ATEROSCLEROSIS
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Universidad Central de Venezuela Facultad de Medicina Escuela Luis Razetti Ctedra de Fisiopatologa
Dra. Nancy Larocca
Integrantes: Matern Nayling Matos Oriana Mejas Manuel Medina Katherine Caracas, abril 2011
REVIEW
AUTORES: Gran Hansson & Andreas Hermansson, Fecha publicacin: 15 Febrero de 20011. Lugar publicacin: Centro de medicina molecular, hospital universitario de Solna, Instituto Karolinska, Estocolmo, Suiza.
Enfermedad de la Arteria Coronaria Enfermedades Cardiovasculares 16,7 millones de muertes cada ao a nivel mundial. Enfermedad Cerebro - vascular
Enfermedad inflamatoria crnica de los vasossanguneos.
Antes se crea que sus lesiones eran solamente acumulacin de colesterol en las paredes de los vasos
Hoy en da, contienen macrfagos, clulas T y otras clulas de las respuesta inmunolgica junto al colesterol que se infiltra desde la sangre.
Depsitos subendoteliales de Lesiones lpidos. prematuras Clulas espumosas macrofgicas estras grasas cargadas de colesterol y clulas T.
Lesin ms compleja con: Clulas necrticas y apoptticas, Lesiones Restos celulares, cristales de complejas colesterol. placas fibrosas Recubierta por una capa fibrosa de variado espesor compuesta mayormente de colgeno.
Silenciosa clnicamente, hasta que apareceEstenosis Crtica
mbolo
Trombosis
Aneurisma
Experimentacin con ratones de prueba hipercolesterolemicosEliminacin de genes que codifican molculas involucradas en el metabolismo de lpidos
ApoEReceptores de LDL
Las LDL inician la inflamacin vascular
AL penetrar la LDL al espacio subendotelial es oxidada por los radicales libres: la LDL oxidada estimula la expresin de diversas citoquinas proinflamatorias que activan los macrfagos. Los macrfagos activados penetran en el subendotelio y comienzan a fagocitar a la LDL oxidada sin un mecanismo de autorregulacin transformndose en clulas espumosas que constituyen el ncleo de la placa ateromatosa.
Clulas dendrticas Clulas TClulas B y mastocitos
INMUNIDAD INNATA Internalizacin Sealizacin
Receptores de reconocimiento de patrones (PRRS)Internalizan: LDL, microbios. Limpian clulas de desecho Adhesin Presentacin de antgenos
Reconocen eptopos especficos de oxidacin de LDLox SRA- 1 y SRA- 2, MARCO, CD36, SR- B1, LOX- 1 y PSOX Acumulacin intracelular colesterol. Flujo de salida del colesterol
RECEPTORES SCAVENGER
Reconocen las LDL modificadas por oxidacin o acetilacin.
Eliminacin de muchas sustancias extraas y materiales de desecho por su actividad de ligando y la variedad de molculas receptoras.
los macrfagos que expresan receptores en su membrana plasmtica pueden captar LDL oxidadas depositadas en la pared del vaso sanguneo y se convierten en clulas espumosas, secretan varias citocinas inflamatorios y aceleran el desarrollo de la aterosclerosis.
RECEPTORES SCAVENGER
A: En el macrfago
SRA- 1 y SRA- 2, MARCO, CD36 (SR-B3)
Dominios ricos en cisteina, colgeno
Clasificacin
B: Dos regiones transmembrana
SR-B1SR-B2
C: Protena transmembrana
LDLos activan receptores nucleares como el receptor gamma activado por proliferadon de peroxisoma. Incorporacin celular de las LDLox por Inician la transcripcin de programas que regulan la expresin CD36. reconocimiento de fracciones especficas de Expresin de otros genes implicados en el metabolismo lipdico. cidos grasos truncados y de la Ateroproteccin en ratones hiperlipidmicos que son deficientes en CD36.
CD36
fosfatidilcolina oxidada
SR-B 1: Interacta con LDL oxidadas, LDL no modificadas y HDL.
no es regulable, no se inhibe. Va a seguir introduciendo constantemente LDLox al interior de la clula y el macrfago termina por morir por apoptosis. La HDL, a travs de SRB 1, moviliza el colesterol a los tejidos perifricos, lo lleva al hgado, es eliminado a travs de las sales biliares. HDL es la que lleva colesterol para la sntesis de hormonas esteroideas. El SRB1 introduce colesterol a la clula.
