipoproteínas
modificadas. (Boring, 1998)
Es una de las quimiocinas principalmente implicadas en el proceso de la
arteriosclerosis, debido a que es un potente quimioatractante para monocitos y
no así para neutrófilos; además de estimular la transmigración de estos
monocitos a través de las células endoteliales. (Rollins, 2001) Esta fue la
primera quimiocina cuya expresión fue demostrada en las lesiones
arterioescleróticas. (Reape, 1999b)
Ratones “knockout” para su receptor (CCR2), disminuyen considerablemente
la formación, el tamaño y la complejidad de las lesiones arterioescleróticas,
con una marcada disminución en el número de macrófagos en los sitios de las
lesiones. Todos estos hallazgos son independientes de las concentraciones
de lípidos y lipoproteínas plasmáticas. De esta manera, se puede demostrar
que el receptor CCR2 es importante para el reclutamiento de monocitos y
macrófagos en las paredes arteriales y por consiguiente para el desarrollo de
las lesiones arterioescleróticas en estos sitios. (Boring, 1998)
Otro hallazgo importante en los modelos animales deficientes de CCR2, es el
hecho de que aunque existe una disminución en la cantidad de macrófagos en
las lesiones, la ausencia de este receptor no elimina completamente la
formación de células espumosas. Esto parece indicar que existen otros
factores quimioatrayentes y otros receptores involucrados que permiten el
reclutamiento de macrófagos en los sitios más predispuestos a desarrollar
lesiones arterioescleróticas. (Dawson, 1998)
• GRO-α:
78
Es reconocido que parte de las funciones de las quimiocinas es disparar la
activación del arresto de leucocitos al endotelio o a otros tejidos, de manera
dependiente de integrinas. El reclutamiento de monocitos en cultivos celulares
de células endoteliales, ha demostrado estar mediado por la unión de GRO-α y
su receptor. De acuerdo a estos hallazgos, se cree que la presencia de
quimiocinas en el endotelio en sitios predisponentes a desarrollar lesiones,
tienen la capacidad de disparar el arresto de monocitos (Huo, 2001)
En estudios realizados por Huo y colaboradores en el 2001, se ha demostrado
que en ratones, la quimiocina KC, que es el homólogo murino de GRO-α, pero
no JE, el homólogo murino de MCP-1, puede disparar el arresto de monocitos
en las lesiones arterioescleróticas iniciales mediado por la expresión de las
moléculas de adhesión VLA-4 y VCAM-1. Además, se logró demostrar que
esta quimiocina es crítica para el reclutamiento de monocitos en las células
endoteliales. (Huo, 2001)
Un paradigma en la implicación de esta quimiocina en el proceso de
arterioesclerosis, dado que esta molécula es un potente quimioatractante de
neutrófilos, y sin embargo, éstos se encuentran en muy bajas concentraciones
en los sitios de las lesiones. Una posible explicación es que los neutrófilos
podrían no establecer adhesiones firmes a nivel del endotelio principalmente
por una expresión muy baja de VLA-4, que en esta investigación se ha
determinado como la molécula responsable del arresto de monocitos mediado
por quimiocinas en los procesos arterioescleróticos tempranos. (Huo, 2001)
De igual manera, ratones “knockout” para el receptor (CXCR2) de la
quimiocina GRO-α, presentan de manera significativa una disminución en el
desarrollo de la enfermedad cardiovascular. (Rollins, 2001) De acuerdo con
estos hallazgos en ratones, es posible que en humanos, la quimiocina MCP-1
unida a los proteoglicanos, se encuentre asociado con la migración
79
transendotelial de los monocitos más que en el arresto inicial de los mismos,
que podría estar mediado por la quimiocina GRO-α. (Huo, 2001)
• ELC:
Es un potente quimioatractante de linfocitos. De acuerdo con estudios
realizados por Reape y colaboradores en 1999, se pudo determinar que la
expresión de esta citocina en las lesiones arterioescleróticas se encuentra
ampliamente distribuida dentro de la lesión, asociada principalmente a
macrófagos, células musculares lisas y en las zonas de calcificación. De
manera adicional, en los vasos sanguíneos sin lesiones también se encontró la
expresión de ELC en niveles muy bajos, principalmente en la capa media, y en
el resto de las capas arteriales no se encontró expresión. (Reape, 1999b)
Se ha determinado adicionalmente, que la síntesis de esta quimiocina por
parte de las células musculares lisas, se encuentra regulada positivamente en
presencia de TNF-α e IFN-γ. (Reape, 1999b)
Adicionalmente de las acciones quimiotácticas de esta citocina, ELC tiene la
capacidad de inducir la adhesión de linfocitos circulantes a través de la
inducción de la expresión de ICAM-1, y de esta manera inducir el arresto de los
linfocitos. (Reape, 1999b)
• PARC:
Es una quimiocina producida principalmente por células dendríticas y es un
potente quimioatractante de linfocitos. Es de particular interés en el proceso
de la arterioesclerosis, que esta quimiocina tiene la capacidad de quimioatraer
específicamente a linfocitos T vírgenes. De acuerdo con estudios por Reape y
colaboradores en 1999, se pudo determinar que la expresión de esta citocina
en las lesiones arterioescleróticas se encuentra principalmente en zonas ricas
en mononucleares que expresan el marcador CD68 (marcador característico
de monocitos, macrófagos, células dendríticas y células T activadas),
80
especialmente en áreas alrededor de tejido necrótico y de calcificación. Sin
embargo, a nivel de vasos sanguíneos sin lesiones, no fue posible encontrar la
expresión de esta quimiocina. (Reape, 1999b)
Se cree que esta quimiocina puede ser utilizada por las células dendríticas de
la lesión para atraer a linfocitos T vírgenes para realizar la presentación
antigénica a dichos linfocitos y esta manera lograr su activación. (Reape,
1999b)
• RANTES:
Esta quimiocina es un potente quimioatractante de monocitos, linfocitos,
eosinófilos y basófilos. Su expresión se ha demostrado en los linfocitos T
presentes en las lesiones arterioescleróticas. Ratones deficientes de esta
quimiocina, muestran un deterioro en el reclutamiento de linfocitos y monocitos
en los sitios inflamatorios. Así mismo, la administración de antagonistas de
RANTES, inhiben el reclutamiento de monocitos en el endotelio, la
acumulación de macrófagos en la capa íntima arterial, así como la progresión
de las lesiones arterioescleróticas. (Simeoni, 2004)
Se ha determinado además, que un aumento en la expresión de esta
quimiocina, se asocia con un incrementado riesgo a desarrollar la enfermedad
cardiovascular. (Simeoni, 2004)
De la misma manera, uno de los receptores de RANTES (CCR5), se ha
encontrado que se expresa en macrófagos, linfocitos T, células musculares
lisas y células endoteliales presentes en los sitios de las lesiones
arterioescleróticas. Deficiencias genéticas de este receptor se asocian con un
efecto protector en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular. A pesar de
estos hallazgos, en estudios realizados por Kuziel y colaboradores en el 2002
utilizando ratones “knockout” para el receptor CCR5, no se logró demostrar
una reducción en el tamaño de las lesiones en comparación con los ratones
81
control; a pesar de que existe en el los primeros, defectos en la migración de
macrófagos. (Kuziel, 2002)
• Fractalquina:
Es una quimiocina que presenta actividad quimiatractante ya sea como forma
soluble, o anclada a la membrana celular de leucocitos circulantes. Esta
quimiocina se expresa también en células endoteliales y de músculo liso
activadas y tiene una potente actividad quimioatractante de monocitos,
linfocitos T, células dendríticas y células NK; que expresan su receptor
CX3CR1. (Lesnik, 2001)
Esta quimiocina se expresa en altas concentraciones en las lesiones
arterioescleróticas humanas, pero no así en los sitios libres de lesiones. Se ha
determinado que el IFN-γ y el TNF-α pueden regular de manera positiva su
expresión en las células de músculo liso murinas. En estudios realizados por
Lesnik y colaboradores en el 2001, han demostrado disminuciones en el
tamaño de las lesiones arterioescleróticas en ratones “knockout” para el
receptor CX3CR1. (Lesnik, 2001)
Adicionalmente, en humanos mutaciones en el gen que codifica para el
receptor de la fractalquina (CX3CR1) y que resultan en una disminución de su
afinidad, se han relacionado con un efecto protector en el desarrollo de
enfermedad coronaria y en la disfunción endotelial. Estos datos sugieren que
el reclutamiento de monocitos, macrófagos y linfocitos T, mediado por la
fractalquina, es importante en la patogénesis de la arterioesclerosis humana.
(Lesnik, 2001)
3. 2.2 Factores del Complemento El sistema del complemento juega un papel central en la respuesta inmune
protectora frente a microorganismos patógenos y en la fisiopatología de
enfermedades mediadas por procesos autoinmunes. La activación del
82
complemento, ya sea por la vía clásica o por la alterna, genera mediadores
inflamatorios conocidos como anafilotoxinas como C3a y C5a que tienen la
capacidad de producir la activación endotelial y aumentar el reclutamiento de
las células inflamatorias en los sitios de las lesiones. (Buono, 2002)
Deficiencias en la proteína C3, disminuye las respuestas inflamatorias
protectoras frente a infecciones, se generan defectos en las respuestas de
anticuerpos frente a antígenos Timo dependientes, se disminuye la formación
de centros germinales y se presentan deficiencias en el cambio de isotipo de
las inmunoglobulinas. Debido a que la respuesta humoral mediada por
anticuerpos se encuentra asociada y podría modular el proceso de la
arterioesclerosis, y debido a que el complemento se encuentra implicado en
inducir la respuesta humoral, así como en generar sus fases efectoras, es
plausible la hipótesis de que el complemento se encuentre involucrado en la
modulación de la aterogénesis. (Buono, 2002)
Existen diferentes investigaciones que proveen evidencia de la presencia y
activación del complemento dentro de las lesiones arterioescleróticas.
