Tejido adiposo epicárdico en la enfermedad coronaria.Estudios clínicos y experimentales de enzimas lipolíticas, colagenasas y otros reguladores del metabolismo Lipídico-lipoproteic...

• Autores: Barchuk, Magalí
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Miksztowicz, Verónica; Berg, Gabriela; Calabrese, Graciela; Nogueira, Juan Patricio; Jawerbaum, Alicia
• Materia: Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Barchuk, Magalí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
La enfermedad coronaria (EC) es la principal causa de morbi-mortalidad en el mundo. La obesidad e insulino-resistencia (IR) constituyen uno de los principales factores de riesgo coronarios. La misma se caracteriza por la expansión e inflamación del tejido adiposo visceral (TAV), acompañado de esteatosis de varios órganos.\nEn los últimos años, el TA Epicárdico (TAE) ha emergido como un importante protagonista en el riesgo coronario; un aumento en su volumen se asocia a mayor aterosclerosis y disfuncionalidad miocárdica.\nEl TAE es un TAV que rodea e infiltra al miocardio y las arterias coronarias, y dada su proximidad y la falta de fascia que los separe, pueden interactuar en forma directa. El TAE cumpliría una función ?buffer?, regulando el aporte de ácidos grasos (AG) al miocardio; sin embargo, en la obesidad e IR, este tejido perdería su función buffer, representando un factor deletéreo para la función cardíaca.\nEl estudio del TAE se ha abordado principalmente a través de imágenes, dada la dificultad para obtener biopsias y para el desarrollo de un modelo animal capaz de generarlo. Uno de los aspectos a destacar del presente trabajo de Tesis fue la evaluación del metabolismo del TAE en biopsias humanas, constituyendo el primer trabajo que lo aborda en el país, y uno de los pocos a nivel global.\nLa expansión del TAE comprende procesos como el remodelamiento de la matriz extracelular (MEC) y el aumento del suministro de AG al tejido. En el primer proceso intervienen las metaloproteasas (MMPs), colagenasas encargadas de degradar la MEC, promoviendo además la vulnerabilidad de la placa aterosclerótica. En el segundo proceso se hallan involucradas las enzima lipolíticas Lipoproteína Lipasa (LPL) y Lipasa Endotelial (LE), encargadas de la hidrólisis de las lipoproteínas circulantes para suministrar AG a los tejidos. Además, estas enzimas participan en el remodelamiento tisular y la acumulación de TG intracitoplasmáticos durante la esteatosis. Su comportamiento en el TAE podría condicionar el desarrollo de esteatosis miocárdica. Hasta el momento, no se ha abordado el estudio del comportamiento de las MMPs ni de las enzimas lipolíticas en el TAE humano, en relación al riesgo coronario.El presente trabajo de Tesis comprendió un área de trabajo clínica y un área de trabajo con un modelo experimental de obesidad. En el área clínica se abordó el estudio del estado inflamatorio, las MMPs, LPL y LE en el TAE de pacientes con EC. Asimismo, se evaluó el perfil lipidómico del tejido, conjuntamente al de las lipoproteínas circulantes. En el modelo animal de obesidad se evaluó el comportamiento de las MMPs y las enzimas lipolíticas LPL, LE y Lipasa Hepática (LH) en TA expandido, corazón e hígado grasos, en este modelo de IR.\nEl área clínica incluyó el estudio de pacientes coronarios sometidos a cirugía de revascularización miocárdica (Enfermedad coronaria, EC) y pacientes sin EC sometidos a cirugía cardíaca no coronaria (No EC). Se obtuvieron muestras de TAE, TA Subcutáneo (TAS) y suero, del cual se aislaron VLDL y HDL. En el TAE y TAS se evaluó: a) características histológicas e infiltrado inflamatorio; b) polarización de macrófagos; c) actividad y localización de MMPs; d) expresión proteica del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF); e) expresión génica, proteica y actividad de LPL; f) expresión proteica de LE; g) expresión de reguladores de LPL: proteína simil-angiopoietina 4 (ANGPTL4), Glycosylphosphatidylinositol anchored high density lipoprotein binding protein 1 (GPIHBP1) y receptores PPAR?; h) expresión del receptor para VLDL (VLDLR) y de la proteína de unión de AG tipo 4 (FABP4); i) Perfil lipidómico. En el suero determinamos: a) perfil lipídico-lipoproteico y marcadores de IR; b) concentración de LPL, LE, GPIHBP1, ApoCII, CIII y AV; c) aislamiento de VLDL y HDL, en las cuales se evaluó: a) composición lipídica, proteica y perfil lipidómico.