INMUNIDAD INNATA Internalizacin Sealizacin
Receptores de reconocimiento de patrones (PRRS)Internalizan: LDL, microbios. Limpian clulas de desecho Adhesin Presentacin de antgenos
Reconocen eptopos especficos de oxidacin de LDLox SRA- 1 y SRA- 2, MARCO, CD36, SR- B1, LOX- 1 y PSOX Acumulacin intracelular colesterol. Flujo de salida del colesterol
RECEPTORES SCAVENGER
Reconocen las LDL modificadas por oxidacin o acetilacin.
Eliminacin de muchas sustancias extraas y materiales de desecho por su actividad de ligando y la variedad de molculas receptoras.
los macrfagos que expresan receptores en su membrana plasmtica pueden captar LDL oxidadas depositadas en la pared del vaso sanguneo y se convierten en clulas espumosas, secretan varias citocinas inflamatorios y aceleran el desarrollo de la aterosclerosis.
RECEPTORES SCAVENGER
A: En el macrfago
SRA- 1 y SRA- 2, MARCO,
Trmeros con peso molecular de 220 a 250 kDa.
Dominios ricos en cisteina, colgeno Clasificacin B: Dos regiones transmembranaSe concentran en caveolas. CD36 (SR-B3) SR-B1 SR-B2
C: Protena transmembrana
CD36
Incorporacin celular de las LDLox por reconocimiento de fracciones especficas de cidos grasos y de la fosfatidilcolina oxidada
LDLox activan receptores nucleares: receptor gamma activado por proliferacin de peroxisoma. Inician la transcripcin de programas que regulan la expresin CD36. Expresin de otros genes implicados en el metabolismo lipdico. Ateroproteccin en ratones hiperlipidmicos que son deficientes en CD36.
SR-B 1: Interacta con LDL oxidadas, LDL no modificadas y HDL.
no es regulable, no se inhibe. Va a seguir introduciendo LDLox al interior de la clula y el macrfago muere por apoptosis. La HDL, moviliza el colesterol a los tejidos perifricos, HDL lleva colesterol para la sntesis de hormonas esteroideas. El SRB1 introduce colesterol a la clula.
Acumulacin Receptores scavenger colesterol intracelular Ligando LDLox
Acumulacin de colesterol Difcil eliminacin. intracelular en Barrera hidrofbica. la lesin
Transportadores de casetes del tipo ABC
Movilizacin Colesterol a HDL
Modulan diferenciacin de Monocitos clulas madre circulantes hematopoyticas
Extensin de la aterosclerosis.
PRRs
TLR1-TLR5, TLR7 Y TLR9.
PRO-ATEROSCLERTICAS
MyD88
(IL- 1) IL18
DISMINUCIN DE ENFERMEDAD
Eiminacin gen que codifica TLR4
DISMINUCIN ATEROSCLEROSIS POCO SIGNIFICATIVA
LDL oxidados pueden ligarse a TLRs.
LDLox Y carboxietilpirrol
TLR2
Efecto Pro- aterosclertico Respuestas vasculares LDLox TLR4
TLRs son PRRS y Lipoprotenas plasmticas
Vehculos de ligamentos de TLRs ENDOTOXINAS.
MENOR INFLAMACIN Y MENORES LESIONES ATEROSCLERTICAS EN HIPERCOLESTEROLEMIA
Pptidos antimicrobianos
Matan patgenos
Prostaglandinas Incorpora plaquetas reguladoras
Leucotrieno B4 Polimorfismo asociado a aterosclerosis
Proinflamatorios
Apoe -/Ldrl -/-
Deficiencia Clulas B y T.
Decendencia de Apoe + Deficiencia de Clulas B y T.MENOS ATEROSCLEROSIS
Inmunodeficiencia severa combinada
Clulas b tienen rol defensor
Apoe -/- aterosclerticos
Agrava aterosclerosis
Efecto defensor
Clulas B del bazo de ratones ancianos aterosclerticos Apoe
Anticuerpos
Anticuerpos CD20 (anti- CD20) Ateroprotector. Reductores de las clulas B. Efectos proaterosclerticos B- 2. El CD- 20 no reduce las clulas plasma.
