Este documento describe la disfunción endotelial, que se define como el primer cambio fenotípico de la vasculatura expuesta a factores de riesgo aterotrombóticos. Explica las funciones del endotelio vascular y cómo la disfunción endotelial conduce a lesiones y remodelado vascular, inflamación y trombosis. También analiza los factores de riesgo como la hiperhomocisteinemia, la dislipidemia, la inflamación, la hipertensión, la diabetes y el tabaquismo, y cómo cada uno contribuye a

1. DISFUNCION ENDOTELIAL
MONSERRAT ORTEGA LARA

2. Endotelio vascular
Ocupa un área equivalente a 6 canchas de tenis (adulto 70 Kg.)
Peso total ≈ 3.5 Kg.
Masa celular compuesta por ≈ 1 trillón de celulas endoteliales
Su importancia no esta condicionada por factores
cuantitativos sino cualitativos

3. Funciones del endotelio vascular
Producción y liberación
Control de sustancias vasoactivas
vasomotor
Inhibición de la
Control crecimiento y agregación plaquetaria
migración CML
Transducción de
fuerzas mecánicas
Adhesión células
Permeabilidad Migración células Superficie antitrombótica mononucleares
mononucleares y PMN profibrinolítica y PMN

4. Surgimiento del término disfunción endotelial
Comienzos de los 70 Finales de los 70
Aceleración del proceso aterosclerótico Endotelio morfológicamente intacto
por remoción de la capa endotelial en zonas de lesiones
?
“Disfunción Endotelial”
Primer cambio fenotípico sistémico del endotelio vascular sometido a factores
de riesgo aterotrombóticos.

5. ¿Que se define por disfunción endotelial ?
Disfunción Endotelial:
Primer cambio fenotípico de la vasculatura
expuesta a factores de riesgo aterotrombóticos (●)
Sentido Estrecho (*) Sentido Amplio
Marcada disminución en la Se adiciona un estado de
síntesis/biodisponibilidad de activación del endotelio
NO .

6. Factores de riesgo y consecuencias de la disfunción
endotelial
Factores de riesgo tradicional
Disfunción endotelial
Lesión y remodelado Inflamación Vasoconstricción Trombosis
vascular

7. Bases moleculares y mecanismos involucrados
en el origen de la disfunción endotelial.

8. Disfunción endotelial y Biología vascular.
Un vínculo indisoluble
 Papel paracrino y endocrino del endotelio (ECA, PGI, NO, endotelinas
etc)
 Anormalidades vasomotoras
(vasoespasmo coronario por angiografía, vasoconstricción
paradójica a ACh (*)
 Inflamación, aterosclerosis (Intensa acumulación de células
mononucleares en sitios de lesión, VCAM-1 como molécula prototipo
contraligando VL-4)
 Oxidación y regulación vascular (Oxidación de LDL, producción de
EROs asociada con respuestas inflamatorias en los vasos , Inactivación
del NO por ROS, estatus redox intracelular y activación de NFkB.
Papel protagónico de mecanismos basados en cambios redox).
 Fisiología y Biología molecular y celular de Angiotensina
II; (SAVE y SOLVD (IECA); Ang II inductor de estrés
oxidativo y marcada actividad proinflamatoria).

9. Estrés oxidativo. Un denominador común
hipertensión dislipidemia diabetes hábito de fumar
Estrés oxidativo
O2 -
↓NO
.
↑ONOO-
H2 O2 EROs
.
OH
Endotelio disfuncional

10. Fuentes de EROs en la vasculatura
•Ang II, ET-1, Trombina NADPH oxidasa
•IL-1, TNF-α
•PDGF, IGF, EGF NOX-4 gp91 phox p22
•Ocupación de LOX-1
•Fuerza de distensión parietal p47 Citoesqueleto.
p67
Rac
p40
O2 O 2-
•Xantina oxidasa
•Respiración mitocondrial
anti-gp91phox anti-tubulina •Ciclooxigenasa
•Lipooxigenasa
•Citocromo P450
•NOS III disfuncional