Originalmente se pensaba que la fuente de proteínas del complemento
encontradas en las lesiones, era de su producción a nivel hepático a partir de
la acción de citocinas inflamatorias como la IL-6, y que éstas podían llegar a
las placas arterioescleróticas a partir de su transporte en el suero. Estudios
realizados por Yasojima y colaboradores en el 2001, han demostrado la
producción de las proteínas del complemento de manera local en las lesiones
arterioesclerosis, principalmente por parte de las células musculares lisas y los
macrófagos presentes en la capa íntima arterial. Adicionalmente estos
investigadores demostraron una regulación positiva en el receptor del
complemento C11b a nivel de los macrófagos presentes en las lesiones.
(Yasojima, 2001)
83
Existen varias propuestas en cuanto a los mecanismos de activación del
complemento en los sitios de las lesiones, estos incluyen su activación por
depósitos de colesterol, por complejos inmunes circulantes, por
inmunoglobulinas dirigidas contra lipoproteínas modificadas y por acción de la
proteína C reactiva (PCR). (Yasojima, 2001)
La influencia de la activación del complemento sobre la patogénesis de la
arterioesclerosis aún no se encuentra clara y más aún, es controversial. Por
ejemplo, estudios realizados por Schmiedt y colaboradores en el 1998 en
conejos, demostraron un aparente efecto protector de la deficiencia de C6 en
la generación de las lesiones arterioescleróticas. En contraste con esta
observación, estudios realizados por Patel y colaboradores en el 2001, han
demostrado que la deficiencia de C5 en ratones no reduce el desarrollo de las
lesiones arterioescleróticas. (Buono, 2002)
Además, péptidos derivados de C3 han sido invoucrados en la regulación del
metabolismo de lípidos. C3a y C3ades-Arg (el péptido formado cuando es
removida la arginina del C-terminal de C3a), pueden actuar como proteínas
estimulantes de la acilación, manteniendo así la homeostasis metabólica. Esta
actividad conlleva al incremento en el almacenamiento de lípidos dentro de los
adipocitos, mediante el aumento en la síntesis de triglicéridos y la disminución
de la lipólisis intracelular en estas células. De esta manera se sugiere que
ratones deficientes de C3a son incapaces de realizar la actividad estimulante
de la acilación y por lo tanto presentan una disminución del aclaramiento de
triglicéridos en sangre periférica. (Persson, 2004)
Estudios realizados por Buono y colaboradores en el 2002, utilizando ratones
“knockout” para C3 demostraron que la extensión de las lesiones
arterioescleróticas aórticas son significativamente más grandes en ratones con
la deficiencia en comparación con los ratones control, así como la cantidad de
lípidos dentro de éstas lesiones. Además, se encontró que las características
84
fenotípicas de las lesiones eran diferentes en los ratones con o sin la
deficiencia de C3. Las lesiones de los ratones “knockout”, presentaban una
mayor cantidad de macrófagos, mientras que las de los ratones control
presentaban una mayor cantidad de células musculares lisas y de colágeno.
(Buono, 2002)
De manera adicional, estudios realizados por Persson y colaboradores en el
2004 con ratones deficientes de C3, demostraron hallazgos muy similares a los
obtenidos por Buono y colaboradores. Es el estudio de Persson, las lesiones
arterioescleróticas eran aproximadamente 80% mayores en los ratones
deficientes de C3. Además, en éstos se demostró un aumento significativo de
los valores plasmáticos de VLDL, LDL y triglicéridos en relación con los ratones
sin la deficiencia. (Persson, 2004)
De esta manera, se sugiere que la deficiencia de C3 conlleva a un incremento
en la lipemia, de un perfil proaterogénico. Por lo que se sugiere que el factor
C3 del complemento podría tener un efecto protector de la arterioesclerosis a
través de la regulación del metabolismo lipídico. (Persson, 2004)
3.3. OTRAS MOLÉCULAS
3.3.1. Moléculas de adhesión En el proceso de inflamación que ocurre durante el desarrollo de la
arterioesclerosis, una gran cantidad de interacciones celulares son
importantes. Dentro de las que se encuentran la unión leucocito-endotelio,
leucocito-leucocito, leucocito-célula de músculo liso, leucocito-matriz
extracelular y leucocito-células intersticiales. Las proteínas que median estas
interacciones pertenecen a las familias de selectinas, ligandos de selectinas,
85
integrinas y miembros de la superfamilia de inmunoglobulinas (nombre dado
por su homología con los anticuerpos). (Huo, 2001)
El primer paso en la formación de lesiones arterioescleróticas, es el
reclutamiento de las células inmunes en los sitios de predisposición a
desarrollarlas, y esto ocurre gracias al aumento de expresión de moléculas de
adhesión en las células endoteliales, así como la generación de factores
quimioatractantes.
Dentro de los factores que pueden inducir el aumento de expresión de
moléculas de adhesión se encuentra la hiperlipemia. La infiltración y retención
de lipoproteínas de baja densidad en la capa íntima arterial, las hace más
propensas a ser blanco de un ataque enzimático, lo que genera una
modificación química de las LDL. Este fenómeno conlleva a la liberación de
fosfolípidos que pueden activar las células endoteliales (de manera que hay un
aumento en la expresión de moléculas de adhesión) especialmente en sitios
donde el flujo sanguíneo no es laminar. (Hansson, 2005)
La naturaleza del flujo sanguíneo parece ser uno de los factores más
importantes en la determinación de la localización de las lesiones
arterioescleróticas. Cambios en el flujo sanguíneo alteran la expresión de
genes cuyo promotor responde al estrés de rozamiento, que constituye la
fuerza tangencial que ejerce el flujo sanguíneo sobre al superficie del
endotelio. (Harrison, 2005) Por ejemplo, genes que codifican para la molécula
de adhesión intercelular 1 (ICAM-1), para la cadena β del factor de crecimiento
derivado de plaquetas (PDGF) y para el factor tisular en células endoteliales
presentan este tipo de promotor; y su expresión se ve incrementada por acción
del estrés de rozamiento. Por lo tanto, alteraciones en el flujo sanguíneo
parecen ser críticas en la determinación de los sitios con una mayor
predisposición al desarrollo de lesiones arterioescleróticas. (Ross, 1999)
86
La adhesión y el rodamiento de los monocitos y linfocitos T a través de los
vasos sanguíneos ocurren en estos sitios de mayor predisposición de
desarrollar lesiones en donde se produce una regulación positiva de las
moléculas de adhesión. (Ross, 1999)
El rodamiento de leucocitos en el vaso sanguíneo es mediado principalmente
por selectinas y sus ligandos. P-selectina se encuentra expresada en
plaquetas y células endoteliales luego de su estimulación; así mismo, E-
selectina es expresada en las células endoteliales activadas mientras que L-
selectina es expresada de manera constitutiva en la mayoría de leucocitos. La
molécula P-selectina glicoproteína-1 (PSGL-1), ha sido descrita como un
ligando fisiológicamente importante de la P-selectina. Aunque existen otros
ligandos de selectinas, que se ha sugerido pueden estar involucrados en la
arterioesclerosis, el papel en la fisiopatología de la arterioesclerosis de estos
otros aún no se encuentra claro. (Huo, 2001)
La adhesión y transmigración leucocitaria se encuentran mediadas por
integrinas y miembros de la superfamilia de las inmunoglobulinas. La
subfamilia de las β1 integrinas son llamadas antígenos de activación tardía
(VLA), debido a que se expresan en linfocitos en estados tardíos de activación.
La subfamilia β2 integrinas, comparten la subunidad CD18 y dentro de los
miembros más relevantes se encuentran CD11a/CD18 (αLβ2, LFA-1) y
CD11b/CD18 (αMβ2, Mac-1). La subfamilia β3 integrinas, incluye la adhesina
αIIbβ3 (GPIIb/IIIa). Las integrinas se expresan de manera constitutiva en
leucocitos, células endoteliales y otros tipos celulares. (Huo, 2001)
La superfamilia de las inmunoglobulinas incluye las moléculas de adhesión
intercelular (ICAM-1, 2, 3), la molécula de adhesión plaqueta-célula endotelial-
1 (PECAM-1) y la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1). La
molécula PECAM-1 se expresa de manera constitutiva en las células
endoteliales, mientras que la expresión de las moléculas ICAM-1 y VCAM-1 es
87
inducida en estas células por diferentes estímulos. (Huo, 2001) Dentro de
éstos se han descrito el aumento de LDL colesterol en la capa íntima arterial,
así como ciertas citocinas proinflamatorias como IL-1 y TNF-α, pueden inducir
una activación en la transcripción de VCAM-1, ICAM-1 y E-selectina mediadas
por el factor transcripcional NF-κB. (Libby, 2002)
El antígeno de activación tardía 4 (VLA-4), es el principal contrareceptor para
VCAM-1; y se encuentra expresado en monocitos y en linfocitos pero no en
granulocitos; lo que podría de alguna manera explicar el reclutamiento
selectivo de leucocitos mononucleares en los sitios de las lesiones. (Hansson,
2001)
La expresión de algunas de las moléculas de adhesión se ha encontrado en
los sitios de lesiones arterioescleróticas. En sitios de placas arterioescleróticas
activas hay una fuerte expresión de P-selectina, en contraste con vasos
sanguíneos sin lesiones o en regiones de placas fibrosas inactivas, donde no
hay expresión de esta molécula. (Huo, 2001)
La expresión de E-selectina en las zonas arterioescleróticas es controversial.
Estudios realizados por Davies y colaboradores en 1993, demostraron la
expresión de esta molécula en las lesiones; sin embargo, estudios realizados
por Liyama y colaboradores en 1999, no pudieron confirmar estos hallazgos.
