Estudio del mecanismo de mediadores lipídicos electrofílicos (nitrolípidos) sobre la modulación del metabolismo de colesterol en macrófagos : participación en la expresión y funcionalidad de CD36

Abstract

La aterosclerosis es la enfermedad cardiovascular causal del mayor número de muertes prematuras en la población activa a nivel mundial. Su desarrollo se encuentra vinculado a diversos factores de riesgo como, tabaquismo, sedentarismo, dieta desbalanceada, obesidad, predisposición genética, entre otros. Alguno de estos factores o la combinación de más de uno de ellos conduce a la disfunción del endotelio vascular y la formación de la placa de ateroma llevando al estrechamiento de la luz vascular y los riegos cardiovasculares asociados. En este contexto de disfunción endotelial y aumento de la permeabilidad, la extravasación de monocitos a la íntima de las arterias propicia un microambiente responsable de la oxidación y/o acetilación de las lipoproteínas de baja densidad y de la formación de numerosos lípidos bioactivos. Las lipoproteínas modificadas (LDLm) son incorporadas por los macrófagos tisulares a través de receptores de tipo scavenger, principalmente CD36 y LRP1 (Low Density Lipoprotein Receptor-related Protein 1). La incorporación de LDLm por macrófagos lleva a una retroalimentación positiva en la expresión del receptor CD36 favoreciendo: mayor incorporación de lipoproteínas modificadas, excesiva acumulación intracelular de lípidos y la diferenciación a célula espumosa. CD36 es una glicoproteína de membrana que une diversos ligandos, los cuales pueden ser internalizados o también activar vías de señalización intracelular. Entre sus ligandos, además de las LDLm, se encuentran fosfolípidos oxidados y ácidos grasos de cadena larga los cuales interaccionan con una región rica en aminoácidos hidrofóbicos conocida como dominio de unión a ligandos. En este dominio del receptor se encuentra la Lys164, la cual representa un residuo crítico tanto para iniciar la señalización como para el reconocimiento e internalización de sus ligandos. En el proceso inflamatorio crónico, en el cual se desarrolla la patología, se forman numerosos productos bioactivos derivados de las reacciones mediadas por especies reactivas del oxígeno dentro de los cuales encontramos los ácidos grasos nitrados. La administración de estos nitrolípidos en animales deficientes de apolipoproteina E (ApoE) alimentados con dieta rica en grasas redujo el desarrollo de la placa de ateroma, su contenido inflamatorio y la acumulación de colesterol en la aorta. De la mano con esto, en el presente trabajo de tesis demostramos que el ácido nitro oleico (NO2-OA) modula la expresión de los receptores CD36 y LRP1 a través de diferentes mecanismos y que además, interacciona de manera directa con CD36. Estos resultados fueron confirmados por ensayos in vitro con la proteína recombinante de CD36 e in silico. Dicha interacción, NO2-OA-CD36, inhibió el reconocimiento e internalización de LDLm sugiriendo la participación del residuo Lys164. Estos hallazgos se acompañaron de la reducción en los niveles de colesterol y esteres de colesterol intracelulares en macrófagos RAW264.7 expuestos a LDLm, determinado por espectrometría de masas. Como consecuencia del efecto biológico dual observado por los nitrolípidos sobre CD36, por un lado incrementando su expresión y por otro actuando como ligando de dicho receptor e impidiendo la captación de LDLm, se estudió el efecto de los nitrolípidos sobre mecanismos involucrados en el metabolismo del colesterol y en la evolución de la placa de ateroma. De este modo, mostramos que el NO2-OA incrementó la liberación o eflujo de colesterol al medio de cultivo de manera independiente de los transportadores lipídicos ABC, por un mecanismo que involucraría al flujo autofágico. En conjunto estos resultados muestran como los nitrolípidos participan en la reducción de los depósitos intracelulares de colesterol en macrófagos disminuyendo la incorporación de mLDL, así como también promoviendo mecanismos que están involucrados en la regresión de la placa de ateroma, como es la migración y el eflujo de colesterol en macrófagos. Por lo tanto, los hallazgos del presente trabajo, postulan a los nitrolípidos como mediadores bioactivos con capacidad de regular el metabolismo lipídico de macrófagos que podrían afectar el desarrollo de la placa de ateroma.