Clulas B220IgM Productoras de IgM. Menos afectadas que las clulas B productoras de IgG.
Anticuerpos LDLox Ateroprotectores Infusin de antiLDLox menos aterosclerosis en ratones hipercolesterolmicos.
En humanos puede haber correlacin positiva o negativa o ninguna entre los ttulos de anti-LDLox y la aterosclerosis.
CLULAS T: CD4, CD8, tcr alfabeta.
CD4CD8
acelera la aterosclerosis. En ratones Apoe -/- con inmunodeficiencia severa combinada. Ratones Ldlr -/-, presentan lesiones ms pequeas.
Incrementan la aterosclerosis
Rol de las clulas t cooperadorasLa respuesta de las celulas T cooperadoras dirige la aterosclerosis:Interfern Th1Estn presentes en las plaquetas humanas y poseen efectos patognicos
CELULAS Th1Son clulas T inflamatorias, las cuales se encargan de activar macrfagos que destruyen bacterias intravesiculares. La IL-12 es necesaria para la induccin de las clulas Th1 y el IFN aumenta el crecimiento de las clulas Th1. Vale acotar que las bacterias gramnegativas, los protozoarios y algunos virus inducen la respuesta Th1
Interferon gammaEs un tipo de citoquina producida por los linfocitos T CD4, CD8, Th1 y NK cuya funcin ms importante es la activacin de los macrfagos (y le permite destruir a los microbios fagocitados), inhibe la replicacin viral y es antiproliferativo.
Porqu?Por que intervienen en la formacin de fibras con menor cantidad de colgeno
Mayor expresin de CMH IIInducen citoquinas proinflamatorias
Aumenta: - las proteasas - la secrecin de quimiocinas - la regulacin en la adhesin molecular - la activacin de macrfagos y clulas endoteliales
Se ha demostrado que: Ratones con deficiencia de interferon , o defectos en sus receptores presentan menor lesin aterosclertica. Ratones que reciben interferon , tienen mayores lesiones aterosclerticas.
POR OTRA PARTE:Aumento de la IL-12 (inyectada): promueve la formacin de lesiones prematuras. Disminucin de la IL-12 (eliminacin de genes que codifican para IL12): impiden de forma inmediata el desarrollo de las lesiones.
Aumento de la IL-18 en ratones tratados presentan mas aterosclerosis Disminucin de la IL-18 (promotora de Th1) en ratones con carencias presentan menos lesiones.
IL-33 (inductor de respuesta Th2) da como resultado menor aterosclerosis en ratones. IL-17 que coopera en la produccin de celulas T cooperadoras parece estar presente en las plaquetas aterosclerticas, es decir desempea una actividad PRO-aterosclertica
Deficiencia de SOCS3 (supresor de sealizacion de IL17) en ratones, manifiesta menor desarrollo de la enfermedad.
Las celulas FOXP3 la cual se encuentra en las plaquetas de los ratones asi como en la d los humanos tiene grandes efectos ateroprotectores
Las citoquinas en las clulas T reguladoras producen TGF- e IL-10 y ambas tienen fuertes efectos ateroprotectores.
Esto se ha demostrado en ratones con deficiencia de CD80, CD86, CD28 (los cuales tienen menor cantidad de clulas T reguladoras)
Ratones APOe que reciben via oral anti-CD3 (inductora de las clulas T reguladoras a nivel perifrico) inducen TCD4 y CD25 que expresan TGF- y por ende presentan menos aterosclerosis
Antigenos en el desarrollo de aterosclerosis Proteinas de choque trmico 60 (hsp60) LDL
Proteinas de choque trmico 60 (hsp60)Las protenas del choque trmico (HSPs), son molculas que se expresan en una clula en respuesta a diferentes estmulos o condiciones de estrs
Las hsp60 se activan justo despues de la necrosis en muchos tejidos; estudios demuestran que la respuesta inmune adaptativa de las hsp60 afecta a la aterosclerosis
Luego de inmunizacin parenteral CONTRA ste antgeno ha habido formacin de placas de grasa.
