Resumen de Análisis de los mecanismos celulares y moleculares reguladores del efecto de la fluvastatina y nuevos fármacos antioxidantes en la prevención de la trombosis y la aterotrombosis asociadas al síndrome antifosfolípido y al lupus eritematoso sistémico. Estudio genómico y proteómico
RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE D./Dª Patricia Ruiz Limón TÍTULO DE LA TESIS: “Análisis de los mecanismos celulares y moleculares reguladores del efecto de la Fluvastatina y nuevos fármacos antioxidantes en la prevención de la trombosis y la aterotrombosis asociadas al Síndrome Antifosfolípido y al Lupus Eritematoso Sistémico. Estudio Genómico y Proteómico”.
1. Introducción o motivación de la tesis La enfermedad vascular aterotrombótica representa un problema global de salud pública de importancia creciente. A pesar de los avances realizados en el tratamiento de las manifestaciones clínicas de esta enfermedad (infarto de miocardio, accidentes cerebrovasculares, aneurisma aórtico, vasculopatía periférica, etc) las recidivas son frecuentes y la morbimortalidad continúa siendo elevada. Un aspecto importante en la prevención y tratamiento de la aterotrombosis consiste en identificar precozmente a los sujetos con riesgo vascular aumentado, susceptibles de desarrollar episodios trombóticos.
Los nuevos conceptos relacionados con la patogenia de la aterotrombosis (AT), donde la inflamación generada por un mecanismo immunológico se considera determinante, han permitido considerar que un proceso autoinmune esté involucrado en su inicio y perpetuación (1). Las enfermedades autoinmunes más estudiadas en relación con la AT son aquellas que presentan una mayor incidencia, como el lupus eritematoso sistémico (LES) y el síndrome antifosfolípido (SAF).
El análisis de los mecanismos que llevan al desarrollo de una AT prematura y/o acelerada en estas patologías permite establecer similitudes entre la aterogénesis y los procesos inflamatorios crónicos que caracterizan a estas enfermedades: incremento en la expresión de moléculas de adhesión en el endotelio, aumento del reclutamiento de células proinflamatorias y activación de macrófagos, aumento en la expresión de citoquinas, factores de crecimiento y otros factores inflamatorios que interrelacionan los distintos tipos celulares [1],[2]. Así, la presencia de una enfermedad autoinmune constituye un factor de riesgo aterogénico de gran peso, ya que aumenta la probabilidad de un evento trombótico en mayor grado y en menor tiempo que los factores de riesgo tradicionales.
Más recientemente se ha demostrado que el estrés oxidativo ejerce un papel fundamental en la patogenia de la aterotrombosis. En los vasos sanguíneos, el desequilibrio redox promueve un fenotipo vascular que facilita las modificaciones oxidativas de lípidos y proteínas, la infiltración de células del sistema inmune y aquellas que participan en procesos inflamatorios, la activación plaquetaria y una alteración local de las fuerzas hemodinámicas. En el ambiente de desequilibrio redox presente en numerosas patologías cardiovasculares, las lipoproteínas de baja densidad oxidadas (oxLDL, del inglés Low density lipoprotein oxidazed) son captadas por los macrófagos y transportadas a la pared del vaso sanguíneo, dando lugar a la formación de la placa aterosclerótica. A este proceso también se une una alteración de la actividad de las HDL anti-aterogénicas y de los mediadores inmunes, debido a un incremento del estrés oxidativo. Todo ello conlleva un riesgo incrementado de sufrir enfermedad cardiovascular aterotrombótica [3].
Dada la complejidad de estas patologías y la dificultad de hallar una estrategia terapéutica efectiva, resulta de gran de interés la búsqueda de tratamientos complementarios y/o alternativos.
Diversos estudios in vivo e in vitro indican que las estatinas pueden desempeñar un papel importante en la prevención de procesos aterotrombóticos asociados a enfermedades cardiovasculares y autoinmunes [4],[5,6],[7], debido a sus pleiotrópicas funciones sobre la disfunción endotelial, sus propiedades antiinflamatorias, sus efectos immunomoduladores, etc. No obstante, aun es necesario definir las poblaciones y/o sujetos en los que sería posible obtener un beneficio real con estos tratamientos, administrados por separado o en combinación con la terapia estándar.
El coenzima Q10 (CoQ10) es un componente vital de la cadena de transporte mitocondrial con un papel crucial en la producción de ATP. A través de este mecanismo, proporciona propiedades estabilizadoras a la membrana celular y actúa como antioxidante, con efectos celulares protectores. Entre dichos efectos inhibe la oxidación de la LDL y de este modo la progresión de la aterosclerosis [8]. Es más, el CoQ10 reduce la producción de citoquinas proinflamatorias, así como la viscosidad sanguínea, efectos ambos beneficiosos en pacientes con fallo cardiaco y enfermedad arterial coronaria. Diferentes estudios han demostrado efectos terapeúticos beneficiosos de la suplementación con CoQ10 en diversas condiciones clínicas, con especial énfasis en la enfermedad cardiovascular [9], [10], [11], [12,13,14]. No obstante, los posibles efectos beneficiosos del tratamiento con CoQ10 en pacientes SAF con alto riesgo de aterotrombosis aún no han sido evaluados.
