Estudio sobre la permeabilidad capilar a las proteínas en sujetos normales y dislipémicos
- Autores: Juan Manuel de La Vega Sanchez
- Directores de la Tesis: Miguel Angel Rico Corral (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Aznar Martín (presid.), Fernando Fabiani Romero (secret.), Francisco Trujillo Berraquero (voc.), Carlos Jose Holgado Silva (voc.), Juan Carlos Alvarez Benitez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Introducción: En primer lugar deberíamos definir el concepto de permeabilidad capilar. Aunque hay en la actualidad muchas definiciones, parece que la más acertada es aquella que lo define como la capacidad de la pared de los vasos sanguíneos para permitir que pequeñas moléculas y elementos pasen a su través. En la actualidad existen datos que sugieren que la permeabilidad capilar está relacionada con la función endotelial.
Estudio del endotelio y de la función endotelial: Actualmente se definen tres tipos de capilares: ¿ Continuos: Que podemos verlos en músculo, tejido nervioso, tejido conjuntivo¿ ¿ Fenestrados: Que aparecen en páncreas, tubo digestivo, glándulas endocrinas¿ ¿ Sinusoides: Como los que se hallan en el hígado.
Todos ellos tienen una capa celular interna, el endotelio, que ejerce un papel central como sensor y transmisor de señales, siendo capaz de detectar cambios físicos y químicos, y transformarlos en funciones adaptativas. El mantenimiento del endotelio como una barrera semipermeable es particularmente importante para el control del paso de macromoléculas y fluidos entre la sangre y el espacio intersticial. Es conocido cómo, en el curso de procesos inflamatorios, hay una disminución de esta función (disfunción endotelial).
Tradicionalmente se sustentaba la idea del endotelio como una barrera estática, que sólo era atravesada por diferentes sustancias a través de las uniones intercelulares. Hoy se ha superado este concepto. Se estima que las dimensiones de las uniones intercelulares, cuando no están alteradas, son insuficientes para permitir el paso de proteínas de forma libre a través de la barrera endotelial.
En la actualidad se definen tres modelos para el paso de moléculas y sustancias a través del endotelio que son: - Sistemas de transportadores celulares.
¿ Via paracelular: A través de las uniones intercelulares.
¿ Vía transcelular: A través de caveolas.
Generalmente funcionan a consta de energía metabólica, seleccionan qué sustancias se intercambian entre la luz del capilar y el intersticio celular. El transporte va a depender del radio molecular y de los gradientes proteicos (1-2). Un ejemplo: serían las proteínas hidrofóbicas que participan en el transporte de la Albúmina. En relación con el sistema de transporte transmembrana caveolar, se ha identificado para determinadas proteínas específicas, como Dynaminas, Intersectinas y Caveolina-I - Difusión: Basada en gradiente de concentraciones y en el peso molecular. Cada sustancia difunde desde el medio con mayor concentración al de menor concentración, y en relación inversa a su peso molecular (mayor permeabilidad cuanto menor es el peso molecular de la sustancia en cuestión).
- Filtración: Depende de la Presión coloidosmótica intersticial y plasmática, de la filtración del capilar y de la presión hidrostática intersticial y plasmática.
Una función endotelial normal supone que los mecanismos de permeabilidad capilar están conservados. Pero existen determinados factores que provocan disfunción endotelial y secundariamente son causa de alteración en la permeabilidad capilar. Se ha constatado que ciertos factores de riesgo vascular bien caracterizados, como la dislipemia (elevados niveles plasmáticos de lipoproteínas de baja [LDL] o muy baja [VLDL] densidad), tabaco, diabetes, hipertensión, homocisteina, o radicales libres de oxigeno, producen disfunción endotelial .
Papel del óxido nítrico y del colesterol en la función endotelial.
El endotelio sintetiza oxido nítrico (NO) que es un regulador del tono vascular, siendo la molécula más versátil que sintetiza el endotelio, ya que posee la mayor parte de las propiedades ateroprotectoras que se atribuyen a este: Vasodilatador, antiagregante plaquetario, inhibidor de la proliferación de las células musculares lisas (CML), antioxidante e inhibidor de la expresión de moléculas de adhesión celular (CAM) y de la adhesión de los monocitos. Se conoce que determinados factores son inductores de daño vascular a través de una reducción en la síntesis de NO y que el factor aterogénico del que se tiene mayor conocimiento acerca de su efecto sobre el NO es la concentración plasmática de LDL.
El colesterol LDL puede reducir la síntesis endotelial de NO a través de dos mecanismos: ¿ Reducción de la actividad de la NO sintetasa (eNOS).
¿ Incremento de la actividad del enzima inhibidor de la eNOS (9,10).
La disfunción endotelial generada por el déficit de NO contribuye a un incremento de la permeabilidad capilar, y esto puede favorecer el desarrollo de lesiones arterioescleróticas.