El antigeno hsp60 ha sido ligado a muchas condiciones inflamatorias (incluyendo artritis), por consiguiente las reacciones anti hsp60 NO son especficas en la aterosclerosis
Lipoprotena de baja densidadPartcula que se une y transporta el colesterol en la sangre
Cuando las LDL se acumulan en el tejido vascular se oxida (pasando a ser LDLox) generan estructuras adicionales potencialmente inmunognicas.
Los anticuerpos circulantes reconocen los eptopos inducidos por la oxidacin de las LDL. Y los anticuerpos de LDL son abundantes en pacientes con aterosclerosis.
Las LDL (que contienen eptopos de clulas B y T) provocan respuestas inmunes humorales y celulares durante el desarrollo de la atersclerosis.
La transferencia de celulas T reactivas de LDL aceleran la aterosclerosis en ratones hipercolesterolemicos, mientras que la inmunizacion en contra de particulas LDLox da como resultado menos aterosclerosis Inmunizacion parenteral con LDL o sus pptidos derivados (como la ApoB100) producen efectos ateroprotectores
Clulas presentadoras de antgenos y DCs internalizan LDLox
inducen respuestas asociadas con MAS aterosclerosis En cambio: DCs tolerognicas que han sido tratadas con IL-10 mientras estaban cargadas con ApoB100 inhiben la enfermedad
Las placas de ateroma se inician en la capa ntima de una arteria.
El exceso LDL en la circulacin crea una respuesta
Esta adhesin es llevada a cabo en la pared arterial por las quimiocinas
los monocitos llegan al sitio de la lesin, pegndose a las molculas por adhesin
Si las LDL son demasiadas los monocitos no pueden cubrirlas
Y por esto se forman las clulas espumosas
Estas clulas espumosas reunidas en la pared del vaso sanguneo forman una veta de grasa
Este es el inicio de la formacin de la placa de ateroma
Las clulas espumosas acaban por estallar y formar una masa de macrfagos muertos, colesterol, cidos grasos, triglicridos y restos de las lipoprotenas
Todos estos procesos unidos a la inflamacin local de la ntima, reduce la luz de la arteria
Valores de colesterol LDLActualmente, los valores ms aceptados internacionalmente de colesterol LDL son los definidos por la American Heart Association.
Menos de 100 mg/dL Nivel ptimo de colesterol LDL, correspondiente a un nivel reducido de riesgo para cardiopata isqumica. 100 a 129 mg/dL Nivel de LDL prximo al ptimo
130 a 159 mg/dL Fronterizo o limtrofe con alto nivel de LDL 160 a 189 mg/dL Alto nivel de LDL
190 mg/dL y superiores Nivel excesivamente elevado, riesgo incrementado de cardiopata isqumica.
Pero cabe acotar que:La concentracin de antgenos y otros posibles factores determinan la clase de respuesta inmune PRO ATEROPROTECTORA provocada por las preparaciones de LDL.
Tolerancia y reactividad a lasPlasma Circundante Se pensaba: Necesarias para la supervivencia Cl. T reactivas de LDL son eliminadas por una seleccin negativa
Su oxidacin genera
Reactivan a aquellos Ag que no fueron removidas durante la evolucin del
Clones de clulas T
Tolerancia y reactividad a lasLas hiptesis fueron desafiadas y demostrando que: Reconocen pptido de las partculas de: LDL nativas ApoB100, fraccin de protena de LDL
En
Clulas T perifricasSu oxidacin
extingue
activacin de clulas T dependientes de LDL
Tolerancia y reactividad a lasRelacin inversa entre la captacin de clulas presentadoras de ag y el reconocimiento de las cl. T de LDL ox.
LDL ox
- - - -
en molculas de su superficie
se generan
se convierten en ligandos para los receptores scavenger
Produce la captacin por CPA Clulas T reconocen pptido de forma nativa no oxidando ApoB100
Tolerancia y reactividad a lasLa inmunizacin en contra de TCR Reconocimiento
bloqueo de anticuerposLa inmunidad celular hacia las protenas de LDL nativas puede tener un papel patognico en la aterosclerosisRespuesta de Extensin de la enfermedad
clulas T
Las clulas T potencialmente patognicas son capaces de reconocer eptopos de LDL que pueden estar presentes en los organismos adultos pero que probablemente se mantienen al margen por los mecanismos perifricos tolerantes.
