NO . a la disfunción endotelial… Algo mas que una negación

Presentación del tema: "NO . a la disfunción endotelial… Algo mas que una negación"— Transcripción de la presentación:

1 NO . a la disfunción endotelial… Algo mas que una negación
Queremos hacer el comienzo de esta presentación tratando de resaltar en justa medida el papel que posee el oxido nítrico producido por el endotelio vascular como un elemento clave en el mantenimiento de un fenotipo funcional y como alteraciones en su biodisponibilidad son capaces de conllevar a un fenotipo disfuncional denotado por el termino Disfunción Endotelial. Dr. Armando Rojas Rubio Escuela de Medicina, Universidad Católica del Maule.

2 “…Envejecemos en la misma medida que lo hace nuestro endotelio…”
Una premonición al estilo de Leonardo Da Vinci “…Envejecemos en la misma medida que lo hace nuestro endotelio…” Dr. R. Altschul., 1954. Endothelium. The MacMillan Company, NewYork, pp. 1–155. Con el mismo estilo y lucidez futurista de un Da Vinci en el campo de la biología vascular, el alemán Dr. Rudolph Altschul, destacado especialista en el campo de la aterosclerosis experimental, en la década del los 50-60, y de forma particular en…………………………………………………………………………………. previó el papel que juega el endotelio vascular mas allá de su connotación topológica dentro del sistema cardiovascular.

3 Su importancia no esta condicionada por factores
Endotelio vascular Ocupa un área equivalente a 6 canchas de tenis (adulto 70 Kg.) Peso total ≈ 1.5 Kg. Masa celular compuesta por ≈ 1 trillón de celulas endoteliales Hoy en día el endotelio vascular ha dejado de ser considerado como una simple interfase entre la sangre y los tejidos para tomar la dimensión que amerita el ser el mayor órgano del cuerpo humano, con una localización estratégica. Desde el punto de vista cuantitativo es poseedor de características realmente increíbles tales como el área que ocupa, su peso y la magnitud astronómica de la totalidad de células que lo componen. Sin embargo, la verdadera importancia del endotelio vascular no esta dada por sus abrumadoras cifras de términos estructurales, si no por la diversidad de su funcionalidad. Su importancia no esta condicionada por factores cuantitativos sino cualitativos

4 Funciones del endotelio vascular
Producción y liberación de sustancias vasoactivas Control vasomotor Inhibición de la agregación plaquetaria Control crecimiento y migración CML Transducción de fuerzas mecánicas El endotelio vascular es un órgano con múltiples fucniones paracrinas y endocrinas, capaz de detectar cambios en cambios en las fuerzas hemodinámicas, asi como responder a señales derivadas de componentes de la sangre a través de la liberación de un verdadero arsenal de sustancias vasoactivas. Permeabilidad Migración células mononucleares y PMN Adhesión células mononucleares y PMN Superficie antitrombótica profibrinolítica

5 Surgimiento del término disfunción endotelial
Comienzos de los Finales de los 70 Aceleración del proceso aterosclerótico por remoción de la capa endotelial Endotelio morfológicamente intacto en zonas de lesiones ? El surgimiento del término de disfunción endotelial, se remonta a hace apenas unos 15 anos, y acuñado por el destacado Dr. Michael Gimbrone Jr., en aras de explicar la aparente controversia generada durante la década de los 70, por dos grupos de resultados experimentales. En aras de explicar la presencia de endotelio intacto en zonas de lesiones ateroscleróticas, postuló la existencia de un estado disfuncional en el endotelio vascular, el cual aunque no presentara alteraciones en su integridad física, el mismo era incapaz de funcionar correctamente. “Disfunción Endotelial” Michael Gimbrone Jr. J Card Surg 4, 1989