Efectos de la presión sanguínea: Estudios experimentales demuestran que el endotelio es el transmisor del efecto de la tensión arterial sobre la permeabilidad capilar. Se ha comprobado en diversos experimentos en animales que cuando la arteria es despojada del endotelio la permeabilidad capilar no vuelve a depender de la presión y cómo el aumento de presión arterial modifica la permeabilidad capilar. Aunque son muchos los ensayos que se han hecho hasta ahora destacan los realizados por McIntire y Tarbell, los cuales determinaron que el incremento experimental de la presión arterial produce un incremento progresivo pero temporal de la permeabilidad vascular, debido a alteraciones en la presión de las uniones intercelulares.
Métodos de estudio de la función endotelial ¿ Coronariografía.
¿ Pletismografía.
¿ Vasodilatación por hiperemia compensadora.
Hipótesis En nuestro trabajo pretendemos demostrar que los pacientes con dislipemia por incremento de la concentración plasmática de LDL sufren una alteración de la permeabilidad capilar.
Disfunción endotelial Alteración de la permeabilidad capilar Ateroesclerosis Material y métodos Pacientes y controles: Para llevar a cabo nuestro estudio, se tomará un primer grupo una muestra de 47 sujetos. Estos sujetos deberán estar carentes de enfermedad conocida y sin tratamiento farmacológico alguno. El segundo grupo estará formado por 15 pacientes diabéticos tipo 2 de edad comprendida entre 45 y 75 años, controlados metabólicamente; dicho grupo nos sirve de referencia de personas con lesiones vasculares (debida a su diabetes). Un tercer grupo estará formado por 21 pacientes hiperlipémicos primarios de edad similar a la anterior, que tengan una puntuación según la escala de criterios diagnósticos de hipercolesterolemia familiar primaria de la OMS mayor o igual a 8.
Grupo1 Grupo2 Grupo3 Edad 45-75 45-75 45-75 Sexo H H H DM - - + DLP - + - Otras patologías - - - Método para la medida de la permeabilidad capilar: La toma de la muestra sanguínea se realizó en dos pasos (método Landis para provocar hemoconcentración): 1) Tras ayuno mínimo de doce horas, se extrajo una primera muestra de sangre venosa.
2) Tras una compresión arterial con esfigmomanómetro a 100 mm de Hg durante 15 minutos, se realizó una segunda extracción.
Determinaciones realizadas en ambas muestras: - Bioquímica general, hemoglobina, hematocrito, volumen plaquetar medio, proteínas totales, fracciones lipoproteicas, proteinograma y fibrinógeno.
- No se determinaron Proteína C reactiva ultrasensible ni homocisteína porque ya desde el inicio se comprobó, en el grupo de sujetos normales, que no existían diferencias significativas entre las dos muestras.
Estudio de resultados ¿ Figura 1.- Incremento porcentual de hemoglobina (Hb), hematocrito (Htco) y fibrinógeno (F) tras la prueba de Landis en el grupo de sujetos normales.
¿ Figura 2.- Incremento porcentual de proteínas totales (Pt), albumina (Alb), gammaglobulina (Gm), apoproteinas A (apoA) y B (apoB) y proteína c reactiva (PCR) tras la prueba de Landis en sujetos normales.
¿ Figura 3.- Incremento porcentual de colesterol total (CT), triglicéridos (TG), lipoproteínas de baja densidad (LDLc),lipoproteínas de alta densidad (HDLc) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDLc), tras la prueba de Landis en sujetos normales.
En sujetos normales observamos que en situación de aumento de la presión intravascular en pacientes normales, las sustancias que muestran mayor permeabilidad para atravesar el endotelio son apoA y VLDL.
¿ Figura 4.- Incremento porcentual de hemoglobina (Hb), hematocrito (Htco) y fibrinogeno (F) tras la prueba de Landis en el grupo de pacientes diabéticos.
¿ Figura 5.- Incremento porcentual de proteínas totales (Pt), albúmina (Alb, gammaglobulina (Gm), apoproteínas A (ApoA) y B (ApoB) en el grupo de pacientes diabéticos.
¿ Figura 6.- Incremento porcentual de colesterol total (CT), triglicéridos (TG), lipoproteínas de baja densidad (LDLc),lipoproteínas de alta densidad(HDLc) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDLc), tras la prueba de Landis en el grupo de pacientes diabéticos.
En sujetos diabéticos vemos que las sustancias que tienen mayor permeabilidad para atravesar el endotelio son las VLDL.
¿ Figura 7.- Incremento porcentual de hemoglobina (Hb), hematocrito (Htco) y fibrinogeno (Fg) tras la prueba de Landis en el grupo de pacientes dislipémicos.
¿ Figura 8.- Incremento porcentual de proteínas totales (Pt), albúmina (Ab), gammaglobulina (Gm) y apoproteínas A (apoA) y B (apoB) tras la prueba de Landis en el grupo de pacientes dislpémicos.