(Huo, 2001)
La expresión de ICAM-1 ha sido detectada en células endoteliales, macrófagos
y células musculares lisas de las placas arterioescleróticas, con un aumento de
éstas luego de una lesión vascular. Células endoteliales y musculares lisas de
vasos sanguíneos normales, pueden expresar esta molécula aunque en
menores cantidades. En cuanto a VCAM-1, su expresión se ha encontrado
sólo en los sitios de lesiones arterioescleróticas a nivel de las células
88
endoteliales, y al igual que ICAM-1, su expresión aumenta considerablemente
luego del daño vascular. (Huo, 2001)
Por métodos inmunohistoquímicos, se ha revelado que VCAM-1 y ICAM-1 son
expresadas predominantemente en las lesiones arterioescleróitcas iniciales, y
que en las lesiones más avanzadas su expresión ocurre principalmente en las
células presentes en la capa íntima. (Huo, 2001)
El papel de las moléculas de adhesión en la aterogénesis, se ha puesto en
evidencia en diferentes investigaciones. Estudios realizados por Nageh y
colaboradores en 1997, demostraron que ratones genéticamente modificados
deficientes de P-selectina o de ICAM-1, presentan una disminución de
aproximadamente el 60% del tamaño de las lesiones arterioescleróticas en
relación con los ratones control; en comparación con una reducción del 47% en
ratones deficientes de CD18 y un 76% de reducción en ratones deficientes de
ICAM-1 y CD18. En contraste con P-selectina, estudios realizados por Collins
y colaboradores en el 2000, demostraron que ratones deficientes de E-
selectina presentan únicamente un 25% de reducción en el tamaño de las
lesiones. (Huo, 2001)
Adicionalmente, estudios realizados por Patel y colaboradores en 1998,
demostraron que la administración de anticuerpos monoclonales contra
algunas moléculas de adhesión, disminuye el tamaño de las lesiones
arterioescleróticas en ratones. Anticuerpos contra VCAM-1, reducen las
lesiones hasta en un 75%; mientras que anticuerpos contra ICAM-1, las
reducen en un 65%. (Huo, 2001)
Estudios morfológicos de las lesiones arterioescleróticas han establecido que
una vez que ocurre la adhesión de los leucocitos a las células endoteliales,
ciertos factores quimioatractantes producidos en la capa íntima, estimulan a
estos leucocitos a que se produzca la migración hacia esta capa del vaso
89
sanguíneo mediante diapédesis a través de las uniones intercelulares.
(Hansson, 2005)
Las moléculas de adhesión endoteliales y leucocitarias pueden encontrarse
también a manera de formas solubles en el plasma, principalmente generadas
por la ecsición proteolítica o por “splicing” alternativo. Los niveles séricos de P-
selectina y ICAM-1 se encuentran fuertemente asociados con el proceso de
angina de pecho e infarto al miocardio, así como con la extensión de las
lesiones arterioescleróticas de acuerdo a mediciones por angiografía. (Huo,
2001)
3.3.2 Proteínas de choque térmico Las proteínas de choque térmico (HSP) son expresadas tanto en células
procariotas como en eucariotas bajo condiciones fisiológicas o como respuesta
a varias formas de estrés. Se encuentran clasificadas en diversas familias
dependiendo de su peso molecular, con rangos desde 60 kDa, 70 kDa, 100
kDa y otras familias de bajo peso molecular. (Wick, 2004)
Las proteínas de choque térmico cumplen un rango muy amplio de funciones
fisiológicas durante los procesos del transporte intracelular de proteínas, el
ensamblaje de proteínas, señales intracelulares y la degradación de proteínas.
Bajo condiciones de estrés, algunas proteínas de choque térmico se asocian
con proteínas celulares desnaturalizadas e impiden su agregación; esta
función es conocida como la función chaperona de las proteínas de choque
térmico. (Wick, 2004)
Pueden encontrarse proteínas de choque térmico en todos los compartimentos
celulares principales. Por ejemplo, HSP10, HSP60 y HSP75 se encuentran
localizadas principalmente en la mitocondria, mientras otras se encuentran en
otros compartimentos diferentes dentro de la célula. (Xu, 2003) Aunque
90
HSP60 es mitocondrial, bajo condiciones de estrés puede ser transportada al
citosol o incluso puede ser trasportada hasta la superficie celular. (Wick, 2004)
En cuanto al proceso de arterioesclerosis, la familia de 60 kDa es de especial
importancia debido a que sus miembros han sido identificados como antígenos
en los estados iniciales de la enfermedad arterioesclerótica. (Wick, 2004)
La familia HSP60 comprende una serie de proteínas de choque térmico, tanto
de organismos eucariotas como de procariotas. Esta familia se encuentra
altamente conservada filogenéticamente aún entre especies mamíferas y
bacterianas. Existe más del 95% de homología a nivel del DNA entre HSP60
bacterianas, en donde se incluyen las proteínas de choque térmico de
micobacterias mHSP65 y cHSP60, así como de E.coli GroEL. Se ha
comprobado además una homología de aproximadamente 50-55% entre estas
proteínas bacterianas y las proteínas humanas (hHSP60). Sin embargo,
existen regiones aún más conservadas en donde la homología alcanza a más
del 70%. Este hecho constituye la base de reacciones cruzadas inmunológicas
entre HSP60 de patógenos y autólogas. (Wick, 2001)
HSP60 es uno de los componentes más abundantes de los microorganismos,
además de ser un antígeno muy inmunogénico. Prácticamente todos los
humanos y animales desarrollan inmunidad humoral y celular contra este tipo
de antígenos como consecuencia de infección o vacunación. Sin embargo, se
paga un precio por la inmunidad protectora contra este tipo de antígenos, y es
el hecho del riesgo del mimetismo molecular con HSP60 autólogas que pueden
expresarse en las células; entre éstas, las células endoteliales vasculares
estresadas o lesionadas. Adicionalmente, grandes cantidades de HSP60
pueden ser liberadas de la superficie de células estresadas o dañadas, lo cual
puede demostrarse mediante el análisis de sobrenadantes de cultivos celulares
o en suero. (Wick, 2004)
91
En células eucariotas, por ejemplo células endoteliales, la expresión de
moléculas de HSP60 puede ser inducida por diversos tipos de agentes
estresantes, como estrés mecánico, radicales libres, temperaturas extremas,
toxinas, infecciones, metales pesados, citocinas proinflamatorias, entre otros.
Estos agentes estresantes inducen la expresión no solo de HSP60 sino
también de moléculas de adhesión (ICAM-1, ELAM-1, VCAM-1), por lo tanto,
se proveen los requisitos para una potencial interacción de células T (dirigidas
contra moléculas HSP60 bacterianas), con las moléculas HSP60 humanas
conllevando a la reactividad cruzada. En estados avanzados de
arterioesclerosis, macrófagos dentro de la lesión y células de músculo liso
expresan también HSP60. (Wick, 2004)
Ciertas infecciones tanto virales como bacterianas resultan en el aumento de la
expresión de HSP en cardiomiocitos. Las infecciones patógenas, pueden
conllevar a un aumento sustancial en la expresión de HSP en las células
infectadas, y también en las células de los vasos sanguíneos. (Xu, 2003)
Diversos grupos de investigación han demostrado que las HSP60 y HSP70 de
bacterias y humanos pueden unirse específicamente a TLR4 de macrófagos,
células endoteliales y células de músculo liso. Se cree que la unión de HSP60
con TLR4 es responsable, por lo menos en parte, de la inducción de la
proliferación de células musculares lisas humanas. HSP70 y HSP65 presentan
una actividad de unión similar a TLR4. Todos estos hallazgos sugieren que
TLR4 es un receptor para varias HSPs diferentes que inducen las señales
intracelulares para la generación de respuestas proinflamatorias. (Xu, 2003)
Mediante estudios epidemiológicos se ha observado un papel significativo del
polimorfismo del receptor TLR-4 en la susceptibilidad del desarrollo de la
arterioesclerosis. Sin embargo, todavía no se cuenta con datos funcionales de
las posibles alteraciones en las uniones de éstas moléculas con los diferentes
92
isotipos de los receptores tipo Toll, así como la vía de transducción de señal.
(Wick, 2004)
Existe evidencia bibliográfica que soporta que la expresión de HSP en las
lesiones puede ser inducida por ciertas infecciones como Chlamydia. Durante
su ciclo normal, esta bacteria expresa niveles basales de HSP. En presencia
del IFN-γ, ciertas especies de Chlamydia, persisten en un estado intracelular
crónico y persistente, en donde la bacteria se encuentra viable pero
metabólicamente quiescente. Durante este estado crónico, la producción de
HSP60 por parte del microorganismo es abundante. Estos hallazgos sugieren
que la infección por Chlamydia puede jugar un papel importante en el
desarrollo de la arterioesclerosis por medio de un aumento en la producción de
HSP. (Xu, 2003)
Ciertas investigaciones han demostrado que HSP60 de diferentes especies de
Chlamydia y humanas pueden actuar como agonistas extracelulares e inducir
la producción de TNF-α y MMP-9 por parte de los macrófagos.
Adicionalmente, en las células endoteliales pueden inducir la expresión de E-
selectina, ICAM-1 y VCAM-1. Ambas HSP60, de Chlamydia y humana, tienen
la capacidad de aumentar la expresión de moléculas coestimuladoras en las
células presentadoras de antígeno. (Xu, 2003)
La familia HSP60 se encuentra asociada con el desarrollo de algunas
enfermedades de tipo autoinmune, en donde cumple una función de adyuvante
en artritis de ratas, artritis reumatoidea en humanos, diabetes mellitus insulino-
dependiente en ratones y esclerosis sistémica en humanos. (Xu, 2003)
La expresión de las proteínas HSP60 en las lesiones arterioescleróticas fue
demostrado por Kleindienst en 1993. En esta investigación se demostró la
presencia de HSP60 en células endoteliales, células de músculo liso y células
mononucleares de carótida y aorta. En contraste, los vasos sanguíneos libres
93
de lesiones arterioescleróticas no presentaron expresión de esta proteína.