11. Interacción de EROs con sistemas de señalización y
consecuencias en la vasculatura
↑EROs
+ + + - + -
Factores MAP
Ca 2++ Trasncripción Tirosina Tirosina Cinasas Óxido
intracelular NFkB, AP-1, cinasas fosfatasas JNK, p38MAPK
nítrico
STAT ERK1/2
Control Expresión Crecimiento celular/apoptosis Control
vasomotor genes pro- vasomotor
Permeabilidad inflamatorios
Vascular

12. Oxido nítrico (NO .): Un mediador clave en la
funcionalidad vascular
-Nitrosilación ODC
-↓Ciclina/cinasa dependiente de ciclina
-↑ GMPc
Regulación NFkB Proliferación y -↓Ca+2
-Nitrosilación de IKKβ migración CML -↓P-selectina
-Resíntesis de IkB -Conformación GPIIa/IIIb
Anti-inflamatoria Anti-plaquetaria
NO.
Anti-apoptosis Pro-fibrinolítica
-Inhibición caspasas 3 y 9 -↓expresion PAI-1
-desestabilización ARNm MKP-3 (impide degradación Bcl-2) -↓TF

13. Algunas características y estructura de dominios de la
NOS III
•Enzima responsable de la formación de NO en el endotelio vascular
1203 aa, PM 133 kDa
•Región promotora con secuencias de unión a diversos FT.
•Muy compleja regulación post-transcripcional
•Formación de complejo multimolecular (NOSosoma)
-Serina 1177 (Akt , regulación positiva)
-Miristilación (glicina 2) -Treonina 495 (PKC, regulación negativa)
-Palmitilación (cisteína 15 y 26)  -Serina 114, (ERK1/2 ?)
-Serina 633 (PKA, PKG, ↑ accesibilidad CaM.
Acilación
NADPH
Hemo
FMN
CaM
FAD
BH4
Arg
Zn
NH2     COOH
Oxigenasa Reductasa
Flujo de electrones

14. La caveola… el compartimento celular
perfecto.
Acetilcolina, Membrana
VEGF
Bradikinina Fuerzas de fricción tangencial plasmática
Serotonina
caveola
CAT-1
Ca+2
Sistema de reciclaje
citrulina/arginina
citoesqueleto
Cav-1
NOS III
proteína G

15. Visión panorámica de la activación de
NOS III Fuerza de fricción
VEGF-R Estrógeno-R Esfingosina-1-P Bradicinina
tangencial
αi
β γ
αs
β γ ?
ATP
PI3K AC
PLC-γ AMPc
Ca 2+
PtdIns(4,5)P2 InsP3
CaM
CaMK
DAG PKC Akt PKA
?
S116 S617
oxigenasa T497 CaM S635 reductasa S1177
LAI
G2 C15 C26
CHIP L-arginina
citoesqueleto CaM .
Hsp70 NO
Hsp90 Hsp90
NOSTRIN NOSIP
NOS III NOS III GC Signaloma
Cav-1 Cav-1 “NOSosoma”
inactiva activa

16. Disminución en la biodisponibilidad de NO .
Principales mecanismos
Cambios en la biodisponibilidad
Disminución en la Cambios en la expresión
síntesis/actividad /estructura
.
Interacción del NO con O2-  Desestabilización del ARNm
Inhibidores endógenos Disminución transcripción
Disponibilidad de sustrato//cofactores Polimorfismo gen NOS III

17. Interacción de NO . con EROs
6.7 x 109 M-1 s -1 ≈ 2 x 109 M-1 s -1 CuZn SOD
. -
NO O2 Mn SOD
ecSOD
NOS III - H2O 2 NADPH oxidasas
ONOO
“Desacoplamiento de NOS III”

