Papel de las proteínas asociadas a HDL, APOA1 y PON1, en el aneurisma de aorta abdominal experimental y humano

Resumen

Esta Tesis Doctoral tiene como objetivo la identificación de nuevos biomarcadores de aneurisma de aorta abdominal (AAA). Para la identificación de potenciales biomarcadores, en el presente trabajo se han utilizado diferentes técnicas de proteómica de última generación, empleándose espectrometría de masas (MS) y cuantificación de proteínas con y sin marcaje, mediante iTRAQ (Isobaric tags for relative and absolute quantitation) y label-free, respectivamente. Como resultado de estos estudios, se identificaron la apolipoproteína A1 (ApoA1) y la paraoxonasa 1 (PON1), dos proteínas presentes en las lipoproteínas de alta densidad (HDL). Posteriormente, se ha estudiado el valor diagnóstico, pronóstico y terapéutico de estas proteínas, tanto a nivel clínico como experimental. Numerosos estudios han demostrado la relación inversa entre la concentración de colesterol asociado a la lipoproteína de alta densidad (HDLc) y el riesgo cardiovascular. La partícula HDL no sólo es importante por su papel en el transporte y metabolismo lipídico, sino que presenta una serie de funciones antioxidantes, antinflamatorias y antitrombóticas, relacionadas con su estructura y composición proteica. Además, el HDLc es un factor de riesgo independiente de la presencia del AAA que se asocia inversamente con el diámetro aórtico. En un estudio de cohorte prospectivo de base poblacional del AAA en seguimiento, hemos podido demostrar la asociación negativa de ApoA1/HDLc con el crecimiento aneurismático y con la necesidad de reparación quirúrgica posterior, afianzando la hipótesis de ApoA1, no sólo como biomarcador diagnóstico independiente, sino también pronóstico de la enfermedad. Además, en un estudio epidemiológico de casos y controles, entre pacientes con AAA y pacientes ateroscleróticos, se ha demostrado que la concentración de HDLc es menor en el AAA, siendo esta reducción independiente de la presencia de aterosclerosis en los pacientes con AAA. En el caso de PON1, hemos observado que tanto su concentración como su actividad se asocia a la presencia pero no a la evolución del AAA. Mediante técnicas de imunohistoquímica se ha observado la expresión y localización de ApoA1 y PON1 en tejido aneurismático, tanto en el trombo intraluminal (ILT) como en la pared aórtica, siendo más débil en esta última. En tejido aórtico sano no se evidenció la presencia de ninguna de las proteínas. Estos resultados sugieren la retención de estas proteínas circulantes en el trombo, que podría estar asociado a la pérdida de su capacidad funcional por procesos oxidativos. Finalmente, se han planteado dos modelos experimentales de AAA para estudiar el papel de estas proteínas en la fisiopatología del AAA. En el caso de ApoA1, se realizó el modelo experimental murino de infusión de angiotensina II (AngII), observando que la administración del péptido mimético de ApoA1, D4F, retardó la progresión de la enfermedad. Así, mediante seguimiento con ultrasonografía, los ratones tratados con D4F presentaron un diámetro aórtico menor que los del grupo control. En el caso de PON1, se planteó un modelo experimental de AAA mediante la infusión de elastasa en ratones de fenotipo salvaje y ratones que sobreexpresaban la proteína PON1 humana. Hemos demostrado que la sobreexpresión de PON1 disminuye la dilatación aórtica, la degradación de las capas elásticas y el número de las células de músculo liso vascular (CMLV). Los mecanismos que subyacen son la disminución del estrés oxidativo, la apoptosis, el infiltrado de macrófagos y la expresión de la proteína quimiotáctica de monocitos 1 (MCP-1). En conclusión, los resultados obtenidos en esta tesis sugieren el potencial uso de ApoA1 y PON1 como biomarcadores diagnósticos, así como el de ApoA1 como biomarcador pronóstico de AAA. Asimismo, nuestros estudios a nivel experimental indican que, en el tratamiento de pacientes con AAA, podrían ser útiles terapias dirigidas a mejorar la funcionalidad de la HDL ya sea mediante péptidos miméticos de ApoA1 o mediante la sobreexpresión de PON1.