Disf. Endotelial Dr. Rafael R. Cruz Rmz. Fisiopatologia 2

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FISIOPATOLOGIA

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  • 1. Endotelio vascular
    • Ocupa un rea equivalente a 6 canchas de tenis (adulto 70 Kg.)
    • Peso total 3 .5 Kg.
    • Masa celular compuesta por 1 trilln de celulas endoteliales
    Su importancia noesta condicionada por factores cuantitativos sino cualitativos

2. Funciones del endotelio vascular Permeabilidad Migracinclulas mononucleares y PMN Superficie antitrombticaprofibrinoltica Adhesin clulas mononucleares yPMN Control crecimiento ymigracin CML Inhibicin de laagregacin plaquetaria Controlvasomotor Producciny liberacinde sustancias vasoactivas Transduccin defuerzas mecnicas 3. Surgimiento del trminodisfuncin endotelial Comienzos de los 70Finales de los 70 Aceleracin del proceso aterosclertico por remocin de la capa endotelialEndotelio morfolgicamente intacto en zonas de lesiones Disf un cin Endotelial Primer cambio fenotpico sistmico del endotelio vascular sometido a factoresde riesgo aterotrombticos . ? 4. Que se define por disfuncin endotelial ? Disfuncin Endotelial:Primercambio fenotpico de la vasculaturaexpuesta a factores de riesgo aterotrombticos( ) SentidoEstrecho (*)Marcada disminucin en lasntesis/biodisponibilidad deNO. SentidoAmplio Seadicionaunestadodeactivacindel endotelio 5. Factores de riesgo y consecuencias de la disfuncin endotelialFactores de riesgo tradicional Disfuncin endotelial Lesin y remodeladoInflamacinVasoconstriccinTrombosisvascular 6.

  • Bases moleculares y mecanismos involucrados
  • en el origen de la disfuncin endotelial.

7. Disfuncin endotelialy Biologa vascular.Un vnculo indisoluble

  • Papel paracrino y endocrino del endotelio(ECA,PGI, NO, endotelinasetc)
  • Anormalidades vasomotoras(vasoespasmo coronario por angiografa, vasoconstriccinparadjica a ACh ( * )
  • Inflamacin, aterosclerosis( Intensa acumulacin de clulasmononucleares en sitios de lesin, VCAM-1 como molcula prototipocontraligando VL-4)
  • Oxidacin y regulacin vascular ( Oxidacin de LDL,produccin deEROs asociada con respuestas inflamatorias en los vasos , Inactivacindel NO por ROS,estatus redox intracelular y activacin de NFkB.Papel protagnico de mecanismos basados en cambios redox).
  • Fisiologa y Biologa molecular y celularde AngiotensinaII ;( SAVE y SOLVD (IECA); Ang II inductor de estrsoxidativo ymarcada actividad proinflamatoria).

8. Estrs oxidativo. Un denominador comn Estrs oxidativo hipertensindislipidemiadiabeteshbito de fumarEROs NO . ONOO - Endotelio disfuncionalO 2 - H 2 O 2 . OH 9. Fuentes de EROs en la vasculatura p47 p40 p22 p67 Rac NOX-4 NADPH oxidasa O 2 - O 2

  • Xantina oxidasa
  • Respiracin mitocondrial
  • Ciclooxigenasa
  • Lipooxigenasa
  • Citocromo P450
  • NOS III disfuncional
  • Ang II, ET-1, Trombina
  • IL-1, TNF-
  • PDGF, IGF, EGF
  • Ocupacin de LOX-1
  • Fuerza de distensin parietal