6 Disfunción endotelial y Biología vascular. Un vínculo indisoluble
Papel paracrino y endocrino del endotelio (ECA, PGI, NO, endotelinas etc) Anormalidades vasomotoras (vasoespasmo coronario por angiografía, vasoconstricción paradójica a ACh (*) Inflamación, aterosclerosis (Intensa acumulación de células mononucleares en sitios de lesión, VCAM-1 como molécula prototipo contraligando VL-4) Oxidación y regulación vascular (Oxidación de LDL, producción de EROs asociada con respuestas inflamatorias en los vasos , Inactivación del NO por ROS, estatus redox intracelular y activación de NFkB Papel protagónico de mecanismos basados en cambios redox). Fisiología y Biología molecular y celular de Angiotensina II; (SAVE y SOLVD (IECA); Ang II inductor de estrés oxidativo y marcada actividad proinflamatoria). El concepto de disfunción endotelial esta indisolublemente ligado al desarrollo de la Biología Vascular como ciencia. Papel Paracrino: …….. Anormalidades vasomotoras (Attilio Masseri y cols en 1978 demostraron angiograficamente la existencia de vasosespasmos coronarios en pacientes con síndromes coronarios inestables. A partir de este hallazgo, se produce una intensa investigación en este campo. A finales de los 80 y principios de los 90 convergen 3 elementos importantes : -el concepto de disfunción endotelial, -el papel protagónico del endotelio en el control vasomotor -el espasmo coronario como un elemento importante en los síndromes isquemicos. En 1986 ve la luz un artículo en el NEJM publicado por Ludmer y cols donde demuestran que la acetil-colina producía vasorelajación en segmentos angiograficamente normales, pero paradójicamente inducía vasoconstricción en segmentos con estenosis o incluso con mínimas de alteraciones angiográficas Inflamación y aterosclerosis. Análisis post-morten revelaba considerable acumulación de células mononucleares en sitios de lesión. Papel de los estudios in vitro, generacicomo ón de anticuerpos factores claves. Oxidación y regulación vascular. Oxidación de LDL como proceso necesario para la incorporación por células mononucleares. Actividaes proinflamatorias de las LDL oxidadas.En lla primera mitad de los 90 el laboratorio del Dr DG Harrison, demuestran convincetemente que tanto la hipertension como la aterosclerosis estan asociados a una produccion exacerbada de EROS, y que ademnas la vasorelajacion dependiente de endotelio esta alterada, infiriendo que la sintesis de NO puede estar aletrada a el NO inactivado. Papel del peroxinitrito. Fisiología del sistema Ang II En la década de los 50 el péptido angiotensina II es identificado como un potente vasoconstrictor derivado del riñón. La comprensión de la relevancia de la conversión de Ang I en II se derivo a partir del descubrimiento de peptidos inhibitorios derivados del veneno de una víbora por el Dr Sergio Ferreira cuando estaba como Post-Doc en el lab de John Vane. El advenimiento en 1992 de los resultados de dos grandes ensayos linicos, demuestran la eficacia del tratamiento de inhibidores de ACE, en eventos cardiosquemicos recurrentes. Los resultados mas recientes de estudios como el HOPE (2000), realzan los resultados iniciales.

7 ¿Que se define por disfunción endotelial ?
(●) Dr Joseph Loscalzo, Instituto Cardiovascular Whitetaker, Boston, USA

8 Factores de riesgo y consecuencias de la disfunción endotelial
Factores de riesgo tradicional Predisposición genética Factores no tradicionales Factores desconocidos Factores locales Factores de riesgo tradicionales: dislipidemia, diabetes, hipertensión, tabaquismo. Factores de riesgo NO tradicionales: homocisteina, infecciones crónicas, inflamación, déficit estrogénico Factores locales: Alteraciones de las fuerzas de flujo. Factores desconocidos; Protectivos o no. Predisposición genética Polimorfismo génico. Disfunción endotelial Lesión y remodelado Inflamación Vasoconstricción Trombosis vascular

9 Bases moleculares y mecanismos involucrados
en el origen de la disfunción endotelial.

10 Estrés oxidativo. Un denominador común
hipertensión dislipidemia diabetes hábito de fumar Estrés oxidativo ↓NO. ↑ONOO- O2- H2O2 .OH EROs Estrés oxidativo: La generación de especies reactivas del oxigeno (EROs) es una consecuencia inevitable de la vida en ambiente aeróbico. La principal característica de EROS es su alta reactividad química que incluyen tanto radicales libres (especies con uno o mas electrones despareados y especies no radicales, tales como el peroxido de hidrogeno. Fisiológicamente, existe un balance entre la generación de EROs y la actividad antioxidante de sistemas enzimaticos y no enzimaticos, que secuestran o reducen las concentraciones de EROs. El estrés oxidativo es el estado que se genera por el desbalance redox como consecuencia de la producción incrementada de EROs y/o reduccion de los sistemas antioxidantes. Endotelio disfuncional