Tolerancia y reactividad a lasOxidacinLa oxidacin modificaciones con propiedades fsicoqumicas
Las LDL no oxidadaspartculas nativas posee eventos oxidantes que causan cambios limitados a las LDL
mantienen los rasgos de las partculas nativas, incluyendo la antigenicidad.
Tolerancia y reactividad a lasLDL-oxidadaEntrada, acumulacin y destino de lpidos y monocitos-macrfagos en la fase temprana de la aterognesis
Se inicia altos niveles de LDL
transporte de lipoprotenas a la pared arterial inductores de la lesin en el endotelio vascular.
Esta lesin acelera el intercambio de LDL entre el plasma y la ntima vascular, resultando una acumulacin de LDL.LDL se modifica oxidndose mnimamente.
Produce cidos grasos poliinsaturados
Hacen + electronegativa la lipoprotena al reaccionar con las lisinas de la apo B100, y oxiesteroles.
Tolerancia y reactividad a lasLDL oxidadas -Son reconocidas por un receptor no especfico de las clulas -Funcionalidad no se modifica por la entrada de colesterol a la clula y son internalizadas continuamente
Cuando esto ocurre en el endotelio vascular y su capacidad de almacenamiento de colesterol se sobrepasa, entran en un proceso de apoptosisLiberando factores proaterognicos que desarrollan un papel importante en el proceso aterosclerticoProceso Aterognico
La inflamacin es un factor relevante y la oxidacin de las LDL contribuye a dicha inflamacin.
Forma nuevos eptopos en las LDL
linfocitos T que las reconocen como extraas
Tolerancia y reactividad a lasLDL oxidadas Proceso Aterognico
Diferenciacin de monocito a macrfago
Estimulan la secrecin de citoquinas y glicoprotenas en la superficie celular del endotelioConvierten a la LDL en altamente oxidada
Susceptible de ligarse a receptores celulares no regulados (scavengers tipo I y II)
Saturan las clulas de colesterol y se forman las clulas espumosas.Estas lipoprotenas modificadas por oxidacin pueden desencadenar una respuesta autoinmune que conduce a rutas metablicas alternativas, con formacin de clulas espumosas potencialmente aterognicas.
Regulacin metablica de la inmunidad y la inflamacinRespuesta Inflamatoria Parte Adaptativa Se modulanSeales
Se genera a travs deDe la Inmunidad
Parte Innata
Generadas en el metabolismo celular y sistmico y son gobernadas por muchas drogas de uso comn
Debido a: La unin de elementos promotores de genes clave en la respuesta inmune, Receptores nucleares tales como: El receptor de glucocorticoides, Receptores de estrgeno, Receptores de vitamina D, Receptores de acido retinoico, Receptores de lpidos X y Receptores de proliferadores de proteasomas activados regulan un amplio espectro de respuestas inmunes.
Regulacin metablica de la inmunidad y la inflamacinEjemplos: inhiben la transcripcin del factor NF- kB. modulan la proliferacin de clulas T y el desarrollo de clulas T reguladoras. Los receptores de acido retinoico: Los receptores de estrgeno:
Impide la activacin de clulas T a travs de la interaccin con el factor de transcripcin NFAT Tambin la transcripcin de genes codificados IL- 1, CCL2, IL- 12 y otras molculas proinflamatorias. Estos eventos probablemente afectan la aterognesis.
El receptor de proliferadores de proteasomas activados:
Regulacin metablica de la inmunidad y la inflamacinLa regulacin depende de los productos de la biosntesis del colesterol
Geranyl-geranyl y farnesylGenera el derrame de acido mevalnico unido a un grupo de enzimas y factores de cotranscripcin, regulando sus actividades
Controlan la actividad de la ENOS, el ms grande transactivador del CMH clase II, y el pequeo RhoA GTPasa.colesterol en
Eventos llamados isoprenilacin
Las estatinas puedan afectar el agrupamiento de los receptores en las bases lipdicas, muy importante para la sealizacin a travs de los TCR y los Factores de Crecimiento hematopoyeticos.
Conllevan la actividad de condiciones autoinmunes, como la encefalomielitis autoinmune experimental y la artritis reumatoide.