gp91 phox Citoesqueleto. anti-gp91 phoxanti-tubulina 10. Interaccin de EROs con sistemas de sealizaciny consecuenciasen la vasculatura EROs Tirosina cinasas Tirosina fosfatasas xido ntrico +++-+-ControlExpresinCrecimiento celular/apoptosisControl vasomotorgenes pro-vasomotorPermeabilidadinflamatorios Vascular Ca2++ intracelularFactoresTrasncripcin NFkB, AP-1, STAT MAPCinasas JNK, p38MAPK ERK1/2 11. Oxido ntrico (NO. ): Un mediador clave en la funcionalidad vascular -Nitrosilacin ODC -Ciclina/cinasa dependiente de ciclina Regulacin NFkB -Nitrosilacin de IKK -Resntesis de IkB -Inhibicin caspasas 3 y 9 -desestabilizacinARNmMKP-3 (impide degradacin Bcl-2) - GMPc -Ca+2 -P-selectina -Conformacin GPIIa/IIIb -expresion PAI-1 -TF Anti-inflamatoria Anti-apoptosis Pro-fibrinoltica Anti-plaquetaria Proliferacin ymigracin CML NO . 12. Algunas caractersticas y estructura de dominios de la NOS III -Miristilacin (glicina 2) -Palmitilacin(cistena 15 y 26) COOH NH2 Acilacin Arg Zn BH4 Hemo CaM FMN FAD NADPH OxigenasaReductasa Flujo de electrones - Serina 1177 (Akt , regulacin positiva) -Treonina 495 (PKC, regulacin negativa) -Serina 114, (ERK1/2 ?) -Serina 633 (PKA, PKG, accesibilidad CaM .

  • Enzima responsable de la formacin de NO en el endotelio vascular
  • 1203 aa, PM 133 kDa
  • Regin promotora con secuencias de unin a diversos FT.
  • Muy compleja regulacin post-transcripcional
  • Formacin de complejo multimolecular( NOS osoma)

13. La caveola el compartimento celular perfecto. VEGF Ca +2 Cav-1 protena G NOS III caveola citoesqueleto Fuerzas de friccin tangencial Membranaplasmtica CAT-1 Acetilcolina, Bradikinina Serotonina Sistema de reciclaje citrulina/arginina 14. Visin panormica de la activacin de NOS III ? PI3K PLC- AC PKC CaM Akt CaMK PKA oxigenasa CaM reductasa G2C15C26NOS III CHIP Hsp90 Hsp70 NOSTRIN NOSIP NOS III Hsp90 porin Din L-arginina NO . i s PtdIns(4,5)P2 InsP3 DAG Ca2+ ATP AMPc S1177 S635 S617 T497 Cav-1 LAI CaM S116 ? VEGF-R Estrgeno-R Esfingosina-1-P Bradicinina Fuerza de friccintangencial citoesqueleto Cav-1 GC Signaloma NOSosoma inactiva activa 15. Disminucin en la biodisponibilidad de NO.Principales mecanismos Cambios en la expresin /estructura Disminucinen lasntesis/actividad Cambios en la biodisponibilidad

  • Desestabilizacin del ARNm
  • Disminucintranscripcin
  • Polimorfismo gen NOS III
  • Interaccin del NO .con O 2 -
  • Inhibidores endgenos
  • Disponibilidad de sustrato//cofactores

16. Interaccin de NO. con EROs NO . O 2 - ONOO - 6.7 x 10 9M -1s-1CuZn SOD Mn SOD ecSOD NOS III 2 x10 9 M -1s-1 Desacoplamiento de NOS IIINADPH oxidasas H 2 O 2 17. Inhibidores endgenos:Origen y relevancia fisiolgica de argininas metiladas

  • -Dimetilarginina asimtrica (ADMA)(JBC 245, 1970)

- ADMA, inhibidor competitivo de NOS III,antagoniza vasodilatacin dependiente de endotelio (Lancet 339; 1992) Protenas Protenas portando ADMA y monometilarginina (NMA) hidrlisis ADMA yNMA libres Dimetilarginina dimetilaminohidrolasa II (DDAH) Citrulina + metilaminas Excrecin renal 18. Baja disponibilidad de sustrato La paradoja de la L-arginina . Aparente discrepanciaentre las diferencias reportadas para la concentracin intracelular de L-arginina (1-2 mM) y laKmde la NOS III (2.9M) Tericamente: NO se puede incrementar la sntesis de NO porL-arginina exgena Experimentalmente: SI se puede incrementar la sntesis de NO L-arginina exgena CAT-1 19. BH4. La clave en elcontrol de la divergencia funcional de la NOS III:NO. O 2 - BH4 Estabilizacin uninL-arginina Transferencia de e -desdedominio reductasa Mantenimiento formaredox activa grupoHemo Formacin dehomodmero estable BH4 BH4 exgena