¿ Figura 9.- Incremento porcentual de colesterol total (Ct), triglicéridos (Tg), lipoproteínas de baja densidad (LDLc), lipoproteínas de alta densidad (HDLc), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDLc) tras la prueba de Landis en el grupo de pacientes dislpémicos.
Finalmente, en situación de aumento de la presión intravascular en pacientes dislipémicos, las sustancias que muestran mayor permeabilidad para atravesar el endotelio son apoA y VLDL.
¿ Figura 10.- Grafica comparativa en los tres grupos estudiados, con los incrementos en porcentaje de hemoglobina (Hb), hematocrito (Htco) y fibrinogeno (F) ¿ Los sujetos dislipémicos, en comparación con los normales y los diabéticos, tienen menor permeabilidad para los hematíes en circunstancias de incremento de presión intravascular.
Figura 11.- Grafica comparativa en los tres grupos estudiados, con los incrementos en porcentaje de proteinas totales (Pt), albumina (Alb), gammaglobulina(gm) y apoproteínas A y B.
¿ Los sujetos dislipémicos, en comparación con los normales y los diabéticos, tienen mayor permeabilidad para las apoA en situaciones de incremento de presión intravascular.
¿ Figura 12.- Grafica comparativa en los tres grupos estudiados, con los incrementos en porcentaje de colesterol total (Ct), triglicéridos (Tg), lipoproteínas de baja densidad (LDLc), lipoproteínas de alta densidad (HDLc) y lipoproteínas de muy baja densidad (VLDLc).
¿ Los sujetos dislipémicos, en comparación con los normales y los diabéticos, tienen menor permeabilidad para las VLDL. También tienen mayor permeabilidad para HDL que los diabéticos.
Discusión Conforme a sus diámetros moleculares, las lipoproteínas que deberían atravesar la barrera endotelial con mayor facilidad deberían ser las HDL (5-12 nm), seguidas de las LDL (19-25 nm) y las VLDL (30-100 nm), aunque observamos en este estudio que no es así; posiblemente, en el paso de las lipoproteínas a través del endotelio no participan exclusivamente factores físicos. Además, aunque se definen tres tipos de mecanismos de transporte (sistema de transportadores celulares, difusión y filtración), estos mecanismos tampoco son por sí solos suficientes para poder abarcar todo el flujo transendotelial ni pueden explicar cómo las alteraciones en la permeabilidad capilar pueden en un momento dado alterar el flujo de proteínas y otras sustancias. El paso de partículas no está en relación lineal con el tamaño, lo que nos hace pensar que debe haber un trasporte activo en el endotelio que regule el paso de dichas moléculas. Creemos que la alteración de dicha barrera endotelial podría estar relacionada con los procesos de ateroesclerosis y su consecuente alteración de la permeabilidad capilar.
En los pacientes portadores de una dislipemia, en comparación con los sujetos normales, prácticamente todos las concentraciones de los diferentes parámetros están aumentadas en la muestra sanguínea obtenida tras hemoconcentración. Los valores más elevados se obtuvieron con las HDLc, seguidas de LDLc y VLDLc.
Existen estudios en animales que sugieren que la disfunción endotelial y la ateromatosis provocan una alteración en la permeabilidad capilar, lo que nos ayudaría a comprender los resultados obtenidos . No disponemos en la actualidad de un modelo teórico que justifique estos fenómenos. Hay diversos estudios en los que se demuestra que la presencia de una patología sistémica como la diabetes mellitus provoca alteraciones en la permeabilidad capilar a diversas proteínas.
Conclusiones ¿ La permeabilidad capilar es un complejo proceso en el que participan múltiples mecanismos, no del todo identificados hasta el momento.
¿ El paso de proteínas a través del endotelio es distinto en sujetos normales, en aquellos con dislipemia primaria y en los diabéticos.
¿ Estas alteraciones de la permeabilidad capilar no guardan relación con el tamaño de las moléculas afectadas.
¿ Los pacientes dislipémicos, en comparación con los sujetos normales, muestran una disminución en la permeabilidad capilar para las VLDL y un incremento de la permeabilidad para apoA.
¿ De manera secundaria hemos encontrado que los pacientes diabéticos también tienen disminuida la permeabilidad capilar para VLDL, en comparación con los sujetos normales y además en mayor cuantía que los pacientes con dislipemia.
¿ Estas alteraciones de la permeabilidad capilar sugieren que ya existe disfunción endotelial en pacientes con hipercolesterolemia, incluso antes de que se desarrolle arterioesclerosis clínicamente evidente.
¿ El método de Landis puede ser considerado un procedimiento útil y no invasivo para diagnosticar de manera precoz la disfunción endotelial en pacientes con hipercolesterolemia.