11 Fuentes de EROs en la vasculatura
NADPH oxidasa Ang II, ET-1, Trombina IL-1, TNF-α PDGF, IGF, EGF Ocupación de LOX-1 Fuerza de distensión parietal p22 gp91 phox NOX-4 p47 p67 Citoesqueleto. Rac p40 O2- O2 La principal fuente de EROS en la vasculatura es la NADPH oxidasa del endotelio vascular. Esta enzima esta formada por un complejo intracelular preensamblado, asociado al esqueleto y con una distribución perinuclear. El complejo esta formado por la subunidad gp91 phox la cual forma un complejo macromolecular con p22, la cual estabiliza gp91 e interacciona con el factor regulatorio p47, el cual bajo condiciones de activación es fosforilada por PKC. Una vez fosforilada se produce el desplazamiento de p47 y la ocupacion de dos nuevos factores regulatoprios p67-p40. p67 sirve como sitio de unión para proteína G de bajo peso molecular Rac, la cual modula la actividad del enzima. Principales estímulos. Otras fuentes de EROs en la vasculatura Xantina oxidasa Respiración mitocondrial Ciclooxigenasa Lipooxigenasa Citocromo P450 NOS III disfuncional anti-gp91phox anti-tubulina

12 Interacción de EROs con sistemas de señalización y consecuencias en la vasculatura
Tirosina cinasas Tirosina fosfatasas Óxido nítrico EROs son capaces de interactuar con diversos sistemas de señalización intracelular ya sea activando o interfiriendo su curso normal. Calcio. EROs incrementan las concentraciones de Ca citosolico, a través de mecanismos que involucran la inhibición de la actividad de la bomba de Ca dependiente de ATP, incremento del trasporte a través de canales. Factores de Transcripcion. NFkB, AP-1 (fos y jun) y STAT (transductores de senales y activadores de la transcrpción). Tirosina cinasas Tanto las TC asociadas (PDGFr o EGFr) o no asociadas a receptor (Akt, Src, p12ras) son reguladas por EROs Tirosina fosfatasas. Todas la TF poseen un dominio consevado que contiene una cisteina susceptible a cambios redox, y que es la responsable de su actividad. La oxidacion de la cisteina provoca la total inactivacion de las TF. MAP cinasas. Muy sensibles a la activación por EROs. Extraordinariamente sensibles incluso a ligeros cambios en el estado redox del pool intracelular de grupos tioles. NO. Control Expresión Crecimiento celular/apoptosis Control vasomotor genes pro vasomotor Permeabilidad inflamatorios Vascular

13 Oxido nítrico (NO .): Un mediador clave en la funcionalidad vascular
-Nitrosilación ODC -↓Ciclina/cinasa dependiente de ciclina -↑ GMPc -↓Ca+2 -↓P-selectina -Conformación GPIIa/IIIb Regulación NFkB -Nitrosilación de IKKβ -Resíntesis de IkB Antiinflamatoria. Regulacion de la activación del NFkB, a través de la inactivación (por S-nitrosilación Cis 179)) del complejo IKK Beta, el cual es el responsable de la fosforilación del inhibidor IkB. Al fosforilarse IkB este no toma la vía de degradación y no se produce la liberación del dímero p65/p50 el cual no puede translocarse al núcleo. Proliferacion y Migracion de CML. S-nitrosilación de Ornitina Decarboxilasa, la cual provoca la depleción de poliaminas la consecuente activación de varias cinasas conlleva la disminución del complejo ciclinas/cilclinas cinasas Antiplaquetaria: Profibrinolitica Disminución de la expresión del inhibidor del activador del plasminogeno y del factor tisular. Anti apoptosis Inhibición de las caspasas 3 y 9, asi como de la media la desestibilización del ARNm de la MAPkinasa fosfatasa-3 , la cual no puede desfosforilar la MAP cinasa ERK1/2 , previniendo la degradación de Bcl-2 y la posterior liberación de citocromo c de la mitocondria. -Inhibición caspasas 3 y 9 -desestabilización ARNm MKP-3 (impide degradación Bcl-2) -↓expresion PAI-1 -↓TF