18. Inhibidores endógenos: Origen y relevancia
fisiológica de argininas metiladas
-Dimetilarginina asimétrica (ADMA) (JBC 245, 1970)
Proteínas
Proteínas portando ADMA y monometilarginina (NMA)
hidrólisis
ADMA y NMA libres Excreción renal
Dimetilarginina dimetilaminohidrolasa II (DDAH)
Citrulina + metilaminas
-ADMA, inhibidor competitivo de NOS III, antagoniza vasodilatación
dependiente de endotelio (Lancet 339; 1992)

19. Baja disponibilidad de sustrato
La “paradoja” de la L-arginina.
Aparente discrepancia entre las diferencias reportadas para
la concentración intracelular de L-arginina (1-2 mM)
y la Km de la NOS III (2.9 µM)
Teóricamente: NO se puede incrementar la síntesis de NO por L-arginina exógena
Experimentalmente: SI se puede incrementar la síntesis de NO L-arginina exógena
CAT-1

20. BH4. La clave en el control de la divergencia
funcional de la NOS III: NO . ó O2-
Estabilización unión
L-arginina
Transferencia de e- desde BH4 Mantenimiento forma
dominio reductasa redox activa grupo Hemo
Formación de
homodímero estable
Hipercolesterolemia
hiperglicemia
hipertensión _ BH4 exógena
inflamación +
NOS III BH4 L-arginina
O2-“Desacoplamiento”
Oxidación
NOS III
BH4 NO. ONOO-

21. Disminución de la trascripción/ Desestabilización
ARNm NOS III
Disminución actividad transcripcional (Evento raro)
Disminución t1/2 ARNm (El mecanismo común)
Proteína NOS III Proteína NOS III
ARNm NOS III ARNm NOS III 3’ UTR
3’ UTR ?
Degradación
PIDE
PIDE: Proteína Inductora de Disfuncionalidad Endotelial (50 -60 kDa)

22. Polimorfismo en el gen NOS III.
Polimorfismo Consecuencia
1.- Exón 7….. G984 →T Glu298 → Asp ↑susceptibilidad
degradación
2.- Región 5’ flanquenate …. T786→C ↓síntesis NO
3.- Intrón 4….. 4-5 repeticiones en tandem de 27 bp ↓síntesis NO
Asociación con espasmos coronarios, IM, hipertensión

23. Factores de Riesgo de Disfunción
Endotelial.

24. Factores de Riesgo de Disfunción Endotelial.
Contribución etiopatogénica
Hiper-
homocisteinemia
dislipidemia HTA
Infección/ DE Tabaquismo
inflamación
Déficit
Hiperglicemia
estrogénico

25. Hiperhomocisteinemia
Homocisteína es un aminoácido sulfurado
que se forma durante el metabolismo de
metionina. El aumento de homocisteína
plasmática se observa frecuentemente en
ancianos, individuos con déficit de ácido
fólico, cianocobalamina (vitamina B12) o
piridoxal fosfato (vitamina B6), y en
varias anormalidades enzimáticas.

26. En los últimos años se ha
establecido que elevaciones
de homocisteína plasmática
producen un importante
aumento del riesgo
cardiovascular

27. Hipermocisteinemia y DE
↓niveles de Cav-1
↓ expresion ecSOD
HOMOCISTEINA Auto oxidación O2- ↓ NO.
↑ VCAM
↑NFkB ↑ Factor Tisular

28. Dislipidemia y DE
HDL
oxLDL
oxLDL
SR-B1
LOX-1
NO.
NADPH _ NOS III NOS III
oxidasa ↑O2 Treo 497 src
• ↑ET-1
• ↑PDGF P
• ↑M CP-1 PI3K
• ↑ IL-8
NFkB NOS III
• ↑VCAM-1 desacoplada
• ↑ICAM-1
Akt
• ↓Trombomodulina

29. Infección/inflamación y DE
Infección /inflamación Enfermedad cardiovascular
Disfunción endotelial
C. pneumoniae
H. pylori TNF-α ↓estabilidad ARNm NOS III
Enfermedad periodontal PCR
.
↓ biodisponibilidad NO
Disfunción endotelial

30. Déficit estrogénico y DE
Estrógeno Ateroprotección
-Complejo de acción rápida Receptor α-NOS III -Control de EROs
E2
↓expresión ↑ expresión de
ER-α NOS III NADPH oxidasa Mn SOD y ecSOD
Hsp 90 + Ca 2++
+ P
+ EROs
Gαi Akt
MAPK
NO.

