Arilesterasa. Aspectos
funcionales de una enzima
clave
en la enfermedad
cardiovascular.
MERITXELL NUS, FRANCISCO J. SÁNCHEZ-MUNIZ,
JOSÉ M. SÁNCHEZ-MONTERO
ATEROSCLEROSIS



o
o
o
Es un tipo de arterioesclerosis.
Proceso que produce una lesión proliferativa
en las capas íntimas y media arterial tras la
formación de acúmulos fibroadiposos, que
invaden la luz arterial.
ETIOLOGÍA:
Goldstein y col.
Teoría lipídica
Ross
Teoría del daño tisular
1989
hipótesis unificadora



•
•
•

Las LDL se sintetizan en el hígado y
transportan 2/3 del colesterol a los tejidos
periféricos.
ALTOS NIVELES DE LDL EN PLASMA
CONSTITUYEN UN FACTOR IMPORTANTE
DE RIESGO DE ECV
Factores que inducen la entrada de LDL en la
capa íntima:
Predisposición genética
Aumento de su concentración plasmática
Presión arterial
El mecanismo por el cual ingresan en la
pared arterial todavía no se conoce.
Mecanismo de formación del ateroma
1.
2.
3.
4.
Ingreso de LDL en la capa íntima
por
fagocitosis
receptor de LDL
Modificación de LDL
peroxidación
LDLox
activan genes relacionados con la
inflamación (VCAM-1, ICAM-1, MCP-1)
Llegada de monocitos a células endoteliales
LDL-ox son reconocidas por receptores scavenger
promoviendo la adhesión de monocitos y
neutrófilos en la pared arterial.
5.
6.
7.
8.
Formación de células espumosas
estría
grasa.
División y migración de células musculares lisas,
formación de fibras de colágeno y elastina
capa fibrosa.
LDL-ox favorecen la migración de células
musculares a la íntima y el depósito de
sustancias insolubles en el interior de la placa.
Necrosis tisular
apoptosis de macrófagos,
fibroblastos y células endoteliales
calcificación de la placa
LDL
Oxidación
de LDL
HDL Y ATEROSCLEROSIS



Las HDL son las lipoproteínas más
pequeñas y más densas.
Se sintetizan en el hígado y en el intestino.
La relación entre concentración de HDL/
riesgo cardiovascular es inversamente
proporcional.
Funciones HDL

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Más importante
transporte reverso de
colesterol:
Transferencia de colesterol libre y FL desde las
células por el transportador ABCA1 a las Apo A1
Formación de preβ-HDL
LCAT esterifica el colesterol libre y se convierten en
α-HDL
Las HDL son transportadas al hígado por dos rutas:
Directamente por unión al R scavenger SR-B1
Los ésteres de colesterol y los FL son transferidos a
las LDL y VLDL mediante la CETP
Las LDL y VLDL ingresan al hígado por los
receptores de LDL.
El colesterol de las HDL será excretado en forma de
ácidos biliares
Transporte reverso de colesterol
Funciones HDL

Inhiben la proliferación de células
endoteliales que favorecen la adhesión de
monocitos y fibroblastos en la formación de
la placa de ateroma.

1.
2.
3.
•
•
•
Efecto antioxidante
hipótesis:
Capacidad de quelar metales de transición.
Capacidad de captar hidroperóxidos de las
LDL-oxidadas y de la superficie celular.
Debido a enzimas:
Factor activador de plaquetas acetil hidrolasa.
Paraoxonasa (PON 1)
Lecitín- colesterol-acil-transferasa fosfolipasa
D y proteasas.
PON 1 Y ATEROSCLEROSIS

La enzima PON 1 se localiza en una subfracción de
las HDL.
Es una glicoproteína
Ca 2+ dependiente de 44
kDa que presenta varias
actividades:
Paraoxonasa:
hidroliza compuestos
organofosforados.
Arilesterasa: hidroliza
ésteres aromáticos.
 Lactonasa: hidroliza
lactonas aromáticas y
alifáticas.
Arilesterasa
Paraoxonasa
Lactonasa



seis dominios
propulsores de
lámina β plegada
(numerados del 1 al
6), cada uno
formado a su vez
por cuatro láminas β
(nombradas de la A
a la D)
dos átomos de
calcio encargados
de estabilizar la
estructura y de la
actividad catalítica
tres α hélices que
participan en el
anclaje a las
partículas HDL