14 Algunas características y estructura de dominios de la NOS III
Enzima responsable de la formación de NO en el endotelio vascular 1203 aa, PM 133 kDa Región promotora con secuencias de unión a diversos FT. Muy compleja regulación post-transcripcional Formación de complejo multimolecular (NOSosoma) Acilación NADPH Hemo BH4 CaM FMN FAD Arg Zn -Serina 1177 (Akt , regulación positiva) -Treonina 495 (PKC, regulación negativa) -Serina 114, (ERK1/2 ?) -Serina 633 (PKA, PKG, ↑ accesibilidad CaM. -Miristilación (glicina 2) -Palmitilación (cisteína 15 y 26)  Estructura de dominios: Oxigenasa y Reductasa NH2     COOH Oxigenasa Reductasa Flujo de electrones

15 La caveola… el compartimento celular perfecto.
Acetilcolina, Bradikinina Serotonina Membrana plasmática VEGF Fuerzas de fricción tangencial caveola Ca+2 CAT-1 Sistema de reciclaje citrulina/arginina citoesqueleto Cav-1 NOS III proteína G

16 Visión panorámica de la activación de NOS III
Fuerza de fricción tangencial Estrógeno-R Esfingosina-1-P Bradicinina VEGF-R ? β γ β γ αi αs PI3K AC ATP PLC-γ AMPc Ca 2+ PtdIns(4,5)P2 InsP3 CaM CaMK Akt PKA PKC DAG ? S116 S617 oxigenasa CaM reductasa T497 S635 S1177 LAI G2 C15 C26 CHIP CaM L-arginina citoesqueleto Hsp70 NO. Hsp90 Hsp90 NOS III NOSTRIN NOSIP NOS III Signaloma “NOSosoma” GC Cav-1 Cav-1 porin Din inactiva activa

17 Disminución en la biodisponibilidad de NO . Principales mecanismos
Cambios en la biodisponibilidad Disminución en la síntesis/actividad Cambios en la expresión /estructura Interacción del NO. con O2- Inhibidores endógenos Disponibilidad de sustrato//cofactores Desestabilización del ARNm Disminución transcripción Polimorfismo gen NOS III

18 Interacción de NO . con EROs
CuZn SOD Mn SOD ecSOD 6.7 x 109 M-1 s -1 ≈ 2 x 109 M-1 s -1 O2- NO. NADPH oxidasas NOS III H2O2 ONOO- “Desacoplamiento de NOS III”

19 Inhibidores endógenos: Origen y relevancia fisiológica de argininas metiladas
-Dimetilarginina asimétrica (ADMA) (JBC 245, 1970) Proteínas Proteínas portando ADMA y monometilarginina (NMA) hidrólisis Excreción renal ADMA y NMA libres El primer reporte de la existencia de argininas metiladas data de 1970, Su origen no esta derivado de la metilación de L-arginina libre. ADMA es derivada del catabolismo de proteínas que poseen residuos de argininas metiladas en su estructura, las cuales mayoritariamente se encuentran en el núcleo y parecen estar asociadas al procesamiento del ARN y el control transcripcional. La principal via metabólica de ADMA esta mediada por la enzima DDAH la cual posee 2 isoformas una neuronal y otra endotelial (II). En 1992, el Dr. Patrick Vallance, reporta altos niveles de ADMA en el plasma de pacientes con fallo renal (hasta 9 veces) y la vincula con la marcada disfunción endotelial en estos pacientes. De hecho la administración de L-arginina en estos pacientes o la eliminacion de ADMA a traves de procedimientos de diálisis revierten el estado disfuncional. Ensayos in vitro reafirman la noción de ADMA como un inhibidor competitivo de NOS III. Dimetilarginina dimetilaminohidrolasa II (DDAH) Citrulina + metilaminas -ADMA, inhibidor competitivo de NOS III, antagoniza vasodilatación dependiente de endotelio (Lancet 339; 1992)

20 Baja disponibilidad de sustrato La “paradoja” de la L-arginina.
Aparente discrepancia entre las diferencias reportadas para la concentración intracelular de L-arginina (1-2 mM) y la Km de la NOS III (2.9 µM) Teóricamente: NO se puede incrementar la síntesis de NO por L-arginina exógena Experimentalmente: SI se puede incrementar la síntesis de NO L-arginina exógena CAT-1