(Wick, 2004)
Adicionalmente, moléculas de HSP60 solubles (sHSP60) pueden ser
bioquímicamente modificadas lo que puede llevar a la autoinmunidad mediante
la formación de moléculas que son reconocidas como neoantígenos. (Wick,
2004)
Aún no se encuentra claro cuál es la fuente de sHSP ni los mecanismos
exactos de su liberación. Para este fenómeno existen explicaciones teóricas
entre las que se encuentran:
• La presencia de agentes infecciosos en tejidos del hospedero que conlleva a
un aumento en la síntesis de HSP como un mecanismo de defensa inmunitario
para protegerse del efecto del microorganismo. (Wick, 2004)
• La presencia de agentes infecciosos como Chlamydia pneumoniae que lisan
células infectadas como parte de su ciclo de replicación, causando la liberación
de estas proteínas intracelulares, tanto las producidas por la bacteria como las
celulares. (Xu, 2003) Un argumento a favor de esta teoría es el hecho de que
los niveles de sHSP60 correlacionan con la cantidad de anticuerpos anti-
Chlamydia y ambos (los anticuerpos y sHSP60) existen en altos niveles en las
lesiones arterioecleróticas humanas. (Wick, 2004)
• La elevación en los niveles de sHSP podrían reflejar un proceso inflamatorio
activo en la pared vascular durante las enfermedades coronarias. (Wick, 2004)
• Ocurre la liberación de HSP60 a partir de las células necróticas presentes en
la placa de ateroma, lo cual se soporta en el hecho de que de acuerdo a varios
estudios las células muertas se encuentran dentro de las lesiones
arterioescleróticas. (Wick, 2004)
94
• HSP de la superficie celular pueden ser liberadas a circulación a partir de
células apoptóticas mediante la formación de micropartículas. (Wick, 2004)
De acuerdo con estudios realizados por Xu y colaboradores en el 2000, se
demostró que los niveles de sHSP60 son significativamente más elevados en
sujetos con prevalencia o incidencia de arterioesclerosis y se correlaciona con
los niveles del engrosamiento arterial de la capa íntima. De manera
interesante, los niveles de sHSP60 correlacionan también con anticuerpos anti-
LPS, anti-Chlamydia, anti-HSP60, con marcadores de inflamación e historia de
infecciones crónicas. (Xu, 2003)
Un posible mecanismo adicional de la presentación de estas moléculas en la
superficie celular es la adición de manera pasiva de las moléculas sHSP60 a
receptores de la superficie celular de las células endoteliales. Esto provee otra
posibilidad para que células T específicas y anticuerpos específicos contra
HSP60 bacterianas reaccionen de manera cruzada con las células
endoteliales. (Wick, 2004)
Para evaluar el papel de la inmunoreactividad hacia HSP60 humanas, es
necesario realizar largos estudios epidemiológicos prospectivos enfocándose
en puntos clínicos como la presencia de infartos al miocardio. Para el análisis
de estos anticuerpos es necesario tener en cuenta que los eventos
cardiovasculares pueden alterar los títulos de anticuerpos anti-HSP60, debido
a que la formación de complejos inmunes con las moléculas sHSP60 liberadas
luego de la desintegración de las células podría disminuir sus niveles. (Wick,
2004)
De acuerdo a la evidencia, los anticuerpos contra HSP65 se han establecido
como un factor de riesgo en la prevalencia, incidencia y mortalidad de eventos
cardiovasculares. De acuerdo con la hipótesis de autoinmunidad, estos
95
anticuerpos podrían generar una reacción cruzada con HSP60 humanas. Sin
embargo, no todos los estudios han podido demostrar una correlación positiva
con anticuerpos contra HSP humanas. Estos hallazgos pueden deberse al
hecho de que solo ciertos subtipos de anticuerpos reaccionan contra ciertos
epitopos compartidos por HSP bacterianas y humanas. Los efectos de los
anticuerpos anti-HSP70 en el desarrollo de la arterioesclerosis se encuentran
todavía en debate. (Wick, 2004)
Los anticuerpos anti-HSP son principalmente producidos con el propósito de
eliminar agentes infecciosos, sin embargo, estos anticuerpos podrían además
reaccionar con HSP humanas y desarrollar lesiones arterioescleróticas. (Xu,
2003)
Se ha determinado que en individuos con elevados niveles de anticuerpos IgA
anti-HSP60 humanas y con la presencia simultánea de altos niveles de
anticuerpos IgA contra C.pneumoniae, así como con niveles elevados de
proteína C reactiva; tienen un riesgo relativo del desarrollo de arterioesclerosis
de 7.0. (Xu, 2003)
En cuanto a la participación de las células T, se ha establecido que juegan un
papel central en la inmunidad específica contra HSP60 en experimentos
animales. Ratones inmunizados con HSP65 inducen una respuesta específica
de células T contra mHSP65 y HSP60 de mamíferos. La transferencia de
linfocitos T o de IgG provenientes de ratones inmunizados a ratones no
inmunizados, aumenta el tamaño de las lesiones. (Wick, 2004)
De acuerdo con estudios realizados por Kiechl y colaboradores en 1999 en
donde se midió la reactividad en sangre de linfocitos T contra diversas HSP60,
no se demostró correlación entre la actividad de los mismos y el
engrosamiento de la pared vascular en pacientes con estados avanzados de
las lesiones. Sin embargo, para el grupo masculino entre edades de 17-18
96
años, la reactividad de células T específicas contra HSP60 se demostró como
un factor independiente y uno de los principales en cuanto al riesgo de
engrosamiento inicial de la capa íntima. (Wick, 2004)
De acuerdo a estos hallazgos, se ha dilucidado que células T circulantes
específicas contra HSP60 son importantes en los estados iniciales de la
ateroesclerosis, y que su actividad correlaciona con el engrosamiento de la
pared arterial en jóvenes masculinos. De acuerdo con características de otros
desórdenes autoinmunes, linfocitos específicos contra autoantígenos pueden
ser detectados en sangre periférica durante estados iniciales de la
enfermedad. Conforme continúa el proceso inflamatorio, las células T
específicas son encontradas principalmente dentro del tejido blanco y hay una
disminución de estas células a nivel de sangre periférica. Sin embargo, en el
caso específico de la arterioesclerosis, ésta es únicamente una teoría
propuesta y son necesarios estudios adicionales para probar su validez. (Wick,
2004)
Estudios realizados por Mosorin y colaboradores en el año 2000, demostraron
que HSP60 de Chlamydia tienen la capacidad de inducir la proliferación de
células T específicas en el 71% de los casos y se revelaron dos haplotipos de
antígenos humanos leucocitarios (HLA) relacionados con el reconocimiento
deestas proteínas, los cuales corresponden a DRB11502 y DQB106. (Xu,
2003)
Estudios realizados por Maron y colaboradores en el 2002, demostraron que
es posible la inducción de la tolerancia en modelos animales hacia HSP
mediante la administración por vía intranasal de pequeñas cantidades de
HSP65. La tolerancia hacia estas proteínas ha demostrado una reducción de
las lesiones arterioescleróticas en estos modelos animales. Estos hallazgos
brindan una luz ante la posibilidad de realizar una vacuna efectiva para
prevenir la arterioesclerosis (Xu, 2003)
97
Debido a la expresión en cantidades considerables de estas moléculas, así
como de la homología existente entre las familias de procariotas y eucariotas,
se ha propuesto la hipótesis de la autoinmunidad en la aterogénesis y a la
familia HSP60 como el principal potencial autoantígeno. De acuerdo a
estudios realizados por Xu y colaboradores en 1999, existe una asociación
entre el título de anticuerpos anti-mHSP65 y la morbimortalidad por procesos
arterioescleróticos. (Wick, 2004) Se ha propuesto que el mimetismo molecular
entre proteínas humanas y bacterianas resulta en el disparo de la respuesta
inmune hacia proteínas propias. (Xu, 2003)
Existe evidencia que otras HSP pueden encontrarse también involucradas en
el desarrollo de la arterioesclerosis, como es el caso de HSP47 y HSP70. Sin
embargo, la inducción de lesiones arterioescleróticas en animales
experimentales ocurre mediante la inmunización de éstos con HSP60 y hasta
el momento no ha sido posible la inducción de las lesiones mediante la
inmunización con las otras familias. (Wick, 2004)
Se ha demostrado además que un aumento en la expresión de HSP70 en
lesiones arterioescleróticas humanas se relaciona con procesos de necrosis y
acumulación de lípidos en las placas. Estas proteínas se encuentran
principalmente concentradas en las porciones centrales de ateromas con
mayor grosor, alrededor de sitios de necrosis y acumulaciones lipídicas. (Xu,
2003)
Interesantemente, se ha demostrado además, que la expresión de HSP60 y
HSP70 se correlaciona con el desarrollo de arterioesclerosis en ratones
“knockout” para ApoE. HSP47, la cual presenta funciones de molécula
chaperona para el procolágeno, se ha encontrado también envuelta en el
desarrollo de la arterioesclerosis. Estos hallazgos sugieren que la regulación
98
positiva de las moléculas HSP producto del estrés juega un papel importante
en la aterogénesis. (Wick, 2004)
Recientemente se ha relacionado también a la HSP27 con la arteriosclerosis.
Estudios realizados por Martin-Ventura y colaboradores en el año 2004, han
demostrado la presencia de valores plasmáticos marcadamente disminuidos
de la proteína HSP27 soluble en pacientes con lesiones arterioescleróticas en
relación con individuos saludables. (Martin-Ventura, 2004)
La proteína HSP27 se expresa en células endoteliales y en células musculares
lisas. Su forma fosforilada es capaz de unirse y estabilizar microfilamentos de
actina. Se ha determinado la presencia de esta proteína en las células
musculares lisas de las placas arterioescleróticas probablemente como una
respuesta fisiológica al estrés hemodinámico y biomecánico. Se ha
determinado también que la inducción mediante agentes farmacológicos de la
proteína HSP27 atenúa “in vivo” la hiperplasia a nivel de la capa íntima. Podría
también interferir con la respuesta arterioesclerótica inflamatoria mediante la
inhibición de la activación del NF-κB. (Martin-Ventura, 2004)
Finalmente, la proteína HSP27 puede regular negativamente la señalización de
las vías apoptóticas, de manera que contribuye con la resolución de las
lesiones arterioescleróticas. (Martin-Ventura, 2004)
La proteína HSP27 es secretada por la pared de los vasos sanguíneos sin
lesiones arterioescleróticas, y su liberación disminuye marcadamente de
acuerdo con el grado de complejidad de la placa arterioesclerótica. HSP27
puede detectarse en sangre del 100% de individuos saludables, siendo casi
indetectables en pacientes con un gran número de lesiones arterioescleróticas.
