Proteína C reactiva y Metaloproteinasas: Participación en la Placa aterosclerótica Dr. Jose Antonio Páramo Servicio de Hematología Laboratorio de Aterosclerosis Clínica Universitaria de Navarra Facultad de Medicina. Universidad de Navarra Navarra, España Algunos aspectos de su presentación en el Curso de RECAVA Valencia , España, mayo 2005

INICIO, PROGRESIÓN Y COMPLICACIONES DE LA ATEROSCLEROSIS Libby P. Circulation 2001;104:365-372

Libby P. Nature 2002;420:868

MODELO CLÁSICO DE ATEROGÉNESIS Threshold Decades Years-Months Months-Days subclinical symptomatic healthy Intima Lumen Media Placa estable Originally it was thought that atherogenesis was a relatively simple process and revolved around the formation of atheromatous plaques within the intimal wall leading to eventual blockage of the artery. The gradual increase in size of the plaque was thought to encroach into the lumen of the artery, eventually causing a reduction in lumen size. The resulting reduction in blood flow was then thought to cause stable angina pectoris and rarely, myocardial infarction.1 Reference 1. Antischkow N. Beitr Path Anat Allg Path 1913;56:379–404 Angina estable Placa estable con estenosis Diagnóstico sencillo (ECG, angiografía) IAM infrecuente Fácil de tratar (e.g. Cirugía)

NUEVO PARADIGMA DE ATEROGÉNESIS Threshold Decades Years-Months Months-Days subclinical symptomatic healthy Trombo Intima Lumen Media Placa vulnerable (alto riesgo) Angina inestable Placa escasamente estenótica (remodelado positivo) Difícil de diagnosticar (IVUS, MRI) Frecuente IAM y muerte súbita Fácil de prevenir More recently, atherogenesis has been revealed as a complex process and is preceded and accompanied by inflammation. The endothelium responds to damage by inducing a protective response, eventually leading to the formation the atherosclerotic plaque. Over time, the plaque may grow or reduce in size, and may or may not encroach into the lumen of the artery. The clinical outcome often depends on the stability of the plaque.1 The less stable the plaque the more susceptible it is to erosion or rupture. Both erosion and rupture can lead to thrombus formation on the site of the plaque and vessel occlusion, culminating in unstable angina or myocardial infarction.1 Treatment with statins, in addition to dietary and lifestyle changes, may result in regression of atherosclerotic plaques. Reference 1. Ross R. Nature 1993:362:801–808.

Disfunción endotelial e inicio de la inflamación Hansson GK. N Engl J Med 2005;352:1685-1695

Papel del macrófago en la inflamación arterial Hansson GK. N Engl J Med 2005;352:1685-1695

Inflamación y aterotrombosis Hansson GK. N Engl J Med 2005;352:1685-1695

Síntesis vs degradación placa aterosclerótica The atheromatous plaque comprises a dense fibrous extracellular matrix that accounts for the strength of the cap. Matrix metabolism and formation depends on the balance of synthesis and breakdown products in the fibrous cap, especially at the shoulder regions. Vascular smooth muscle cells synthesise extracellular matrix protein, collagen and elastin. In the unstable fibrous cap, activated T-lymphocytes provide signals via interferon gamma, (IFN-), which lead eventually to decreased collagen formation. The macrophage, activated by IFN-, in addition to interleukin-1 (IL-1), tumour necrosis factor- (TNF-), monocyte chemoattractant factor 1 (MCP-1) and macrophage colony stimulating factor (M-CSF), leads to increased production of collagenases, gelatinases, stromelysin, and other proteases and peptidases that break down and limit the formation of collagen in the fibrous cap.1 Reference 1. Libby P. Circulation 1995;91:2844–2850. Adaptado de Libby P. Circulation 1995;91:2844–2850.

Zn++ Dominio hemopexina Región bisagra Péptido señal Propéptido Insertos Fibronectina tipo II transmembrana Dominio catalítico Gelatinasas Gelatinasa-A (72 kDa) (MMP-2) Gelatinasa-B (92 kDa) (MMP-9) MMPs de membrana MT1-MMP (MMP-14) MT2-MMP (MMP-15) MT3-MMP (MMP-16) MT4-MMP (MMP-17) MT5-MMP (MMP-24) Otras MMPs Matrilisina (MMP-7) Colagenasas Colagenasa-1 (MMP-1) Colagenasa-2 (MMP-8) Colagenasa-3 (MMP-13) Estromelisinas Estromelisina-1 (MMP-3) Estromelisina-2 (MMP-10) Estromelisina-3 (MMP-11) Metaloelastasa (MMP-12)

Regulación Transcripción: F. crec, citocinas, hormonas:  Heparina, TGF-b, corticoides:  Activación: Principal activador fisiológico de las MMPs: plasmina. Otros: trombina, MT-MMPs y MMPs activas. Inhibición: TIMPs (tissue inhibitors of metalloproteases). Zimógeno Activación MMP Plasmina Trombina MT-MMPs MMPs activas Inhibición MMP TIMP

MMPs en aterosclerosis Expresión de MMPs en lesiones ateroscleróticas (Orbe J et al. Atherosclerosis 2003;170:269-276). Implicadas en la aterogénesis: migración y proliferación celular (Schwartz SM. J Clin Invest 1997;99:2814-2816). degradación de la capa fibrosa (Galis ZS et al. J Clin Invest 1994;94:2493-2503).  síndromes clínicos aterotrombóticos (Blankenberg S et al. Circulation 2003;107:1579-1585). MMP-3 MMP-9

Factores de riesgo proinflamatorios Biomarcadores inflamatorios Factores de riesgo proinflamatorios Citocinas proinflamatorias primarias (IL-1, TNF-, etc.) ICAMs, selectinas, HSP IL-6 citocina “mensajera” Fibrinógeno CRP SAA circulación Endotelio y otras células Hígado Modificado de Libby P et al. Circulation 1999;100:1148-1150.