21 Transferencia de e- desde redox activa grupo Hemo
BH4. La clave en el control de la divergencia funcional de la NOS III: NO . ó O2- Estabilización unión L-arginina Transferencia de e- desde dominio reductasa BH4 Mantenimiento forma redox activa grupo Hemo Formación de homodímero estable Hipercolesterolemia hiperglicemia hipertensión inflamación _ BH4 exógena + L-arginina NOS III BH4 O2- Oxidación BH4 “Desacoplamiento” NOS III NO. ONOO-

22 Disminución de la trascripción/ Desestabilización ARNm NOS III
Disminución actividad transcripcional (Evento raro) Disminución t1/2 ARNm (El mecanismo común) Proteína NOS III Proteína NOS III 3’ UTR ARNm NOS III ARNm NOS III ? 3’ UTR Degradación PIDE PIDE: Proteína Inductora de Disfuncionalidad Endotelial ( kDa)

23 Disminución del t½ ARNm NOS III
≈70-80 hrs ≈ 20 hrs Rojas et al., Circulation Research, 86: 50-54, 2000

24 Polimorfismo en el gen NOS III.
Polimorfismo Consecuencia 1.- Exón 7….. G984 →T Glu298 → Asp ↑susceptibilidad degradación 2.- Región 5’ flanquenate …. T786→C ↓síntesis NO 3.- Intrón 4… repeticiones en tandem de 27 bp ↓síntesis NO Asociación con espasmos coronarios, IM, hipertensión

25 Factores de Riesgo de Disfunción Endotelial
Factores de Riesgo de Disfunción Endotelial. Contribución etiopatogénica

26 Hipermocisteinemia y DE
↓ BH4 ↑actividad DDAH II ↓actividad CAT-1 ↓niveles de Cav-1 ↓ expresion ecSOD HOMOCISTEINA ↓ NO. Auto oxidación O2- ↑ VCAM ↑ Factor Tisular HC es otro factor de riesgo de enfermedad cardiovascular. La causa mas comun es deficinecia en el enzima cistatinina Beta sintasa (1: ). Otros eventos incluyen variantes polimórficas del gen de la MTHFR o defectos en el defectos en el procesamiento de cobalamina. normal range, 5 to 15 µmol/L), mild to moderate elevations in plasma homocysteine (15 to 35 µmol/L) Incrementos modestos son comunes y pueden ser debido a polimrofismo confieren n incremento de riesgo para enfermedad cardiovascular de hasta 3 veces. Homocisteína es eliminado en el ciclo de la metionina a través de remetilación por el enzima metionina sintasa, la cual es dependiente de la vitamina B-12. Niveles aumentados de homocisteína inducen: ↑NFkB

27 Dislipidemia y DE NO. ↑O2_ Akt src HDL oxLDL oxLDL SR-B1 P PI3K NFkB
Tanto estudios en animales como en humanos han demostrado que la dislipidemias tiene un impacto en la salud cardiovascular, la cual se hace manifiesta desde etapas muy tempranas provocando la alteración de la relajación dependiente de endotelio. La oxidación de las LDL es un premisa importante en la aterogenicidad de estas partículas. 1.-La interacción de oxLDL con su receptor LOX-1, activa NADPH oxidasa. 2.-El superoxido inactiva NO y activa la expresión de varios genes proinflamatorios dependientes de NFkB. 3.-Por otro lado oxLDL es capaz de depletar de colesterol la coveola y provocar el desplazamiento de la NOS III del compartimiento y por ende impedir el correcto funcionamiento de NOS III Hasta hace poco tiempo el papel protector de la HDL habían sido atribuido fundamentalmente a su clásica función de remover colesterol de los tejidos periféricos y transferirlos al hígado, en un proceso conocido como transporte reverso del colesterol. Nuestro conocimiento sobre los efectos directos de la HDL sobre el endotelio vascular han cambiado en unos pocos años, particularmente aquellos relacionados con la estimulación de síntesis de NO. Estos efectos están centrados fundamentalmente 1.-La unión de HDL con su receptor SRBI via Apo AI causa una rápida activación del tirosina kinasa src , la cual conlleva a la activación de PI3K y la posterior activación downstrem de Akt, la cual es la responsable del incremento de la actividad NOS III vía fosforilación. 2.-Igualmente diferentes fosfolipidos asociados la HDL activan NOS III a través del receptor de lisofosfolipidos S1P3. 3.-En el transcurso de este ano también se ha demostrado que la interacción de HDL con su receptor provoca la desfosforilacion de Treo 497, la cual es un sitio regulador donde la fosforilación previene la interacción de la CaM con la NOS III NADPH oxidasa NOS III NOS III ↑O2_ src Treo 497 ↑ET-1 ↑PDGF ↑M CP-1 ↑ IL-8 ↑VCAM-1 ↑ICAM-1 ↓Trombomodulina P PI3K NFkB NOS III desacoplada Akt