La causa y el significado biológico de esta disminución aún no se encuentran
claros. (Martin-Ventura, 2004)
99
Experimentos en animales y estudios en humanos han apuntado al inicio de la
enfermedad arterioesclerótica con una reactividad de células T específicas
contra HSP60 y una aceleración de la inflamación en la íntima con el desarrollo
de anticuerpos anti-HSP60. Una combinación de las reacciones inmunológicas
tanto celulares como humorales frente a estas proteínas han emergido como
nuevos parámetros diagnósticos reflejando el riesgo de desarrollo de
arterioesclerosis de manera independiente con respecto a los otros factores de
riesgo clásicos para el desarrollo de la enfermedad. (Wick, 2004)
Es necesaria la identificación de los epitopos aterogénicos tanto para las
células B como para las células T, a fin de desarrollar pruebas diagnósticas
mucho más específicas. Además, una vez que se conozcan las secuencias
aterogénicas reconocidas por estas células, es posible la inducción de la
tolerancia contra estos péptidos con función aterogénica con el fin de minimizar
el riesgo de un aumento a la susceptibilidad hacia las infecciones que puedan
emerger luego de inducir la tolerancia hacia HSP60. (Wick, 2004)
3.3.3 Proteína C Reactiva
La respuesta de fase aguda compromete una serie de cambios fisiológicos y
bioquímicos no específicos en respuesta al daño tisular, infección, inflamación
y crecimientos neoplásicos malignos. En particular, la síntesis de ciertas
proteínas se encuentra regulada positivamente, principalmente en los
hepatocitos y bajo el control de citocinas producidas en los sitios afectados.
Estas proteínas reguladas positivamente son denominadas proteínas de fase
aguda, dentro de las que se encuentran α1-antitripsina, α1-antiquimiotripsina,
fibrinógeno, protrombina, plasminógeno, factor VIII de la coagulación, proteínas
del complemento, haptoglobina, ceruloplasmina, proteína C-reactiva (PCR),
fibronectina y α1-glicoproteína ácida. (Pepys, 2003)
La proteína C-reactiva (PCR) es una proteína de fase aguda, denominada así
por su capacidad de precipitar el polisácarido C del Streptococcus
100
pneumoniae. Fue la primera proteína de fase aguda descrita y es considerada
como un marcador de inflamación y daño tisular. (Pepys, 2003)
La PCR puede unirse a una gran variedad de ligandos autólogos y extrínsecos.
Dentro de los ligandos autólogos se encuentran lipoproteínas modificadas,
membranas celulares dañadas, fosfolípidos, partículas de ribonucleoproteínas
y células apoptóticas. Dentro de los ligandos extrínsecos se encuentran
constituyentes de microorganismos como peptidoglicanos. Cuando la PCR se
encuentra formando agregados con estos componentes, pueden ser
reconocidos por C1q y activar la vía clásica del complemento. (Pepys, 2003)
Aunque se han determinado niveles elevados de PCR en pacientes con
arterioesclerosis, la presencia de esta proteína en las lesiones en conjunto con
los factores del complemento, aún no se encuentra clara como factor
proaterogénico. Debido a que la arterioesclerosis es una condición
inflamatoria, es posible que los niveles plasmáticos de PCR se encuentren
elevados como resultado del proceso inflamatorio. La falta de asociación entre
los valores plasmáticos de PCR y la extensión de las lesiones podría ser
evidencia de que esta elevación se produce exclusivamente como
consecuencia del proceso inflamatorio. (Paul, 2004)
A pesar de esto, existe evidencia circunstancial de que la PCR puede
encontrarse directamente involucrada con el proceso arterioesclerótico. “In
vitro”, se ha determinado que la PCR puede modular la actividad y la expresión
de múltiples factores implicados en la aterogénesis. Además de activar el
complemento, en las células endoteliales puede estimular la producción de
endotelina-1 y regular negativamente la producción de la enzima óxido nítrico
sintetasa, que se traduce en un aumento en la cantidad de radicales libres.
Puede también aumentar la expresión de VCAM-1, ICAM-1, E-selectina y
MCP-1. Adicionalmente, “in vitro” la PCR es quimioatractante para monocitos
y puede actuar como opsonina de las LDL modificadas luego de la unión con
101
estas. En las células musculares lisas, puede activar al factor de transcripción
NF-κB y aumentar la migración y proliferación de éstas. (Paul, 2004) También
facilita la apoptosis de células endoteliales e inhibe la angiogénesis. (Wang,
2003)
Algunos de estos efectos como el aumento en la producción de especies
reactivas del oxígeno y los efectos de migración y proliferación de las células
musculares se cree que se deben a la acción de la angiotensina II, debido a
que la PCR induce el aumento en la expresión de los receptores para
angiotensina (AT1-R). (Wang, 2003)
Sin embargo, a pesar de los múltiples procesos relacionados con la
arterioesclerosis en los que participa la PCR según estudios “in vitro”, existen
pocas investigaciones acerca del papel de esta molécula “in vivo”.
Básicamente por la carencia de un modelo animal adecuado dado que en
ratones esta proteína aumenta en concentraciones muy moderadas, a un
máximo de 2 mg/l, luego de la reacción de fase aguda. (Pepys, 2003)
102
4. PERSPECTIVAS DIAGNÓSTICAS Y TERAPÉUTICAS DE LA ARTERIOESCLEROSIS
4. 1. PERSPECTIVAS DIAGNÓSTICAS Desde las fases iniciales de la arterioesclerosis, caracterizadas por el
reclutamiento de leucocitos hasta la eventual ruptura de la placa
arterioesclerótica; los mediadores proinflamatorios participan de manera
importante en la patogénesis de la enfermedad. (Blake, 2001) Toda la
cascada de eventos inflamatorios se encuentra mediada por citocinas
proinflamatorias, quimiocinas, factores de crecimiento y moléculas de
adhesión, entre otros, producidos por los leucocitos, células endoteliales y
células musculares lisas. (Saadeddin, 2002)
El aumento de los mediadores encontrados puede utilizarse como marcador de
la inflamación. Sin embargo, no todos estos mediadores pueden considerarse
útiles en la práctica clínica debido principalmente a la falta de estandarización
en los procedimientos de su medición, a la falta de consistencia en los
hallazgos epidemiológicos y a la inestabilidad de ciertos analitos. (Pearson,
2003)
Aunque existen ensayos comerciales para la medición de algunos de los
marcadores proinflamatorios, aún no existe un consenso profesional que
indique la manera mediante la cual deben utilizarse estos marcadores en la
práctica clínica. (Pearson, 2003)
Dentro de los potenciales blancos que pueden ser utilizados como marcadores
se encuentran la medición de oxLDL, citocinas proinflamatorias como IL-1, IL-6
103
y TNF-α, moléculas de adhesión como ICAM-1 y selectinas, proteínas de fase
aguda como PCR, proteína sérica amiloide A (SAA) y fibrinógeno o indicadores
de respuestas celulares de inflamación como el recuento de leucocitos o
específicamente monocitos. (Pearson, 2001)
Los marcadores proinflamatorios pueden ser de gran utilidad en el diagnóstico
de pacientes a los que se les debe administrar terapia hipolipemiante o drogas
cardioprotectoras. Otro potencial uso de los marcadores proinflamatorios
puede ser el seguimiento de los efectos del tratamiento. Sin embargo, en este
tópico deben realizarse más investigaciones para determinar si los pacientes
que responden al tratamiento con una disminución en sus marcadores
proinflamatorios, se encuentran en un menor riesgo de enfermedad
cardiovascular que aquellos pacientes que no los disminuyen en respuesta al
tratamiento. (Pearson, 2003)
Se debe tener en cuenta que todo el proceso de la inflamación no es
específico para la arterioesclerosis, y el aumento de estos marcadores puede
provenir de diversas fuentes, como en casos de enfermedades autoinmunes o
infecciones locales en donde pueden encontrarse también elevados. (Pearson,
2003)
4. 1. 1 Determinación de PCR ultrasensible La PCR plasmática es producida por hepatocitos en respuesta a la IL-6,
aunque se sugiere que puede producirse y secretarse a nivel local. La síntesis
de “novo” a nivel hepático se inicia muy rápido luego del estímulo,
aproximadamente 6 horas después, con un pico máximo a las 48 horas. La
vida media plasmática de la PCR es de 19 horas y cuando el estímulo cesa por
completo, la concentración de PCR circulante disminuye rápidamente a los
niveles basales. En adultos jóvenes donantes de sangre voluntarios, la
concentración media de PCR es de 0.8 mg/l. Luego de un estímulo de fase
aguda, los valores pueden incrementarse desde menos de 50 µg/l, hasta 500
104
mg/l o más. Adicionalmente, los valores plasmáticos tienden a aumentar con
la edad, presumiblemente como reflejo de un aumento en la incidencia de
patologías subclínicas. (Pepys, 2003)
Se ha sugerido la determinación de la PCR como pronóstico de síndromes
coronarios agudos e infarto agudo al miocardio, utilizando ensayos de alta
sensibilidad, que presentan un límite de detección menor que los ensayos
convencionales de PCR. Estudios epidemiológicos han demostrado una
relación predictiva entre valores plasmáticos elevados de PCR y eventos
arteriotrombóticos, incluidos enfermedad coronaria, accidente cerebrovascular
y enfermedad arterial periférica. (Pepys, 2003)
En general, la mayoría de estudios muestra una relación dosis dependiente
entre los valores plasmáticos de PCR y el riesgo de enfermedad
cardiovascular. Sin embargo, la PCR no es buena predictora de la extensión
de la enfermedad arterioesclerótica, mostrando pobres relaciones con
resultados de pruebas que evalúan la extensión de las lesiones. (Pearson,
2003)
Se han identificado ciertos factores que se asocian con un incremento o
disminución de los niveles plasmáticos de PCR. Dentro de las condiciones que
se asocian con un incremento se encuentran: Hipertensión arterial, alto índice
de masa corporal, hábito de fumar, síndrome metabólico, diabetes mellitus,
aumento de los niveles sanguíneos de triglicéridos, disminución de los niveles
sanguíneos de HDL, terapia hormonal con estrógenos y progesterona,
infecciones e inflamaciones crónicas. Por otra parte, las condiciones que se
asocian con una disminución son el moderado consumo de alcohol, ejercicio
intenso, pérdida de peso, medicamentos como estatinas, fibratos y niacina.