Enfermedad cardiovascular aterosclertica (EAC o ingls CAD) Epidemiologa Clsica
Epidemiologia genticaGrandes concentraciones de:Plasma, Alta presin sangunea, El cigarrillo y La diabetes -Son factores de riesgo independientes de la Aterosclerosis
Epidemiologa Gentica
La informacin es muy limitada. La hipercolesterolemia familiar es uno de los desordenes monognicos ms comunes, con una frecuencia de alelos de alrededor de 1: 300- 1: 500. Es raro que aparezca en los estudios asociados con genomas
Epidemiologia genticafactores de riesgo genticos
Estudios de corto y mediano alcanceacerca de
Polimorfismos Nuclotdicos Genes codificadores de factores co- estimulantes (OX40L)El ms grande transactivador del CMH clase II y componentes involucrados en la biosntesis de los leucotrienos proinflamatorios.
Genes tienden a aparecer en estudios asociados con grandes genomas.
Epidemiologia genticaLa EAC es de 10 a 20 veces ms comn que la artritis reumatoide
Est 100 veces ms cerca de prevalecer que la esclerosis mltiple
Es dudoso que un solo alelo de HLA pueda provocar susceptibilidad ante la enfermedad.
La aterosclerosis enfatiza el papel de la inflamacinSevera enfermedad inflamatoria crnica presentan un gran riesgo de enfermedad arterial. Con artritis reumatoide presentan doble incidencia de EAC.
Pacientes con:
Con lupus estirematoso sistmico corren an con un mayor riesgoCon soriasis tambin desarrollan la EAC
Estudios mencionan que la EAC
Comienza a manifestarse pocos aos despus de la aparicin de la artritis reumatoide pero no prevalece antes de sus comienzos.
Es ms comn que el estatus de la artritis reumatoide promueva la inflamacin vascular en la aterosclerosis en vez de que la artritis reumatoide y la EAC compartan genes de riesgo.
La aterosclerosis enfatiza el papel de la inflamacinEstudios sugieren que
Cuando se hace una administracin prematura en el desarrollo de la artritis reumatoide, el bloqueo del factor de necrosis tumoralRiesgo menor de aparicin de la EAC
Arroja como resultado
Bloquear el factor de necrosis tumoral no trae efectos beneficiosos para la insuficiencia cardiaca, una condicin a nivel terminal se puede ocasionar no solo por la EAC sino tambin por la cardiomiopata y muchas otras enfermedades
Es de gran importancia continuar desarrollando estos estudios para lograr contabilizar los efectos de la terapia anti- inflamatoria en la EAC.
Estudios clnicos e histopatolgicos En grupos de pacientes con mecanismos inflamatorios identificados han sido patolgicamente importantes en la aterosclerosis Han comprobado que los componentes de la inmunidad innata estn involucrados en el proceso de la enfermedad y que los biomarcadores de la inflamacin acarrean un valor predictivo de la EAC.
PRRs de la inmunidad Componentes de las Pueden activar innata y servir como lipoprotenas autoantgenos para las plasmaticas reacciones inmunes en las arterias humorales y celulares. arterosclerticas Muchos estudios experimentales apoyan la idea de un papel ms importante para dichos mecanismos dentro de la aterosclerosis y han identificado una gran cantidad de objetivos viables para terapia.
humanos
inflamacin
factor de riesgo independiente de las manifestaciones de la aterosclerosislos estudios demuestran
aumento en la tasa de mortalidad por causas cardiovasculares en pacientes con enfermedades inflamatorias crnicas que apuntan hacia un papel promotor de la enfermedad por parte de la inflamacin sistmica en la aterosclerosis. Se necesitarn estudios ms profundos para evaluar el uso de terapias inmunes directas en contra de la aterosclerosis cardiovascular.
bibliografa Gran Hansson & Andreas Hermansson, (2011). Review: The immune system in atherosclerosis. Centro de medicina molecular, hospital universitario de Solna, Instituto Karolinska, Estocolmo, Suiza. Bosc, Lisardo. (2010). Review: Fisiopatologa de la aterosclerosis: un punto de encuentro entre la nutricin y la inflamacin. Instituto de Investigaciones Biomdicas. Madrid. Brown, Michael S(1990). Human macrophage scavenger receptors: Primary structure, expression, and localization in atherosclerotic lesions. Medical Sciences. Vol. 87, pp. 9133-9137. Online: http://www.pnas.org/content/87/23/9133.full.pdf