  • Hipercolesterolemia
  • hiperglicemia
  • hipertensin
  • inflamacin

L-arginina NO . O 2 - ONOO - NOS III _ + OxidacinBH4 Desacoplamiento NOS III 20. Disminucin de la trascripcin/ Desestabilizacin ARNm NOS III ARNm NOS III 3 UTR 3 UTR ARNm NOS III DegradacinProtena NOS III PIDE PIDE :P rotenaI nductora deD isfuncionalidadE ndotelial(50 -60 kDa)

  • Disminucin actividad transcripcional(Evento raro)
  • Disminucint 1/2ARNm(El mecanismo comn)

Protena NOS III ? 21. Polimorfismo en el gen NOS III.PolimorfismoConsecuencia 1.- Exn 7.. G984 ->TGlu298 -> Aspsusceptibilidaddegradacin 2.-Regin 5 flanquenate . T786->C sntesis NO 3.- Intrn 4.. 4-5 repeticiones en tandem de27 bpsntesisNO Asociacin con espasmos coronarios, IM, hipertensin 22. Factores de Riesgo de Disfuncin Endotelial. 23. Factores de Riesgo de Disfuncin Endotelial. Contribucin etiopatognica dislipidemia Infeccin/ inflamacin Dficitestrognico Hiperglicemia Tabaquismo HTA Hiper- homocisteinemia DE 24. Hiperhomocisteinemia Homocistena es un aminocido sulfurado que se forma durante el metabolismo de metionina. El aumento de homocistena plasmtica se observa frecuentemente en ancianos, individuos con dficit de cido flico, cianocobalamina (vitamina B12) o piridoxal fosfato (vitamina B6), y en varias anormalidades enzimticas. 25. En los ltimos aos se ha establecido que elevaciones de homocistena plasmtica producen un importante aumento del riesgo cardiovascular 26. Hipermocisteinemia y DE HOMOCISTEINA NO . NFkB niveles de Cav-1 expresion ecSOD VCAM Factor Tisular Auto oxidacinO 2 - 27. Dislipidemia y DE LOX-1 oxLDL NADPHoxidasa O 2 _ NO . NFkB

  • ET-1
  • PDGF
  • M CP-1
  • IL-8
  • VCAM-1
  • ICAM-1
  • Trombomodulina

NOS III oxLDL SR-B1 src PI3K NOS III Akt HDL Treo 497P NOS III desacoplada 28. Infeccin/inflamacin y DE Infeccin /inflamacin Enfermedad cardiovascular Disfuncin endotelial C.pneumoniae H. pylori Enfermedad periodontal TNF- PCR estabilidad ARNmNOS III biodisponibilidad NO . Disfuncin endotelial 29. Dficit estrognico y DE EstrgenoAteroproteccin- Complejo de accin rpidaReceptor -NOS III -Control de EROs G i NOS III Akt MAPK P + ER- E 2 Ca2++ + Hsp 90 + expresinNADPH oxidasa expresin deMn SOD yecSODNO . EROs 30. Hiperglicemia y DE Hiperglicemia PKCPAGsviaaldosa reductasa viahexosamina

  • expresin y actividad NADPH oxidasa
  • oxidacin de BH4
  • estabilidad ARNmNOS III
  • fosforilacion de NOS III

EROs NO . 31. Tabaquismo y DE Tabaquismo (humo de cigarrillos) actividad MnSOD expresin ET-1 niveles prostaciclina produccin EROS actividad NOS III Endotelio Disfuncional 32. Hipertensin y DE Hipertensin