(Pearson, 2003)
105
En cuanto al diagnóstico de la enfermedad cardiovascular, la atención se ha
centrado principalmente en la detección de PCR, debido principalmente a que
es un analito muy estable en suero o plasma y presenta muy pocas variaciones
diurnas o estacionales. Además, los inmunoensayos para su detección son
reproducibles, precisos, sensibles y además, se encuentran disponibles
ensayos comerciales para su determinación así como estándares preparados
por la Organización Mundial de la Salud (OMS). (Pepys, 2003)
Debido a que la PCR es un reactante de fase aguda, existe una mayor
variabilidad de sus valores basales en relación con otros marcadores clásicos
de la enfermedad coronaria como es el colesterol sérico. Por lo tanto, se
recomienda realizar dos determinaciones plasmáticas de PCR con un lapso de
dos semanas, a fin de clasificar el nivel de riesgo personal de acuerdo con la
variabilidad individual. (Pearson, 2003)
El riesgo relativo de la enfermedad cardiovascular se determina de acuerdo a
los valores séricos de PCR. Valores entre 0.8 y 1.0 mg/l se consideran de bajo
riesgo, valores entre 1.0-3.0 mg/l se consideran de riesgo intermedio y valores
superiores a 3.0 mg/l se consideran de riesgo alto. Esta determinación no
debe realizarse a individuos con evidencia de infección activa, procesos
inflamatorios sistémicos o trauma. (Pearson, 2003)
4. 1. 2. Determinación de fibrinógeno El fibrinógeno es una glicoproteína dimérica que juega un papel clave en la
coagulación. Es también una proteína de fase aguda sintetizada
exclusivamente por el hígado, que puede ser sintetizado en respuesta a la
liberación de citocinas proinflamatorias como la IL-6, dentro de la pared del
vaso sanguíneo. El fibrinógeno se encuentra involucrado en los estados
iniciales de la arterioesclerosis, donde a nivel de la pared arterial es convertido
en fibrina y en productos de degradación del fibrinógeno (PDF), que pueden
mediar la adhesión de macrófagos a la superficie endotelial y la posterior
106
migración a la capa íntima. El fibrinógeno y sus productos de degradación
estimulan también la proliferación y migración de las células musculares lisas.
En los estados tardíos, es también un factor clave en la generación de
trombosis luego de la ruptura de la placa arterioesclerótica. (Saadeddin, 2002)
Se ha determinado una asociación entre los valores plasmáticos elevados de
fibrinógeno y un incremento en el riesgo de desarrollar enfermedad
cardiovascular. A diferencia de la PCR, los niveles de fibrinógeno
correlacionan con la extensión de las lesiones arterioescleróticas en la
enfermedad subclínica. De acuerdo con estos hallazgos, se ha propuesto que
la determinación del fibrinógeno puede ser un factor predictor de futura
enfermedad cardiovascular. (Saadeddin, 2002)
4. 1. 3. Determinación de la proteína sérica amiloide A
La proteína sérica amiloide A (SAA) al igual que la PCR y el fibrinógeno es una
proteína de fase aguda, cuyos niveles aumentan de 100 a 1000 veces en
respuesta a estímulos inflamatorios agudos. (Lewis, 2004) Actualmente, se
piensa que la SAA puede estar involucrada en los procesos de la
arterioesclerosis, con una actividad proaterogénica. Durante la reacción de
fase aguda, la SAA es transportada del hígado predominantemente como
apolipoproteina en partículas de HDL, disminuyendo la capacidad de esta
lipoproteína en promover el eflujo de colesterol de los macrófagos. (Johnson,
2004) Además, se ha determinado que la SAA tiene la capacidad de promover
la adhesión y quimiotaxis de monocitos. Adicionalmente puede unirse a los
proteoglicanos extracelulares y a lipoproteínas proaterogénicas, por lo que se
produce un aumento en la retención de estas últimas; un punto que parece
crítico en los procesos de arterioesclerosis. (Lewis, 2004)
La SAA es un marcador sensible de procesos de inflamación aguda. Aunque
los estudios para la determinación de factores de riesgo de desarrollar
enfermedad cardiovascular se han basado principalmente en la medición de
107
PCR, existen estudios que demuestran que la SAA puede ser un predictor de
eventos cardiovasculares. Un ejemplo de lo anterior, es un estudio realizado
por Johnson y colaboradores en el 2004. Estos investigadores realizaron un
estudio prospectivo de tres años con una población de 705 mujeres a las que
se les había practicado una angiografía coronaria por sospecha de infarto al
miocardio. Este estudio demostró una correlación moderada entre los niveles
de SAA y el tamaño de las lesiones de acuerdo con los resultados de la
angiografía, sin embargo, se demostró una fuerte correlación entre los niveles
séricos de SAA y el desarrollo de eventos cardiovasculares en el periodo de
los tres años de seguimiento. De esta manera, se sugiere la determinación de
esta proteína como un marcador pronóstico en el desarrollo de enfermedad
cardiovascular. (Johnson, 2004)
4. 1. 4. Recuento de leucocitos y monocitos en sangre periférica Se ha determinado que existe una asociación positiva entre el incremento en
los valores de leucocitos circulantes y el riesgo de muerte por enfermedad
cardiovascular. (Hasegawa, 2002) Esta asociación se ha demostrado en
diversos estudios prospectivos. Un estudio realizado por Folsom y
colaboradores en 1999, utilizando una población de 14700 participantes y con
un seguimiento de entre 6 y 9 años, demostró que existe un incremento
estadísticamente significativo entre los niveles basales de leucocitos de
pacientes que desarrollaron durante este período accidentes
cerebrovasculares en comparación con los pacientes que no los desarrollaron.
(Folsom, 1999)
Adicionalmente, estudios realizados por Hasegawa y colaboradores en el
2002, han demostrado que los niveles basales promedio de leucocitos se
encuentran estadísticamente más elevados en pacientes que presentan otros
factores de riesgo para el desarrollo de enfermedad cardiovascular, como es el
hábito de fumar, hipertensión y concentraciones séricas aumentadas de
triglicéridos y disminuidas de HDL. (Hasegawa, 2002)
108
Algunos investigadores sugieren que el recuento de monocitos en sangre
periférica es un mejor marcador para el desarrollo de la enfermedad
cardiovascular que la determinación de leucocitos totales en sangre periférica.
Un estudio prospectivo realizado por Johnsen y colaboradores en el 2005
utilizando una población de 2610 personas y con un seguimiento de siete años,
ha demostrado que existe una fuerte correlación entre los recuentos de
monocitos en sangre periférica y el desarrollo de lesiones arterioescleróticas.
Sin embargo, en este estudio no se presentó una relación estadísticamente
significativa entre los recuentos de leucocitos totales en sangre periférica y el
desarrollo posterior de lesiones arterioescleróticas. De esta manera, estos
investigadores sugieren que el recuento de monocitos es un marcador mejor y
más específico que el recuento de leucocitos como predictor de la actividad
inflamatoria en la arterioesclerosis. (Johnsen, 2005)
En cuanto a estos dos marcadores, un inconveniente importante para su
utilización en la practica clínica es el hecho de que a pesar de que los niveles
promedio se encuentran asociados con un mayor riesgo de la enfermedad, aún
no existe un consenso sobre los valores que se consideran altos o bajos para
las diferentes poblaciones.
4. 1. 5 Determinación de citocinas Hasta hace algunos años, se asumía que muchas de las citocinas eran
producidas localmente en el sitio de inflamación, y que en sangre periférica, la
concentración de éstas era no detectable. Posteriormente, se determinó que
en sangre periférica, las citocinas podían ser detectadas mediante el uso de
ensayos de alta sensibilidad como los ensayos inmunoenzimáticos (ELISA)
que utilizan anticuerpos monoclonales contra diferentes moléculas para
aumentar la especificidad del ensayo. Mediante este tipo de análisis se pudo
determinar el incremento o la disminución sérica de algunas de estas
moléculas en ciertas patologías. (Mendall, 1997)
109
La medición de citocinas proinflamatorias puede proporcionar información
importante acerca de las condiciones inflamatorias individuales. La producción
de citocinas proinflamatorias es crucial para el reclutamiento y activación del
resto de células del sistema inmune provenientes de la circulación sanguínea.
Dentro de las citocinas que se han sugerido que podrían utilizarse como
marcadores de la inflamación se encuentran la IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10; así
como quimiocinas como MCP-1. (Saadeddin, 2002)
• IL-1: Estudios realizados por Galea y colaboradores en 1996, demostraron un
incremento en los valores de IL-1β en las arterias coronarias de pacientes con
enfermedad cardiovascular en relación con las arterias coronarias de
individuos normales. De manera complementaria, estudios realizados por
Hasdai y colaboradores en 1996, demostraron que las concentraciones en
sangre periferica de IL-1β se encontraban elevadas en pacientes con
enfermedad coronaria mínima. De esta manera, la determinación de IL-1 en
sangre periférica podría utilizarse como un marcador inflamatorio del riesgo de
enfermedad cardiovascular. (Saadeddin, 2002)
• IL-6: De acuerdo a un estudio realizado por Mendall y colaboradores en 1997
con una población de 198 hombres, se demostró que existe una asociación
positiva entre los niveles séricos de IL-6 y otros factores de riesgo para el
desarrollo de enfermedad cardiovascular. Estos factores fueron el hábito de
fumar, edad, niveles séricos de triglicéridos, de PCR y de fibrinógeno. Por el
contrario, se presentó una correlación negativa con los niveles séricos de HDL.
Los niveles plasmáticos de IL-6 fueron mayores en individuos con enfermedad
cardiovascular en comparación con individuos aparentemente saludables. A
diferencia de la PCR, los valores plasmáticos de IL-6 correlacionan de manera
positiva con la extensión de las lesiones arterioescleróticas en estos individuos.