31. Hiperglicemia y DE
Hiperglicemia
↑PKC ↑PAGs ↑via aldosa reductasa ↑ via hexosamina
↑expresión y actividad NADPH oxidasa
↑oxidación de BH4
↓ estabilidad ARNm NOS III
↓ fosforilacion de NOS III
.
EROs
NO

32. Tabaquismo y DE
Tabaquismo (humo de cigarrillos)
↓actividad ↑expresión ↓ niveles ↑producción ↓actividad
MnSOD ET-1 prostaciclina EROS NOS III
Endotelio Disfuncional

33. Hipertensión y DE
Hipertensión
Activación sistema .
Incremento de EROs renina-angiotensina ↓Biodisponibilidad NO
↑ NADPH oxidasa. ↑ Ang II Oxidación de BH4
↑xantina oxidasa. Desacoplamiento NOS III
Polimorfismo -930 EROs Polimorfismo NOS III
A/G p22(phox). .
NO

34. Tabla 1. Condiciones asociadas a disfunción endotelial e intervenciones que han demostrado
mejorar la función endotelial (modificado por referencia 9)
Condiciones asociadas a disfunción endotelial Intervenciones que mejoran la función endotelial
Edad avanzada Antioxidantes
Historia familiar de enfermedad cardiovascular Antagonistas del calcio
Sexo masculino Disminución del colesterol
Alimentación de alto contenido graso Disminución de la homocisteína
Colesterol elevado Embarazo fisiológico
Diabetes mellitus Ejercicio físico
Hipertensión arterial Estrógenos
Homocisteína elevada Inhibidores de enzima convertidora de angiotensina
Obesidad L-arginina
Tabaquismo Suspensión del hábito de fumar
Deficiencia de estrógenos.

35. NO SE DUERMAN AMIGOS ! !!

36. DIAGNÓSTICO DE
DISFUNCIÓN
ENDOTELIAL

37. La disfunción endotelial puede ser
evaluada clínicamente a través de
mediciones de vasodilatación
dependiente de endotelio, y también
por marcadores plasmáticos como
endotelina 1, factor von Willebrand,
trombomodulina y moléculas de
adhesión de monocitos

38. Hasta ahora la evaluación
más eficaz de la función
endotelial se logra a través
de la respuesta
vasodilatadora a un estímulo
farmacológico o mecánico.

39. Hasta ahora la evaluación más
eficaz de la función endotelial se
logra a través de la respuesta
vasodilatadora a un estímulo
farmacológico o mecánico.

40. Entre los factores identificados como
estimuladores de la función del endotelio
se encuentran acetilcolina, sustancia P,
serotonina, bradicinina y trombina, que
actúan en relación a receptores de
membrana adosados a sistemas de
transducción de proteínas G. También el
roce provocado por un aumento del flujo
sanguíneo constituye un estímulo mecánico
de la vasodilatación a través de liberación
de óxido nítrico

41. El cambio en el diámetro del vaso se usa como un índice
de función en vasos de conductancia, mientras que
cambios en el flujo se utilizan como índice en vasos de
resistencia. Las mediciones clínicas más comúnmente
utilizadas incluyen:
1. Coronariografía
2. Pletismografía venosa del brazo.
3. Ultrasonografía de arteria
braquial.

42. 1. Coronariografía: para medir cambios
cuantitativos en el diámetro de las
arterias coronarias en respuesta a dosis
variables de acetilcolina.

