Estudio de marcadores de disfunción endotelial en el síndrome metabólico : evaluación de la vía RhoA/ROCK como posible eje de señalización
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2015
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El Síndrome Metabólico (SM) es un agregado de condiciones cardio-metabólicas que en cronicidad involucra patologías tales como la obesidad, diabetes e hipertensión arterial (HTA), aumentando considerablemente el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares (ECV). La aterosclerosis es el denominador común de las patologías que desencadenan los eventos cardiovasculares y la disfunción endotelial (DE) es la alteración base del proceso aterosclerótico. La prevalencia mundial del SM ha aumentado progresivamente, alcanzando alrededor del 25% de la población adulta. Existen datos clínicos de una población mas joven que califica para SM por mostrar un aumento de la circunferencia de la cintura y sobrepeso junto con niveles elevados de triglicéridos plasmáticos. En este grupo de sujetos jóvenes con SM se desconoce la presencia de marcadores de daño endotelial e inflamatorios similares a los que presentan pacientes adultos sobre 50 años con diabetes tipo 2 e hipertensión. En este último grupo de adultos, se han reportado niveles elevados de citoquinas inflamatorias tales como IL-6, de ácidos grasos, específicamente el ácido palmítico (AP), hiper-insulinemia y alteraciones relacionadas con DE y, solo en un reporte, se ha mencionado la sobre-activación de la vía RhoA/ROCK.En base a lo expuesto planteamos como hipótesis que: IL-6, insulina y AP son moléculas que se encuentran elevadas en sujetos con SM sin diabetes tipo 2 o hipertensión arterial, y pueden inducir DE mediada por la activación de RhoA/ROCK. Para poner a prueba nuestro postulado propusimos tres estrategias que involucran estudios ex–vivo, in–vitro e in–vivo. Los estudios ex–vivo se realizaron en sujetos adultos jóvenes que consultaron por sobrepeso pero calificaron para SM por presentar aumento del contorno de cintura y dislipidemia. Nuestros resultados mostraron que el grupo de sujetos evaluado tiene, además de niveles de LDL-c elevados y HDL-c bajos, altos niveles de IL-6, insulina y AP, aumento de marcadores de DE tales como MCP-1, sICAM-1, aumento de marcadores de estrés oxidativo (AOPP y TBARS), menor biodisponibilidad de óxido nítrico (ON) y una sobre activación de RhoA/ROCK en leucocitos en comparación a sujetos sanos. Aunque dentro de rango normales, se encontró además, mayores niveles plasmáticos de ácido úrico, menores niveles creatinina y un moderado estado de hiper-coagulabilidad en comparación con individuos controles.El estudio in-vitro se llevó a cabo en células endoteliales de cordón umbilical estimuladas con concentración similares a las encontradas en sujetos con SM de IL-6, insulina y AP, con el objetivo de evaluar la participación de RhoA/ROCK en el daño endotelial inducido por estas moléculas. Los resultados mostraron que la combinación de IL-6, insulina y AP activa la vía RhoA/ROCK y altera la señalización de Akt y ERK. Adicionalmente, se reducen los niveles de ON y la actividad de eNOS, junto a un aumento de los niveles de marcadores de estrés oxidativo. Se observaron cambios en la estructura de actina y de VEcaderina y alteraciones en la citoarquitectura de la monocapa celular, acompañado de un aumento de la actividad de MMP9 intracelular. La triple estimulación aumentó la adhesión plaquetaria, la actividad pro-coagulante, la liberación de Factor de Von Willenbrand (FVW), MCP-1, siCAM-1, E-selectina y la acumulación intracelular de lípidos. Todas estas alteraciones a excepción de los niveles de FVW y la actividad pro-coagulante parecen ser mediadas por la sobre-activación de RhoA/ROCK ya que se evitaron al adicionar el inhibidor Y-27632.La participación de RhoA/ROCK en relación a características de SM se evaluó en un modelo de ratas alimentadas con una dieta rica en AP por 14 semanas con y sin la administración de Fasudil, un inhibidor de RhoA/ROCK, por las dos últimas semanas. Los resultados muestran que la dieta alta en grasa indujo características SM tales como: sobrepeso, mayor circunferencia abdominal y dislipidemia. A las 14 semanas de dieta los animales tuvieron presión sistólica elevada, altos niveles de triglicéridos, colesterol y glicemia, en comparación a los animales controles pero dentro de los rangos de normalidad. La dieta alta en grasa indujo además altos niveles de insulina, IL-6, aumento de tejido adiposo extra-peritoneal, marcadores de estrés oxidativo (TBARS y AOPP), siCAM-1, sCD40L, ácido úrico y niveles reducidos de ON. La administración de Fasudil por dos semanas, revirtió las alteraciones observadas. El análisis de las aortas de los animales alimentados con dieta rica en AP muestra una mayor infiltración grasa y un aumento de la actividad de RhoA/ROCK, de E-selectina, una disminución de la actividad de Akt, eNOS y de los niveles de Nrf2 comparados con las aortas de los animales alimentados con dieta control. Los animales tratados con Fasudil mostraron una reducción de las alteraciones mencionadas. A pesar de la presencia de alteraciones metabólicas, la dieta alta en grasa no indujo diabetes ni HTA en los animales durante el periodo estudiado.Consideramos que los resultados de esta tesis entregan evidencias sobre la participación de RhoA/ROCK en las alteraciones relacionadas a la DE asociadas a SM y demuestra el rol del AP, IL-6 e insulina como componentes que, al estar elevados en pacientes con SM, promueven DE. Adicionalmente, creemos que los resultados obtenidos entregan información relevante para sujetos jóvenes con SM que, por no mostrar síntomas relacionadas con patologías tales como diabetes tipo 2 o hipertensión, desconocen que ya presentan signos relacionados con mayor riesgo cardiovascular.
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Tesis (Doctor en Ciencias Médicas)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2015