(Mendall, 1997) Adicionalmente, niveles incrementados de IL-6 se han
asociado con complicaciones en el curso de hospitalización de pacientes con
110
enfermedad cardiovascular, de acuerdo con los estudios realizados por
Biasucci y colaboradores en 1999. Por lo tanto, se sugiere la medición de esta
citocina como marcador pronóstico de la enfermedad. (Blake, 2001)
• TNF-α: Estudios realizados por Ridker y colaboradores en el 2000, han
demostrado que el aumento en los valores de TNF-α durante la fase estable
de pacientes que han sufrido de infarto al miocardio, se asocia con un
incremento en el riesgo de sufrir eventos coronarios recurrentes. (Blake, 2001)
Así mismo, en el estudio realizado por Mendall y colaboradores en 1997, se
demostró una asociación positiva entre los valores de TNF-α con los valores
de PCR, fibrinógeno, triglicéridos y una asociación negativa con el HDL. Los
niveles de TNF-α fueron superiores en sujetos con evidencia de enfermedad
cardiovascular. (Mendall, 1997) De acuerdo a estas investigaciones, se
sugiere la medición de esta citocina como otro marcador pronóstico de la
enfermedad cardiovascular.
• IL-10: Algunos investigadores han sugerido la medición de la IL-10 como un
marcador protector de la enfermedad coronaria aguda. Estudios realizados por
Smith y colaboradores en el 2001, han demostrado que en pacientes con
angina de pecho inestable, los valores séricos de IL-10 son significativamente
menores que en los pacientes con angina de pecho estable. (Smith, 2001)
• MCP-1: En estudios realizados por De Lemos y colaboradores en el 2003, se
ha demostrado que pacientes con enfermedad coronaria presentan valores
séricos superiores de MCP-1 en relación con individuos sanos. Los pacientes
con concentraciones séricas más elevadas, presentan un aumento en el riesgo
de mortalidad por infarto al miocardio, determinado mediante este estudio
prospectivo de 10 meses. De esta manera, se propone la medición de MCP-1
como un marcador pronóstico de enfermedad coronaria aguda.
Adicionalmente, mediante este estudio se demostró asociaciones significativas
con otros factores de riesgo de enfermedad cardiovascular. Variables como la
111
edad, sexo femenino, hipertensión, diabetes mellitus e insuficiencia renal
presentaron una asociación positiva con los valores séricos de MCP-1,
mientras que el hábito de fumar y el índice de masa corporal no mostraron
ninguna asociación. (De Lemos, 2003)
4. 1. 6. Determinación de moléculas de adhesión Debido a su importante papel en los estados iniciales de la arterioesclerosis, se
ha investigado el valor de las moléculas de adhesión celular (CAM), como
predictoras del riesgo cardiovascular en individuos aparentemente saludables.
Después de la activación con citocinas, las CAM pueden ser liberadas de las
células endoteliales y leucocitos, generando un aumento en los niveles
circulantes de estas moléculas. De esta manera, la determinación sérica de
las CAM, puede ser utilizada como marcador de la activación endotelial y de
inflamación vascular. (Blake, 2001)
De acuerdo a un estudio prospectivo realizado por Ridker y colaboradores en
el 2001, utilizando una población de 28263 mujeres, se determinó que un
incremento sérico de P-selectina soluble es un factor predictor, independiente
de otros factores de riesgo clásicos para el riesgo de desarrollar enfermedad
cardiovascular. (Blake, 2001)
De la misma manera el incremento de las ICAM solubles se han asociado con
un aumento en el riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular. Esta
afirmación se ha podido comprobar mediante en un estudio prospectivo
realizado por Ridker y colaboradores en 1998, utilizando 14916 hombres. En
esta investigación los niveles basales de ICAM fueron superiores en aquellos
individuos que posteriormente desarrollaron infarto al miocardio en
comparación con aquellos que al término del estudio no sufrieron de ninguna
manifestación de enfermedad cardiovascular. (Blake, 2001)
112
A diferencia de las anteriores, los niveles plasmáticos de VCAM, parecen no
tener relación con el incremento o la disminución del riesgo de desarrollar
enfermedad cardiovascular. Lo anterior se demostró en el mismo estudio de
Ridker y colaboradores en 1998, y en otros estudios realizados por Hwang y
colaboradores en 1997 y por De Lemos y colaboradores en el 2000. En todos
estos estudios no se encontró diferencias estadísticamente significativas entre
los valores séricos de VCAM de los individuos que posteriormente sufrieron
eventos cardiovasculares en comparación con los que no los sufrieron. (Blake,
2001)
4. 1. 7. Determinación de CD40 ligando Se ha determinado que el CD40 ligando puede encontrarse como una proteína
asociada a la membrana celular o como una forma soluble biológicamente
activa (sCD40L). Esta proteína soluble se cree que proviene de la liberación
de manera secundaria por parte de linfocitos T y plaquetas activadas. Por lo
tanto, algunos investigadores sugieren la determinación en sangre periférica de
sCD40L como un marcador de riesgo de enfermedad cardiovascular.
(Schönbeck, 2001)
Estudios realizados por Aukrust y colaboradores en 1999, han demostrado que
pacientes con angina de pecho inestable presentan concentraciones elevadas
en sangre periférica de sCD40L en comparación con pacientes con angina de
pecho estable o con pacientes saludables. Adicionalmente, Schönbeck y
colaboradores en el 2001 realizaron un estudio prospectivo con un seguimiento
de 4 años a una población de 260 mujeres. En este estudio se demostró que
pacientes con concentraciones séricas por encima del percentil 95 de los
valores de pacientes saludables; presentan un riesgo relativo incrementado
para el desarrollo de futuros eventos cardiovasculares. Estos investigadores
proponen que concentraciones plasmáticas basales elevadas de sCD40L
pueden identificar a pacientes aparentemente saludables con un riesgo
incrementado de desarrollar enfermedad cardiovascular. (Schönbeck, 2001)
113
4. 1. 8. Determinación de LDL oxidada Debido a que las oxLDL participan en un papel clave en el desarrollo del
proceso inflamatorio que conlleva a la generación de las lesiones
arterioescleróticas, diversos investigadores han realizado estudios para
determinar si en pacientes con enfermedad cardiovascular se produce un
incremento en los niveles circulantes de oxLDL. (Ehara, 2001)
A partir de esto, se han generado una serie de intentos en la medición de los
niveles plasmáticos de oxLDL. La mayoría de estos involucran la utilización de
ELISA con anticuerpos monoclonales específicos para oxLDL. En un estudio
realizado por Holvoet y colaboradores en 1998, se logró demostrar que los
niveles circulantes de oxLDL correlacionan con la extensión de las lesiones
arterioescleróticas en la enfermedad coronaria. (Ehara, 2001)
A partir de esta afirmación, se han producido intentos por mejorar los métodos
de detección de esta lipoproteína. Ehara y colaboradores en el 2001 han
desarrollado un ELISA tipo sándwich altamente sensible utilizando un
anticuerpo monoclonal contra las oxLDL denominado DLH3 y un anticuerpo
policlonal específico contra la ApoB. En esta investigación se demostró una
correlación positiva entre los niveles de oxLDL circulantes y la gravedad de
síndromes coronarios agudos. Por el contrario, en los pacientes de esta
investigación no se encontraron diferencias estadísticamente significativas
entre los valores plasmáticos de LDL, HDL y colesterol total con la severidad
de los eventos cardiovasculares. Por lo tanto, estos investigadores sugieren la
determinación de oxLDL en sangre periférica como marcador pronóstico de los
síndromes coronarios agudos. (Ehara, 2001)
El Colegio Americano de Cardiología y la Asociación Americana del Corazón
(AHA) han realizado una serie de recomendaciones para la utilización de los
marcadores inflamatorios en la determinación del riesgo relativo de
114
enfermedad cardiovascular. Estas entidades recomiendan el uso de la PCR
ultrasensible como el analito de elección. Recomiendan esta determinación en
personas metabólicamente estables sin condiciones infecciosas o
inflamatorias. No se encuentra recomendada su utilización como prueba de
tamizaje poblacional. Por el contrario, la determinación debe realizarse a
pacientes en riesgo de enfermedad cardiovascular en donde el médico
necesite información adicional para la decisión de indicar o no otros métodos
diagnósticos como imagenología, o en la decisión del tratamiento a realizar.
No se recomienda monitorear el tratamiento en base únicamente de la
determinación de PCR. (Pearson, 2003)
Aunque analitos adicionales como citocinas y moléculas de adhesión parecen
ser útiles como marcadores de inflamación, su medición no se recomienda aún
en la práctica clínica. Lo anterior debido a limitaciones en cuanto a la
estabilidad, falta de disponibilidad de pruebas comerciales para la práctica
clínica y la falta de estándares apropiados. (Pearson, 2003)
Sin embargo, se deben realizar investigaciones en la generación de nuevos
ensayos más sensibles, específicos, precisos y reproducibles para la
determinación de estos marcadores. Así como la investigación en cuanto al
uso de combinaciones de estos marcadores, buscando un aumento en la
sensibilidad y especificidad de éstos en cuanto al riesgo arterioesclerótico en
particular.
4. 2. PERSPECTIVAS TERAPÉUTICAS
La inmunidad tanto humoral como celular juegan un papel fundamental en el
desarrollo de las lesiones arterioescleróticas y en consecuencia en la
enfermedad cardiovascular. A partir de esta afirmación se puede pensar que
115
la modificación de la respuesta inmune puede ser utilizada como una nueva
estrategia terapéutica en la arterioesclerosis. (Ohashi, 2003)
Dentro de las nuevas estrategias que se han propuesto como tratamiento en la
arterioesclerosis se encuentran en bloqueo de ciertas moléculas involucradas
en la inflamación, como las moléculas de adhesión y receptores celulares, la
inmunización con oxLDL, administración de células T reguladoras,
administración de gammaglobulina intravenosa y la inducción del cambio de
respuesta de Th1 a Th2.