En base a estas premisas, el objetivo principal de esta tesis doctoral es el análisis de los mecanismos reguladores del efecto de las estatinas y el coenzima Q10 en la prevención de la aterotrombosis asociada al síndrome antifosfolípido y al lupus eritematoso sistémico.
2. Contenido de la investigación Estudios celulares y moleculares han demostrado que dentro de la placa arteriosclerótica los mecanismos proinflamatorios y protrombóticos están íntimamente asociados. En enfermedades autoinmunes sistémicas se han propuesto diversas teorías para explicar dichos mecanismos. La activación monocítica inducida por los anticuerpos antifosfolípido (AAF), presentes en un alto porcentaje de pacientes con SAF y LES, resulta de una compleja interacción entre numerosos efectores intracelulares, responsables últimos del desarrollo de trombosis[15], [16], [17]. Los AAF promueven la sobre expresión de moléculas protrombóticas e inflamatorias como el factor tisular (TF, del inglés tissue factor), el factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF, del inglés vascular endotelial growth factor) [16] y los receptores activados por proteasas (PARs, del inglés protease activated receptors) [16,17]. A nivel molecular, la sobreexpresión de dichas moléculas se asocia a la activación constitutiva de MAPKs y NF-kB. Los aPLs son tambien responsables de la alteracion del perfil proteico de monocitos asociado al desarrollo de trombosis, incluyendo la sobre-expresion de anexinas I y II o proteinas RhoA, entre otras (Lopez-Pedrera et al Arthritis Rheum 2008). La imbricación de estas proteínas y mecanismos intracelulares resulta en la inducción de un estado procoagulante y proinflamatorio en estos pacientes. Asimismo, tanto en SAF como en LES, se ha demostrado que los AAF parecen jugar un papel relevante en la inducción de un estatus prooxidativo, a través de la estimulación de la producción de óxido nítrico y anión superóxido, con la consecuente generación de peroxinitritos, potentes sustancias prooxidantes asociadas con la disfunción vascular y aterogénesis [18].
En el presente trabajo de tesis hemos examinado los mecanismos de desarrollo y control de la aterotrombosis en SAF y LES a través del análisis de la disfunción mitocondrial y el estrés oxidativo, su papel en la regulación de la inflamación y la trombosis, los procesos celulares y moleculares involucrados, y la respuesta a nuevas aproximaciones terapeúticas.
Los resultados de la presente tesis doctoral indican que: 1) Existe una alteración del estado redox intracelular en leucocitos de pacientes SAF (mediado por los autoanticuerpos característicos del síndrome) que regula el estado inflamatorio y proaterotrombótico, y se halla directamente asociado a la dinámica y el metabolismo mitocondrial. El tratamiento con CoQ10 previene la disfunción mitocondrial y el estrés oxidativo y reduce la expresión de marcadores protrombóticos/proinflamatorios, por lo que podría ser considerado un tratamiento prometedor utilizado como aditivo a la terapia estándar en pacientes SAF.
2) La fluvastatina ejerce multiples efectos clave en la actividad monocítica de pacientes SAF, reflejados en la alteración de su perfil proteómico, así como de la expresión de proteínas procoagulantes y proinflamatorias. Esta serie de eventos contribuyen a reducir el estado protrombótico presente en pacientes SAF. La fluvastatina podría por tanto constituir una terapia alternativa con resultados prometedores en la prevención de la aterotrombosis en esta condición autoinmune.
3) Varios mediadores de autoinmunidad, inflamación y disfunción endotelial modulan la fisiopatología de la aterotrombosis en pacientes LES. Existe asimismo una alteración del estado redox intracelular –con un papel clave de la actividad mitocondrial- asociada al efecto de los autoanticuerpos del LES e implicada en el desarrollo de dichos procesos patológicos. El tratamiento in vivo con fluvastatina reduce la actividad de la enfermedad, asi como su estatus pro-aterotrombótico, modulando de manera específica el perfil génico de monocitos. Por tanto, como en el caso de pacientes SAF, la fluvastatina podría considerarse una terapia beneficiosa en la prevención de la patología cardiovascular en pacientes LES.
3. Conclusión En suma, la aterotrombosis en el SAF y el LES constituye una patología de carácter sistémico, en cuyo desarrollo interviene una compleja red de mediadores inmunológicos, procoagulantes, estrés oxidativo y citoquinas que conducen a la aparición de células espumosas en la pared vascular, con la consiguiente formación de estrías grasas y de placas que derivan en la inducción de procesos trombóticos.
Numerosas herramientas terapéuticas se hallan en estudio para su posible uso en la prevención de la patología cardiovascular asociada a estas enfermedades autoinmunes. Entre ellas, el presente estudio demuestra que la Fluvastatina y el Coenzima Q10 podrían constituir alternativas terapéuticas efectivas, administradas como complemento a la terapia estándar.