28 Infección/inflamación y DE
Enfermedad cardiovascular Disfunción endotelial C. pneumoniae CMV H. pylori HIV Enfermedad periodontal Vacuna S. thyphi TNF-α PCR ↓estabilidad ARNm NOS III En los últimos años la visión de el proceso aterosclerótico como un simple proceso pasivo de infiltración de lípidos ha cambiado drásticamente y en la actualidad es considerado como un proceso activo con marcados componentes componentes inflamatorios. Dado su asociación con la inflamación los agentes infecciosos, numerosas evidencias tanto de los mecanismos involucrados como sero-epidemiologicas implican a los agentes infecciosos en el desarrollo del proceso aterosclerotico y su vinculo con la inducción del un estado disfuncional del endotelio vascular. Desde el punto de vista del mecanismo involucrado, dos señales han acaparado la atención: -La proteína C reactiva -El TNF-alfa ↓ biodisponibilidad NO . Disfunción endotelial

29 Déficit estrogénico y DE
Ateroprotección Estrógeno -Complejo de acción rápida Receptor α-NOS III Control de EROs E2 ↓expresión NADPH oxidasa ↑ expresión de Mn SOD y ecSOD ER-α La capacidad vasodilatadora del estrógeno fue inicialmente reportada hace 64 años. Hoy en día existen suficientes evidencias básicas y clínicas para asegurar el papel protector de los estrógenos sobre la vasculatura y particularmente en su capacidad de mantener un fenotipo funcional del endotelio vascular a traves de dos mecanismos fundamentales : Activación de la síntesis de NO: -No genómico -Genómico. Control de EROs NOS III + Ca 2++ Hsp 90 + P + EROs Akt MAPK NO. Gαi -Genómico: ↑ actividad transcripcional

30 Hiperglicemia y DE EROs Hiperglicemia
↑PKC ↑PAGs ↑via aldosa reductasa ↑ via hexosamina ↑expresión y actividad NADPH oxidasa ↑oxidación de BH4 ↓ estabilidad ARNm NOS III ↓ fosforilacion de NOS III Una característica esencial en la comprensión de los efectos negativos de la hiperglicemia sobre el endotelio vascular es el marcado incremento de EROs. Este incremento es generado a través de 4 vías principales, según una extensa acumulación de datos experimentales y clínicos, las cuales producen un incremento en la produccion de EROs y una disminución marcada de biodisponibilidad de NO. Los princiaples eventos involucrados en este desbalance de EROs/NO son: -Activacion de NADPH oxidasa Aumento de la oxidacion de BH4 -Dismin. Estabilidad ARNm NOS III. -Disminucion de la fosforilación de NOS III (Akt) NO. EROs

31 Tabaquismo (humo de cigarrillos)
Tabaquismo y DE Tabaquismo (humo de cigarrillos) ↓actividad MnSOD ↑expresión ET-1 ↓ niveles prostaciclina ↑producción EROS ↓actividad NOS III Hace más de cincuenta años que el consumo de cigarrillos fue reconocido como un importante factor de riesgo cardiovascular y con el paso de los años se ha hecho evidente que los efectos nocivos del tabaco también afectan a los no fumadores. El humo de cigarros es una mezcla en extremo compleja que contiene mas de 4000 compuiestos conocidos y mas de componentes desconocidos. Sus principales efectos sobre la disfuncionalidad endotelial son: -Disminucion de la actividad de Mn SOD -Aumento de la expresion de ET-1 -Disminucion de los niveles de PGI2 Aumento de la produccion de EROs Disdminucion de la actividad de NOS III Endotelio Disfuncional