\nComo principales resultados del área clínica se verificó mayor actividad de MMP-2 y MMP-9 en el TAE de pacientes con EC, asociado a la expresión de VEGF, sugiriendo que estas enzimas participarían en la expansión y vascularización del tejido. Además, verificamos mayor infiltrado inflamatorio en el TAE de los pacientes coronarios, principalmente de fenotipo pro-inflamatorio. Si bien no se observaron diferencias en la expresión génica ni proteica de las enzimas lipolíticas, la actividad de LPL se halló aumentada en el TAE de los pacientes coronarios, directamente asociada a los niveles de GPIHBP1 e inversamente a los de ANGPTL4, indicando que la regulación de la enzima sería principalmente post-traduccional y responsable de un mayor suministro de AG al TAE, favoreciendo su expansión. Además, la expresión de VLDLR y FABP4 fuemayor en el TAE de los pacientes coronarios. Estos resultados, sumados a las asociaciones entre la actividad de LPL del TAE y las características de las VLDL, proponen que la LPL de este tejido condicionaría la composición de estas lipoproteínas, y que los AG del tejido provendrían, al menos en parte, de la hidrólisis de las mismas. Finalmente, el estudio lipidómico evidenció un aumento en especies lipídicas implicadas en fenómenos pro-inflamatorios, tanto en las VLDL como en el TAE de los pacientes coronarios.\nComo modelo murino de obesidad e IR se utilizaron ratas macho de la cepa Wistar, alimentadas durante 14 semanas con una dieta alta en grasas (DAG). En el suero se determinó el perfil lipídico y marcadores de IR. En el plasma se midió la actividad de MMPs. En el TA Epididimal (TAEp) y corazón se evaluó: a) características histológicas; b) actividad de MMPs; c) expresión génica, proteica y actividad de LPL y LE; d) expresión proteica de PPAR? (TAEp) o PPAR? (corazón). En el hígado se determinó: a) características histológicas; b) actividad de MMPs y de LH; c) expresión génica de ApoCII y CIII.\nEn este modelo animal de obesidad hemos verificado el desarrollo de esteatosis cardíaca y hepática, así como la expansión del TAEp, con adipocitos de mayor tamaño. Observamos menor actividad de LPL en TAEp y miocardio de los animales DAG, inversamente asociado a una mayor actividad de LE, sosteniendo el rol de LE como enzima responsable del suministro de AG a los tejidos en situaciones donde la actividad de LPL se halle disminuida. La disminución en la actividad de LPL en TAEp se acompañó de una diminución en sus niveles génicos y proteicos, mientras que en el tejido cardíaco éstos no se vieron modificados. Asimismo, los niveles de PPAR? se hallaron disminuidos en el TAEp del grupo DAG, sin cambios en PPAR? en el corazón. Estos resultados indicarían que en el TAEp la regulación de LPL ocurriría desde el nivel génico, mientras que en el corazón la regulación sería principalmente post-traduccional. Por el contrario, la mayor actividad de LE se acompañó de niveles proteicos aumentados, sin cambios en su mRNA en ambos tejidos, sugiriendo una regulación diferencial respecto de la LPL. Se observó una contribución tejido-específica de cada enzima al perfil lipídico: mientras que la LPL cardíaca fue la principal responsable de la trigliceridemia, la LE del TAEp fue la encargada del catabolismo de HDL. Por otro lado, no se observaron diferencias en los niveles hepáticos de mRNA de ApoCII ni ApoCIII, indicando que la producción de estas apoproteínas no se modificaría. Finalmente, no se observaron diferencias en la actividad de LH ni asociaciones con el perfil lipídico-lipoproteico, indicando que en este modelo la LH no sería responsable del desarrollo del perfil aterogénico.\nSe considera que este trabajo de Tesis constituyó un proceso de investigación en el cual se diseñaron experimentos específicos para responder a los problemas planteados, conectando recursos de la experimentación básica con la investigación clínica. Se avanzó en la comprensión del metabolismo del TAE y del comportamiento de las MMPs y de las enzimas lipolíticas en la IR, ofreciendo potenciales estrategias para intervenciones farmacológicas futuras destinadas a la prevención y tratamiento de la aterosclerosis.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias de la Salud