43. 2. Pletismografía venosa del brazo: para
evaluar aumento del flujo sanguíneo
después de varias concentraciones de
acetilcolina.

44. 3. Ultrasonografía de arteria braquial:
Se utiliza un método no invasivo de
evaluación por medio de ultrasonografía
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..

45. Las mediciones se realizan en una
habitación con temperatura controlada a
22°C, 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.

46. Las mediciones del diámetro arterial se
obtienen a partir del análisis del
registro digital de la imagen.
Durante cada etapa del procedimiento
se registra el pulso y presión arterial
del sujeto.

47. TRATAMIENTO

48. EROS y disfuncionalidad endotelial
Rojas y cols, Curr. Vasc. Pharmacol., 2006

49. Biodisponibilidad de NO y mantenimiento de la
homeostasis vascular
Factores causales Intervención terapéutica
Inhibidores endógenos Administración de L-Arg y BH4
↓Niveles de L-Arg y BH4 Antioxidantes
Eliminación de NO Estatinas
↓Expresión de NOS III Fármacos cardiovasculares
Terapia génica
Biodisponibilidad Biodisponibilidad
Reducida Mejorada
Enfermedades vasculares Recuperación vascular

50. Estrategias terapéuticas. Una aproximación
multifactorial
Antioxidantes
Antagonistas Ejercicio
Receptor AT2 físico
. -
↑NO /↓O2
Inhibidores Miméticos
ECA SOD
Estatinas

51. Antioxidantes
Antioxidantes
estructuralmente
no relacionados
Vitamina C Probucol SOD glutatión
Aumento de la vasorelajación dependiente de endotelio

52. Estatinas: Mucho mas que inhibidores de la HMG-
CoA reductasa
↑Akt
↑GTP
↑ NOS III Ciclohidrolasa
I ARNm
↑diferenciación ↓preproET-1
CE circulantes ESTATINAS ARNm
↑actv. enz ↓Receptor ET-1
Tioredoxina CML (ETA)
↓NADPH
oxidasa

53. .
Inhibidores de ECA y biodisponibilidad del NO
La efectividad de un mecanismo dual.
Inhibición ECA
↓ Angiotensina II ↑ Bradicinina
↓ síntesis de O2- ↑ síntesis de NO
↑ biodisponibilidad NO.

54. Antagonistas del receptor AT1
Ang II
AT1 AT2
Vasoconstricción Vasorelajación
Activación NADPH oxidasa Activación NOS III
Actividad promotora de Liberación BK endógena
crecimiento Modulador del crecimiento
Endotelio disfuncional Endotelio funcional

55. Miméticos de SOD. Una opción emergente
SOD
antigenicidad proteólisis inestabilidad
Complejos macrocíclicos de Mn (II)
Aumento de la biodisponibilidad de NO in vivo e in vitro

56. Ejercicio físico regular. Aktivemos nuestra NOS III
Ejercicio físico regular
↑ flujo sanguíneo
↑Fuerza de fricción tangencial ↑expresión SODec; CuZn SOD
NO.
↑fosforliación
↑Akt NOS III
NO.
(Ser 1177) célula endotelial
NO.
CML

57. Conclusiones
Disfunción endotelial: -Primer cambio fenotípico sistémico del endotelio
vascular sometido a factores de riesgo
aterotrombóticos.
 Entidad compleja: -Alta variabilidad de factores etiopatogénicos
Principal característica: -Incremento de estrés oxidativo y la consecuente
disminución de la biodisponibilidad de NO.
 Biodisponibilidad NO: - Inactivación de NO, disminución en la actividad
NOS III, cambios en la expresión y estructura.
Reversibilidad: - Alta potencialidad de intervención terapéutica
Valor pronóstico: -”Barómetro de riesgo cardiovascular”. Elemento
predictor independiente de eventos cardio- y
cerebro-vasculares.

58. Eso es todo amigo ! ! ! ! !! ………………………. GRACIAS ! ! !
JURV16@HOTMAIL.COM