32 ↓Biodisponibilidad NO.
Hipertensión y DE Hipertensión Activación sistema renina-angiotensina Incremento de EROs ↓Biodisponibilidad NO. ↑ Ang II ↑ NADPH oxidasa. ↑xantina oxidasa. Polimorfismo -930 A/G p22(phox). Oxidación de BH4 Desacoplamiento NOS III Polimorfismo NOS III Independientemente del mecanismo patológico subyacente, el estrés oxidativo esta presente tanto en los modelos animales como en todas las formas clínicas de hipertensión. Desde el punto de vista de su contribucion a la disfunción endotelial, este panorama de estrés oxidativo esta condicionado por la interrelación de tres fuentes diversas. El incremento de EROs. La activación de sistema renina-angitensina Disminucion de la biodisponibilidad del NO NO. EROs

33 ¿Es tratable la disfunción endotelial?

34 EROS y disfuncionalidad endotelial
Rojas y cols, Curr. Vasc. Pharmacol., 2006

35 Biodisponibilidad de NO y mantenimiento de la homeostasis vascular
Factores causales Intervención terapéutica Inhibidores endógenos Administración de L-Arg y BH4 ↓Niveles de L-Arg y BH4 Antioxidantes Eliminación de NO Estatinas ↓Expresión de NOS III Fármacos cardiovasculares Terapia génica Biodisponibilidad Biodisponibilidad Reducida Mejorada Enfermedades vasculares Recuperación vascular Rojas y Morales, Arch Med Res 35 , 2004

36 Estrategias terapéuticas. Una aproximación multifactorial

37 Aumento de la vasorelajación dependiente de endotelio
Antioxidantes Aumento de la vasorelajación dependiente de endotelio

38 Estatinas: Mucho mas que inhibidores de la HMG-CoA reductasa
La primera evidencia del efecto pleotrópico de las estatinas mas allá de su efecto hipocolesterolemiante, vio la luz en 1995, en un articulo publicado en NEJM (WOSCOP) donde demostraban que individuos tratados con estatinas, independientemente de los niveles de colesterol, tenían un riesgo de enfermedad coronaria menor que los controles apareados. A partir de ahí, los esfuerzos de los investigadores tanto de las áreas básicas como clínicas han disectado nuevas acciones de las estatinas que soportan su beneficio adicional sobre el sitema vascular y muy particularmente sobre la funcionalidad del endotelio vascular.

39 ↑ biodisponibilidad NO.
Inhibidores de ECA y biodisponibilidad del NO . La efectividad de un mecanismo dual. Inhibición ECA ↓ Angiotensina II ↑ Bradicinina Durante los 90 dos estudios publicados (TREND quinapril, HOPE, enalapril) ofrecieron resultados optimistas en relacion a la reversión del estado de disfuncionalidad del endotelio ny su repercusion en la progresión de la enfermedad aterosclerotica. En el transcurso del ano pasado se presentaron los resultados del megaestudio EUROPA sobre el efecto del perindropil en pacientes con coronariopatia estable. El subestudio PERTINENT, reafirma el efecto protector de los ACI sobre la funcionalidad endotelial. Los inhibidores de ACE han sido considerados como “balas magicas”, debido a la dualidad de acción impidiendo por un lado la degradacion de la bradicinina a traves de la inhibicion de la cininasa II, y por otro lado impidiendo la formación de Ang II, la cual posee marcadas actividades proinflamatorias. ↓ síntesis de O2- ↑ síntesis de NO ↑ biodisponibilidad NO.

40 Antagonistas del receptor AT1
Ang II AT1 AT2 Vasoconstricción Activación NADPH oxidasa Actividad promotora de crecimiento Vasorelajación Activación NOS III Liberación BK endógena Modulador del crecimiento Durante los últimos anos se acumulado suficiente evidencias que avalan el efecto positivo desde el punto de vista de funcionalidad vascular, de la interacción de Ang II con si receptor AT-2, y de esta forma contribuir a a los antagonistas de AT1. De la misma forma, la concepción de la localización casi exclusiva de AT2 a nivel renal ha cambiado drásticamente al demostrar que los mismos estan representados en los diferentes tipos de vasos. Recent preliminary results from the RENAAL, IDNT, and IRMA studies provide compelling evidence that AT1-receptor antagonists slow the progression of chronic renal disease in patients with type 2 diabetes. Yet, no data are available showing that this therapy is equal, superior, or even inferior to treatment with ACE inhibitors. Maybe this is an academic discussion because the future will probably lie in the combination therapy with ACE inhibitors and AT1-receptor antagonists. Endotelio disfuncional Endotelio funcional

