Amiloidosis e inflamación: rol de la apolipoproteína A-I - Gisonno, Romina Antonela (2021)
Durante este trabajo de tesis nos abocamos en comprender la fisiopatología de las amiloidosis causadas por la apolipoproteína A-I (apoA-I). Como la proteína mayoritaria de las lipoproteínas de alta densidad (HDL, por sus siglas en inglés), la apoA I, está involucrada en funciones relacionadas con el transporte reverso de colesterol (TRC) y con la protección contra las enfermedades cardiovasculares (ECV), pero también puede modular las respuestas inflamatorias e inmunes. Dada la estabilidad marginal de una proteína flexible como es apoA-I y sus múltiples funciones, su conformación nativa puede verse involucrada en procesos que la desestabilizan provocando su agregación. Así, el depósito patológico de esta proteína induce el desarrollo de enfermedades crónicas conocidas como amiloidosis. En el caso de las amiloidosis debida a apoA-I, existe muy poca información científica que nos permita entender las razones involucradas dan lugar a una conformación patológica, ya sea con su secuencia nativa o con alteraciones en composición de aminoácidos. En la primera parte de este trabajo nos dedicamos al estudio in sílico de apoA-I y algunas de sus variantes amiloidogénicas con el fin de obtener información clave para el entendimiento del mecanismo por el cual la proteína pierde sus funciones y pasa a formar parte de agregados amiloides. Obtuvimos importante información acerca de parámetros estructurales y proponemos un mecanismo de agregación para una de las variantes naturales de apoA-I. A pesar de ello, de nuestros análisis se sugiere que las mutaciones no parecen inducir un colapso importante en la estructura proteica que pueda justificar de manera evidente su agregación patológica, por lo que podría ser requerido un procesamiento proteico drástico en el microambiente, probablemente debido a modificaciones postraduccionales crónicas y progresivas, como son las oxidaciones, para inducir un colapso de la estructura proteica. En base a esta hipótesis planteada nos surgió la siguiente pregunta: ¿Existe una relación estrecha entre la amiloidosis, la aterosclerosis y la inflamación, que involucra a la apoA-I en su secuencia nativa? La amiloidosis por apoA-I no hereditaria se caracteriza por depósitos de proteína salvaje (Wt) en placas ateroscleróticas. Estos hallazgos, tomados junto con estudios in vitro que muestran que la oxidación de apoA-I Wt promueve la formación de fibrillas amiloides, nos permiten sugerir un vínculo entre la oxidación local de apoA-I y el aumento del potencial amiloidogénico. Con el objetivo de analizar el rol de la inflamación en este proceso, utilizamos la única variante natural amiloidogénica conocida asociada a aterosclerosis severa, la apoA-I K107del. Es de nuestro particular interés, y objetivo de este trabajo de tesis, indagar en el impacto de la oxidación, como modificación postraduccional, que podría afectar la estructura y la función de apoA-I. Por primera vez, logramos la formación de estructuras fibrilares características en apoA-I K107del representativas a las identificadas en lesiones de pacientes. Empleamos herramientas biofísicas ampliamente reconocidas para caracterizar el impacto estructural y funcional de la oxidación en las proteínas en estudio. Bajo la hipótesis de que un cambio en la conformación de la proteína hacia una especie fibrilar puede inducir, no sólo el deterioro en su función, sino además producir una especie citotóxica que empeore el escenario proinflamatorio, utilizamos distintos modelos celulares humanos para intentar comprender si la apoA-I en sus diferentes conformaciones podría iniciar un proceso inflamatorio en un microambiente complejo como es el de la microvasculatura. Como conclusión de este trabajo, proponemos que existe un posible mecanismo capaz de perpetuar la lesión amiloide, con fuertes indicios de un proceso que se retroalimenta positivamente, y que podría explicar la estrecha relación entre la amiloidosis asociada a apoA-I y la aterosclerosis.