4. 2. 1. Administración de gammaglobulina intravenosa La terapia con la administración de inmunoglobulina intravenosa (ivIg), ha sido
investigada y utilizada en una serie de desórdenes mediados por el sistema
inmune como enfermedades autoinmunes e inflamaciones sistémicas. (Ohashi,
2004) Aunque el mecanismo por el cual la administración de ivIg puede ser útil
en el tratamiento de estas patologías aún no es del todo claro, se sugiere que
se produce a través de la fracción cristalizable (Fc) de los anticuerpos. Se cree
que la administración de estos anticuerpos podría bloquear los receptores que
reconocen la región Fc en macrófagos y células efectoras. De esta manera, se
produce una disminución en la producción de citocinas y la inhibición de la
proliferación linfocitaria. Adicionalmente, se sospecha que estos anticuerpos
circulantes pueden unir los factores del complemento y por lo tanto atenuar el
daño tisular mediado por el complemento. (Yuan, 2003)
Debido a que estos procesos efectores se encuentran presentes en el
desarrollo de la arterioesclerosis, algunos investigadores consideran que el
bloqueo de los mismos mediante la administración de ivIg, puede ser de
utilidad en el tratamiento de la arterioesclerosis. (Yuan, 2003)
Para demostrar la eficacia de la ivIg en el tratamiento de la arterioesclerosis, se
ha realizado un estudio en el 2003 por Yuan y colaboradores. En esta
116
investigación se utilizaron ratones deficientes de ApoE, en donde a unos se les
administró inmunoglobulina (Ig) humana intacta intraperitonealmente y a otros
se les administró porciones de la fracción de unión al antígneo (Fab) de Ig
humanas por la misma vía. Los ratones tratados con la Ig intacta mostraron
una disminución muy marcada en las lesiones arterioescleróticas en
comparación con los ratones tratados con fragmentos Fab de las Ig.
Adicionalmente se encontró una disminución en la acumulación de monocitos
en las lesiones arterioescleróticas de los ratones tratados con Ig humana
intacta. De esta manera, estos investigadores proponen que la actividad
terapéutica de la Ig es a través de su fracción Fc, y que la administración de
esta podría ser utilizada como una novedosa herramienta terapéutica, debido a
la disminución en el infiltrado inflamatorio y por consiguiente de las lesiones en
las paredes de los vasos sanguíneos. (Yuan, 2003)
4. 2. 2. Inmunización con LDL modificadas Modificaciones como la oxidación de las LDL dentro de la placa
arterioesclerótica, pueden generar la formación de neo-antígenos altamente
inmunogénicos que son reconocidos por la inmunidad innata y adaptativa. Las
oxLDL presentes en las lesiones arterioescleróticas contienen una amplia
variedad de neoepítopos dentro de los que se encuentran las LDL
malondialdheído modificadas (MDA-LDL). Anticuerpos de tipo IgM e IgG
contra estos determinantes antigénicos son detectados en modelos animales y
en humanos con arterioesclerosis. (Binder, 2004)
Existen diversos investigadores que han estudiado el efecto de la inmunización
en la arterioesclerosis, en donde se ha demostrado un papel protector de la
inmunización con LDL modificadas en el desarrollo de la arterioesclerosis.
Para la determinación de las reacciones humorales y celulares involucradas en
la protección de la arterioesclerosis luego de la inmunización, Zhou y
colaboradores realizaron un estudio en el 2001 utilizando ratones deficientes
de ApoE e inmunizados con MDA-LDL. En esta investigación se demostró que
117
la inmunización con MDA-LDL generaba una inhibición en la formación de la
placa arterioesclerótica. Los anticuerpos generados luego de la inmunización
fueron principalmente de tipo IgG, lo que indica que estos antígenos son Timo
dependientes. Además, se demostró una correlación negativa entre el título de
estos anticuerpos en sangre periférica y el tamaño de las lesiones
arterioescleróticas y niveles circulantes de colesterol en los animales
inmunizados. (Zhou, 2001)
Estudios realizados por Binder y colaboradores en el 2005, han demostrado
que ratones inmunizados con MDA-LDL, inducen una respuesta de células T
específicas tipo Th2. Estos linfocitos T producen citocinas que inducen la
producción de anticuerpo de tipo IgG. De manera adicional, la IL-5 secretada
por estos linfocitos tiene la capacidad de estimular la producción de
anticuerpos protectores naturales de tipo IgM por parte de las células B1.
(Binder, 2005)
Todos estos hallazgos indican que la inmunización con epítopos de LDL
modificadas puede ser una estrategia atractiva en el tratamiento de la
arterioesclerosis en seres humanos. (Ohashi, 2004)
4. 2. 3. Administración de linfocitos T reguladores Los linfocitos T reguladores (LTr) son una subpoblación de células T capaces
de generar funciones inmunológicas regulatorias importantes. Estudios
funcionales con LTr han demostrado que estas células presentan propiedades
inmunosupresoras y previenen el desarrollo de respuestas de tipo Th1 en
enfermedades autoinmunes. (Mallat, 2003)
Estudios realizados por Mallat y colaboradores en el 2003, demuestran los
resultados de la administración de células T reguladoras en los procesos de
arterioesclerosis. Para este estudio se utilizaron ratones deficientes de ApoE a
los cuales se les administró de manera intraperitoneal, clonos de LTr
118
específicos para ovalbúmina y la ovalbúmina con adyuvante de Freund
completo. De acuerdo a los resultados obtenidos se demostró que en estos
ratones se produjo una disminución marcada del tamaño de las lesiones así
como del infiltrado inflamatorio dentro de las mismas. En cuanto a la
producción de citocinas, se produjo una disminución significativa en la
secreción de IFN-γ, con un aumento en los niveles de IL-10. (Mallat, 2003)
Estos hallazgos sugieren las LTr son capaces de modular “in vivo” la respuesta
inmune y por consiguiente limitar el tamaño de las placas arterioescleróticas.
De esta manera, a partir de los LTr pueden desarrollarse nuevas estrategias
terapéuticas para limitar el desarrollo y prevenir las complicaciones de la
arterioesclerosis. (Mallat, 2003)
4. 2. 4. Otras estrategias terapéuticas Dentro de las investigaciones terapéuticas que actualmente se llevan a cabo,
se encuentran estudios enfocados en el bloqueo de ciertas moléculas
involucradas en el proceso inflamatorio generado durante la arterioesclerosis.
Dentro de las moléculas que se proponen podrían generar un efecto benéfico
mediante su bloqueo, se encuentran moléculas de adhesión como ICAM-1 y P-
selectina; y receptores celulares como los “scavenger” (SR-A y CD36) en los
macrófagos. (Ohashi, 2004)
Estudios realizados por Phillips y colaboradores en el 2003 han demostrado
que en ratones la administración de anticuerpos monoclonales dirigidos contra
P-selectina o contra la glicoproteína ligando de P-selectina (PSGL-1) limitan de
manera significativa el contenido de macrófagos y el engrosamiento de la capa
íntima arterial luego de un daño endotelial. De esta manera, estos
investigadores proponen que la administración de estos anticuerpos
monoclonales podrían ser útiles en el tratamiento de la arterioesclerosis
limitando la generación de nuevas lesiones. (Phillips, 2003)
119
Otra de las perspectivas diagnósticas es la polarización de una respuesta
específica de LT de tipo Th1 a Th2. Esto se ha propuesto debido a que se ha
demostrado que el fenotipo Th1 es proaterogénico mientras que el Th2 es
protector. Ohashi y colaboradores proponen para este fin la utilización de la
sustancia PTX, debido al éxito que se ha presentando en ratones en la
polarización de la respuesta hacia Th2. (Ohashi, 2004)
La terapia inmunológica parece ser una buena y novedosa herramienta
terapéutica en la arterioesclerosis. Sin embargo, hay que tener en cuenta que
los estudios que demuestran la efectividad de estos tratamientos han sido
realizados en modelos animales, y podrían no tener el mismo efecto en los
seres humanos. Adicionalmente, debe realizarse un seguimiento a largo a
plazo en los animales tratados, a fin de determinar los posibles efectos
secundarios que pueden surgir a partir de la modificación de la respuesta
inmune en los mismos. (Ohashi, 2004)
120
CONCLUSIONES
La arterioesclerosis es una enfermedad multifactorial y multigénica. Sin
embargo, debido a que las lesiones arterioescleróticas se encuentran
infiltradas por una gran cantidad de componentes celulares asociados con la
inflamación, se considera que la arterioesclerosis es claramente una
enfermedad inflamatoria que no resulta simplemente de la acumulación de
lípidos, como originalmente se pensaba.
El sistema inmune se encuentra involucrado en todos los estados del
desarrollo de la arterioesclerosis, desde la formación de las primeras lesiones
visibles, hasta la formación de trombos responsables de la fisiopatología de la
enfermedad cardiovascular. Aunque el papel central lo ocupa el macrófago, la
inmunidad adaptativa, específicamente el linfocito T, juega también un papel
fundamental mediante la liberación de citocinas que pueden modular la
actividad y la progresión de la enfermedad.
El desarrollo de la arterioesclerosis en el ser humano, indudablemente
envuelve una serie de interacciones complejas entre la inmunidad innata y la
adquirida, así como ciertos mecanismos de autoinmunidad. El balance entre
señales de activación e inhibición, procesos de síntesis y degradación; se
encuentran regulados por una serie de mediadores, que determinan la
evolución de las lesiones, las manifestaciones clínicas y las complicaciones de
la enfermedad cardiovascular.
Además de que la inflamación participa de una manera causal en la formación
de las lesiones arterioescleróticas, puede ser considerada de utilidad clínica.
Existen una serie de marcadores de inflamación sistémica que pueden predecir
eventos cardiovasculares, tanto en sujetos aparentemente saludables, como
en pacientes con síndromes agudos y crónicos. De manera adicional, la
121
modificación selectiva de los componentes inflamatorios dentro de la pared del
vaso sanguíneo, podría crear nuevas perspectivas en el manejo de los
pacientes con arterioesclerosis.
Se encuentra claro que el entendimiento de los mecanismos y los mediadores
que pueden encontrarse involucrados en la disregulación endotelial y en los
procesos de inflamación que se generan durante el desarrollo de la
arterioesclerosis, pueden esclarecer nuevos blancos para predecir, prevenir o
tratar la enfermedad cardiovascular.
A partir de esta afirmación, se ha vuelto evidente que se necesita estandarizar
métodos de laboratorio para realizar análisis de algunos de estos marcadores
inflamatorios sistémicos que pueden encontrarse elevados en los procesos de
la arterioesclerosis, como es el caso de citocinas y algunos reactantes de fase
aguda.
Así mismo, es necesario realizar futuras investigaciones, particularmente
ensayos clínicos aleatorizados, con el fin de evaluar las diferentes estrategias
que pueden ser explotadas como tratamientos inmunomoduladores de la
arterioesclerosis, con el propósito de disminuir en un futuro la morbi-mortalidad
de la enfermedad cardiovascular.
122
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