41 Miméticos de SOD. Una opción emergente
Complejos macrocíclicos de Mn (II) Aumento de la biodisponibilidad de NO in vivo e in vitro

42 Ejercicio físico regular ↑expresión SODec; CuZn SOD
Ejercicio físico regular. Aktivemos nuestra NOS III Ejercicio físico regular ↑ flujo sanguíneo ↑expresión SODec; CuZn SOD ↑Fuerza de fricción tangencial NO. ↑fosforliación NOS III (Ser 1177) ↑Akt NO. célula endotelial NO. CML

43 Los enfoques mas recientes…
La conexión adipocito-célula endotelial: Adiponectina y Resistina Adiponectina: -Aumenta produccion NO, (fosforilación Ser). -Bajos niveles de adiponectina correlacionan con ↓VDE. -Inhibición activación NFkB Resistina: -Aumenta expresión ET-1, VCAM-1 y MCP-1 Disfunción de células endoteliales progenitoras Durante los últimos 5 años, el adipocito se ha ido perfilando como una importante celula secretora, produciendo imporantes moleculas bioactivas, que han sido acunadas con el nombre generico de adipocinas. Estas adipocinas no solo poseen una funcion prominente en la patogenesis del sindrome de resistencia a la insulina, sino que ademas poseen una marcada influencia sobre la fucnionalidad endotelial. Entre estas adipocinas la adiponectina es capaz de aumentar la sintesis de NO e inhibir la activacion de NFkB. Bajos niveles de esta adipocina estan asociados a una baja vasodilatacion dependiente de endotelio. Por otro lado, resistina es capaz de inducir un marcaddo grado de activacion de la celula endotelial al ser capaz de inducir la expresion de diversas moleculas proinflamnatorias. Otro area emergente es la disfuncionalidad de las celulas endoteliales progenitotrasl Las celulas endoteliales progenitoras son elemntos criticos en el mantenimiento y reparacion de la integridad endotelial. Se ha hipotetizado que la principal fucnion de las CEP sea la secrecion de factores angiogenicos para activar a las celulas endoteliales residentes maduras. -Hiperglicemia disminuye la capacidad de neovascularización de CEP

44 Ligandos de PPAR y biodisponibilidad de NO .
subtipo Ligandos sintéticos Efecto sobre el balance NO ./O2- en el endotelio α Fibratos ↓actividad NADPH oxidasa, ↑ expresión NOS III γ Tiazolidinedionas Telmisartan ↑actividad catalasa Troglitazone, the first in the thiazolidinedione class of oral hypoglycaemic agents, was launched in the USA in March, It reached Europe later that year, only to be withdrawn within weeks on the grounds of liver toxicity. Meanwhile it went on to generate sales of over $2 billion in the USA, and caused at least 90 cases of liver failure (70 resulting in death or transplantation) before it was withdrawn in March, Rosiglitazone and pioglitazone reached the US market in 1999 as first-line agents to be used alone or in combination with other drugs, but in Europe the same dossiers were used one year later to apply for a limited licence as second-line agents restricted to oral combination therapy. How should we use the glitazones? And how did they achieve blockbuster status without any clear evidence of advantage over existing therapy? Ligandos acidos grasos ω-3

45 Conclusiones Disfunción endotelial: -Primer cambio fenotípico sistémico del endotelio vascular sometido a factores de riesgo aterotrombóticos. Entidad compleja: Alta variabilidad de factores etiopatogénicos Principal característica: -Incremento de estrés oxidativo y la consecuente disminución de la biodisponibilidad de NO.  Biodisponibilidad NO: - Inactivación de NO, disminución en la actividad NOS III, cambios en la expresión y estructura. Reversibilidad: Alta potencialidad de intervención terapéutica Valor pronóstico: ”Barómetro de riesgo cardiovascular”. Elemento predictor independiente de eventos cardio- y cerebro-vasculares.