Marcadores inflamatorio/protrombóticos y aterosclerosis subclínica FIBRINÓGENO F1+2 p=0.006 p<0.01 p<0.05 0,7 0,75 0,8 0,85 T1 T2 T3 Carotid IMT (mm) 0,5 0,6 0,7 0,8 T1 T2 T3 Páramo JA. et al. Haematologica 2004;89:1226-1231. Páramo JA. et al. Stroke 2004;35:1085-1089

Marcadores de daño endotelial y aterosclerosis subclínica FACTOR VON WILLEBRAND linear p trend <0.001 linear p trend =0.018 0,8 100 80 60 microalbuminuria (mg/g creatinine) 0,7 40 Carotid IMT (mm) 20 0,6 T1 T2 T3 T1 T2 T3 Páramo JA. et al. J Thromb Haemost 2005;3:662-664.

Proteína C reactiva 1930. Suero de pacientes neumonía Reactante de fase aguda Familia de las pentraxinas 5 subunidades globulares Peso molecular 120 kDa Inducción y eliminación rápida Síntesis por hepatocitos (IL-6) Vida media 19 h No variación circadiana

Biomarcadores de Riesgo Cardiovascular Lipoproteina(a) Homocisteína IL-6 Colesterol total LDL-c sICAM-1 SAA Apo B Col total: HDL-c hs-CRP hs-CRP + CT: HDL-c 0 1.0 2.0 4.0 6.0 Riesgo relativo de futuros eventos vasculares Modificado de Ridker et al. N Engl J Med 2000; 342:836-843.

Estimación del riesgo en 10 años <1,0 1,0 -3,0 >3,0 Riesgo relativo multivariante de ECV 130 - 160 <130 >160 Colesterol LDL (mg/dL) Proteína C reactiva (mg/L) 1 2 3 <1,0 1,0 -3,0 >3,0 Proteína C reactiva (mg/L) 25 20 15 Riesgo relativo de evento cardiovascular 10 5 - 1 2 - 4 5 - 9 10-20 Estimación del riesgo en 10 años según Framingham (%) Modificado de Ridker et al. N Engl J Med 2002; 347:1557-1565.

Muerte cardiovascular Infarto agudo de miocardio Sujetos sanos (Ridker et al. Circulation 1998;98:731-733) Muerte cardiovascular (Morrow et al. J Am Coll Cardiol 1988;82:715-719) Infarto agudo de miocardio (Tomassi S et al. Am J Cardiol 1999;83:1595-1599) CRP: Como biomarcador Muerte súbita (Burke AP et al. Circulation 2002;105:2019-2023) Angina inestable (Liuzzo G et al. NEJM 1994;331:417-423) Ictus (Di Napoli et al. Stroke 2001;32:917-924) Enfermedad arterial periférica (Rossi E et al. Circulation 2002;105:800-803)

Niveles de CRP y categorías de riesgo relativo ECV Guía de la Sociedad Americana de Cardiología sobre el empleo clínico de biomarcadores inflamatorios (Pearson TA et al. Circulation. 2003;107:499-511). bajo intermedio alto posible respuesta de fase aguda, ignorar valor, repetir en 3 semanas 1 mg/L 3 mg/L 10 mg/L >100 mg/L

Activación endotelial MCP-1, VCAM, Selectina (Pasceri V et al. Circulation 2000;102:2165-2168) Captación LDL por macrófagos (Zwaka T et al. Circulation 2001;103:1194-1197) Activa complemento (Griselli M et al. J Exp Med 1999;190:1733-1740) CRP:  Progresión aterosclerosis ApoE (-/-) (Paul A et al. Circulation 2004;109:647-655) Algo más que un marcador inflamatorio  AT1-R por CML (Wang C-H et al. Circulation 2003;107:1783-1790) Presente en placas ateroscleróticas (Torzewski J et al. ATVB 1998;18:1386-1392)  eNOS (Venugopal SK et al. Circulation 2002;106:1439-1441) Efecto procoagulante  FT en Ф (Cermak J et al. Blood 1993;82:513-520)  PAI-1 en EC (Devaraj S et al. Circulation 2003;107:398-404)

CRP en Aterogénesis Verma S, et al. Nature Cardiovascular Medicine 2005;2:29-35

Estatinas y CRP Estudios de prevención 2ª de enfermedad cardiovascular Correlación entre < CRP y < carga a terosclerótica (REVERSAL) (Ridker PM et al. NEJM 2005;352:20-28) Correlación entre <CRP y < eventos cardiovasculares (PROVE-IT) (Nissen SE et al. NEJM 2005;352:29-38) INDEPENDIENTE DE EFECTOS SOBRE LDL-COLESTEROL