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

Ang II

NADPH oxidasa.

xantina oxidasa.

Polimorfismo -930

A/G p22(phox).

Activacin sistema renina-angiotensina BiodisponibilidadNO . Incremento de EROs

Oxidacin de BH4

Desacoplamiento NOS III

Polimorfismo NOS III

EROs NO . 33. Tabla 1. Condiciones asociadas a disfuncin endotelial e intervenciones que han demostradomejorar la funcin endotelial (modificado por referencia 9) Condiciones asociadas a disfuncin endotelial Intervenciones que mejoran la funcin endotelial Edad avanzadaAntioxidantes Historia familiar de enfermedad cardiovascular Antagonistas del calcio Sexo masculino Disminucin del colesterol Alimentacin de alto contenido graso Disminucin de la homocistena Colesterol elevado Embarazo fisiolgico Diabetes mellitus Ejercicio fsico Hipertensin arterial Estrgenos Homocistena elevada Inhibidores de enzima convertidora de angiotensina Obesidad L-arginina Tabaquismo Suspensin del hbito de fumar Deficiencia de estrgenos. 34. NO SE DUERMAN AMIGOS ! !! 35. DIAGNSTICO DE DISFUNCIN ENDOTELIAL 36. La disfuncin endotelial puede ser evaluada clnicamente a travs de mediciones de vasodilatacin dependiente de endotelio, y tambin por marcadores plasmticos como endotelina 1, factor von Willebrand, trombomodulina y molculas de adhesin de monocitos 37. Hasta ahora la evaluacin ms eficaz de la funcin endotelial se logra a travs de la respuesta vasodilatadora a un estmulo farmacolgico o mecnico. 38. Hasta ahora la evaluacin ms eficaz de la funcin endotelial se logra a travs de la respuesta vasodilatadora a un estmulo farmacolgico o mecnico. 39. Entre los factores identificados como estimuladores de la funcin del endotelio se encuentran acetilcolina, sustancia P, serotonina, bradicinina y trombina, que actan en relacin a receptores de membrana adosados a sistemas de transduccin de protenas G. Tambin el roce provocado por un aumento del flujo sanguneo constituye un estmulo mecnico de la vasodilatacin a travs de liberacin de xido ntrico 40. El cambio en el dimetro del vaso se usa como un ndice de funcin en vasos de conductancia, mientras que cambios en el flujo se utilizan como ndice en vasos de resistencia. Las mediciones clnicas ms comnmente utilizadas incluyen:1. Coronariografa 2. Pletismografa venosa del brazo. 3. Ultrasonografa de arteria braquial. 41.

1. Coronariografa : para medir cambios cuantitativos en el dimetro de las arterias coronarias en respuesta a dosis variables de acetilcolina .

42.

2. Pletismografa venosa del brazo : para evaluar aumento del flujo sanguneo despus de varias concentraciones de acetilcolina.

43.

3. Ultrasonografa de arteria braquial : Se utiliza un mtodo no invasivo de evaluacin por medio de ultrasonografa de alta resolucion.

El examen se realiza en ayunas, evitando ingesta de comidas grasas en la noche anterior y fumar en las horas previas al examen..

44.

Las mediciones se realizan en una habitacin con temperatura controlada a 22C, con el sujeto en reposo, entre las 8:00 y las 10:00 AM.

El brazo no dominante del sujeto permanece extendido e inmovilizado para permitir acceso a la arteria braquial con el transductor.

45.

Las mediciones del dimetro arterial se obtienen a partir del anlisis del registro digital de la imagen.

Durante cada etapa del procedimiento se registra el pulso y presin arterial del sujeto.

46. TRATAMIENTO 47. Rojas y cols, Curr. Vasc. Pharmacol., 2006 EROS y disfuncionalidad endotelial 48. Biodisponibilidad de NO y mantenimiento de lahomeostasis vascular

Factores causales Intervencin teraputica

Inhibidores endgenosAdministracin de L-Arg y BH4

Niveles de L-Arg y BH4 Antioxidantes

Eliminacin de NO Estatinas

Expresin de NOS III Frmacos cardiovasculares

Terapia gnica

BiodisponibilidadBiodisponibilidad

Reducida Mejorada

Enfermedades vascularesRecuperacinvascular

49. Estrategias teraputicas. Una aproximacin multifactorial Antagonistas Receptor AT 2 InhibidoresECA Estatinas Mimticos SOD Ejerciciofsico Antioxidantes NO . /O 2 - 50. Antioxidantes Aumento de la vasorelajacin dependiente de endotelioAntioxidantes estructuralmente no relacionados Vitamina C Probucol SOD glutatin 51. Estatinas: Mucho mas que inhibidores de laHMG-CoA reductasa NOS III diferenciacinCE circulantes actv. enz Tioredoxina NADPHoxidasa Receptor ET-1 CML (ET A ) preproET-1 ARNm GTPCiclohidrolasa I ARNm Akt ESTATINAS 52. Inhibidores de ECA y biodisponibilidad del NO. La efectividad de un mecanismo dual.Inhibicin ECA Angiotensina II Bradicininasntesis de NO sntesis de O 2 - biodisponibilidad NO . 53. Antagonistas del receptorAT 1 AT 1 AT 2 Ang II

Vasoconstriccin

Activacin NADPH oxidasa

Actividad promotora de

crecimiento

Vasorelajacin

Activacin NOS III

Liberacin BK endgena

Modulador del crecimiento

Endotelio disfuncional Endotelio funcional 54. Mimticos de SOD.Una opcin emergente Aumento de la biodisponibilidad de NOin vivoein vitro Complejos macrocclicos de Mn (II) SOD antigenicidad protelisisinestabilidad 55. Ejercicio fsico regular.Akt ivemos nuestra NOS III Ejercicio fsico regularflujo sanguneo Akt fosforliacin NOS III(Ser 1177) NO .NO . NO . Fuerza de friccin tangencial clula endotelial expresin SODec; CuZn SOD CML 56. Conclusiones

Disfuncin endotelial: -Primer cambio fenotpico sistmico del endoteliovascular sometido a factoresde riesgo

• • • • aterotrombticos .

Entidad compleja: -Alta variabilidad de factores etiopatognicos

Principal caracterstica: -Incremento de estrs oxidativo y la consecuentedisminucin de labiodisponibilidad de NO .

Biodisponibilidad NO: - InactivacindeNO, disminucin en la actividadNOS III, cambios en la expresin y estructura.

Reversibilidad:- Alta potencialidad de intervencin teraputica

Valor pronstico: -Barmetro de riesgo cardiovascular.Elementopredictor independiente de eventos cardio-y

cerebro-vasculares.

57. Eso es todo amigo ! ! ! ! !!. GRACIAS!! ![email_address] 58.