Harel y col.
Centro activo de PON 1
está formado por un Ca 2+ en la parte
superior, un PO43- y una pareja de
histidinas unidas por enlace de hidrógeno.
Propiedades antiaterogénicas de PON1
Se deben a:
1.
Inhibición de la peroxidación de las LDL:
Debe tener actividad peroxidasa que inhibe el inicio de la
peroxidación de las LDL
b)
Debe actuar estequiométricamente como “enzima suicida” con
lípidos oxidados unidos a las LDL-ox.
A su vez, las LDL-ox inhiben la PON1 por 3 mecanismos:

Por la unión de un ión Cu2+ a la PON1

Por la unión directa de los radicales libres a la PON1

Por la unión de peróxidos asociados a las LDL-ox
2. Inhibición de la producción de las moléculas de
adhesión: inhibición de la síntesis de MCP1.
3. Inhibición de la formación de células espumosas:
disminución en la síntesis del receptor “scavenger” CD36.
4. Inhibición de la biosíntesis de colesterol por los
macrófagos: LPC inhibe la biosíntesis hepática del colesterol
por inhibición de la formación de lanosterol
5. Activación del transporte reverso: LPC favorecería la
adhesión de las HDL al transportador ABC1 facilitando el flujo
de colesterol desde los macrófagos.
a)
PON1 y FACTORES DE RIESGO DE LA
ATEROSCLEROSIS







Hipercolesterolemia familiar.
Diabéticos tipo 1 y tipo 2.
Cirrosis y hepatitis crónica.
Hemodializados.
Fumadores.
Exposición a radiaciones ionizantes.
Enfermedad coronaria
POLIMORFISMO DE LA PON1 Y
RIESGO CARDIOVASCULAR

El gen que codifica PON1 se localiza en el brazo largo del
cromosoma 7 entre los pares de bases 94.571.639 y
94.598.495.
Está formado por 26.856 pb.
Se han identificado 7 polimorfismos de este gen:
1.
En la región reguladora:


Posición -909: sustitución G
C
No afecta la actividad arilesterasa
•
Posición -832: sustitución A
G
Menor actividad arilesterasa y menor concentración de PON1
•
Posición -162: sustitución A
G
Menor actividad arilesterasa
•
Posición -126: sustitución C
G
No se ha observado ningún efecto de la actividad arilesterasa
•
Posición -108: sustitución C
T
Menor actividad arilesterasa
•
2. En la región codificadora:

•

•
En la posición 55: sustitución de leucina (L) por
metionina (M):
PON1-55L:
- incremento del riesgo cardiovascular.
- portadores presentan mayor actividad paraoxonasa
que es independiente de PON1-192.
En la posición 192: sustitución de glutamina (Q) por
arginina (R):
PON1-192R:
- Portadores presentan mayor actividad frente al
paraoxón y una menor actividad frente a soman y sarin
que los portadores PON1-192Q.
- mayor capacidad para prevenir la oxidación de las LDL
en las HDL
Determinación del polimorfismo PON192 de
PON1:
Determinación del polimorfismo PON55 de
PON1:
ESTUDIO DE LOS EFECTOS DE LOS POLIMORFISMOS
PON1-L55M Y PON1-Q192R SOBRE LA ACTIVIDAD
ARILESTERASA EN INDIVIDUOS CON RIESGO
CARDIOVASCULAR INCREMENTADO



Determinación del genotipo de 23 voluntarios con
riesgo cardiovascular incrementado para los
polimorfismos en estudio.
Criterios que debían cumplir: hombres mayores de
45 años, mujeres postmenopáusicas, IMC mayor a
25 kg/m2 . Además debían presentar algunas de las
siguientes características: fumador, hipertensión,
colesterol mayor o igual a 5,69mmol/L.
Por el método de Nus y col. se encontró una
interacción entre ambos polimorfismos para la
actividad arilesterasa.

•
•
Se dividió la población en 4 grupos en función del genotipo
para los polimorfismos en estudio:
[LL, QQ]; [LL,(QR+RR)]; [(LM+MM), QQ]; [(LM+MM),
(QR+RR)]
Se desecharon los grupos con genotipo [LL, QQ] y
[(MM+ML), (QR+RR)] debido al bajo número de individuos
que los presentaban
Resultados del estudio

Se utilizó el método de Nus y col. para estimar
la actividad arilesterasa llegando a la
conclusión que los polimorfismos PON1-55L y
PON1-192R están relacionados con una mayor
actividad arilesterasa.
Luna Jaime
Nicolai Ariel
Guerra Rodrigo
Godoy Renata
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Arilesterasa. Aspectos metodológicos y funcionales