Study of the systemic inflammation associated to primary hypercholesterolemia, its modulation and its impact in atherosclerosis. Role of cxcl16/cxcr6 axis in abdominal aortic aneurysm formation

Resumo

La hipercolesterolemia primaria (HP) es un desorden metabólico caracterizado por unos elevados niveles circulantes de lipoproteínas de baja densidad (LDL), así como por una inflamación sistémica de bajo grado, que puede finalmente dar lugar al desarrollo de aterosclerosis. Debido a la escasa información que se tiene de la enfermedad a nivel inmunológico, hemos caracterizado el comportamiento de diferentes mediadores solubles y celulares de la inflamación y sus posibles consecuencias. Para ello se ha empleado sangre completa de 22 pacientes con HP y 21 controles de semejante edad. En todos ellos se ha analizado la sangre por citometría de flujo para determinar la activación leucocitaria y plaquetaria, la proporción de las distintas subpoblaciones leucocitarias, así como la formación de agregados plaqueta-leucocito, junto con la determinación de los niveles plasmáticos de diferentes marcadores solubles. De hecho, los pacientes con HP presentaron mayores porcentajes de monocitos de tipo 3 (Mon 3), linfocitos Th2 y Th17 y plaquetas y leucocitos activados que los controles. Asimismo, se detectaron mayores niveles circulantes de interleucina (IL)-8/CXCL8, CCL2, fractalquina/CX3CL1 e IL-6 que se correlacionaron positivamente con los niveles de lípidos característicos de la HP: apolipoproteína B (apoB), LDL y colesterol total (CT). Sin embargo, los pacientes con HP mostraron niveles plasmáticos inferiores de las citocinas anti-inflamatorias IL-4 e IL-10 que los correspondientes controles. Por otro lado, la disfunción endotelial constituye una de las primeras etapas de la aterogénesis, promoviendo la adhesión y posterior migración leucocitaria hacia el foco inflamatorio. El factor de necrosis tumoral α (TNFα) es una de las citocinas principales en la hipercolesterolemia; por esta razón se han explorado las consecuencias funcionales de la presencia de elevados niveles de TNFα en los pacientes con HP. Así, se ha estudiado mediante cámara de flujo la adhesión plaqueta-leucocito y leucocito sobre el endotelio arterial estimulado o no con TNFα, observándose una mayor adhesión leucocitaria al endotelio disfuncional en los pacientes con HP. Ello sugiriere una posible asociación entre la inflamación sistémica y el desarrollo de enfermedades cardiovasculares en este desorden metabólico. Al mismo tiempo, y para saber si la ingesta de una sobrecarga lipídica oral de una preparación comercial de triglicéridos de cadena larga con una proporción ω6/ω3 >20/1, logra disminuir la inflamación sistémica, se administró a pacientes con HP y se repitió el estudio de todos los parámetros anteriores a las 4 horas de su ingesta, observándose una disminución de la activación plaquetaria así como una disminución en la adhesión leucocitaria al endotelio disfuncional. Se pudo observar que la administración de esta sobrecarga lipídica tuvo un efecto beneficioso en el estado protrombótico y proinflamatorio en los pacientes con HP. Así mismo, se detectaron elevados niveles circulantes de eotaxina-1/CCL11 y eotaxina-3/CCL26 en los pacientes con HP. Ya que ambas quimiocinas señalizan exclusivamente a través del receptor CCR3, el cual se expresa de manera constitutiva en los eosinófilos, se llevó a cabo un estudio en profundidad de la expresión del receptor en diferentes poblaciones leucocitarias, tanto en pacientes como en controles. La aterosclerosis es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en países desarrollados que presenta varias similitudes histopatológicas con la inflamación crónica. Para entender el papel que desempeña en su desarrollo el eje CCL11/CCR3, se generaron ratones deficientes en apolipoproteína E (apoE−/−) y el receptor de eotaxina-1 (CCR3; apoE−/−CCR3−/−). Se evaluó el impacto de una dieta aterogénica en la formación de la placa de ateroma en ratones apoE−/−CCR3+/+ y ratones apoE−/−CCR3−/−. Los ratones apoE−/−CCR3+/+ y apoE−/−CCR3−/− sometidos a una dieta hipercolesterolémica durante dos meses mostraron un claro desarrollo de lesión aterosclerótica en aorta caracterizada por un mayor contenido en colágeno, core necrótico, células de la musculatura lisa vascular, macrófagos y linfocitos T que aquellos sometidos a una dieta control. Los ratones apoE−/−CCR3−/− sometidos a dieta aterogénica mostraron mayor lesión aterosclerótica y mayor contenido en colágeno e infiltración de macrófagos y linfocitos T que los ratones que presentaban el receptor CCR3 (apoE−/−CCR3+/+). La expresión de eotaxina-1 en la lesión de los ratones apoE−/−CCR3+/+ en ambiente hipercolesterolémico fue mucho mayor que la detectada en los ratones apoE−/−CCR3−/− en las mismas condiciones. Esto sugieren que el eje eotaxina-1 (CCL11)/CCR3 podría ejercer un efecto protector en el desarrollo del proceso aterosclerótico. El aneurisma aórtico abdominal (AAA) es una importante causa de muerte en nuestro país, afectando principalmente a varones mayores de 65 años de edad. Actualmente no existe tratamiento preventivo ya que la falta de conocimiento sobre los mecanismos responsables de la iniciación, propagación y ruptura del AAA aún hoy en día son desconocidos. Uno de los causantes de la patología es la angiotensina-II (Ang-II), principal péptido efector del sistema renina-angiotensina, la cual es utilizada in vivo para inducir la enfermedad en modelos experimentales de ratones apoE−/−. En el estudio se ha empleado el fármaco antihipertensivo losartán, el cual actúa como antagonista selectivo del receptor de Ang-II de tipo 1 (AT1), a la dosis de 30 mg/kg/día. Tras 28 días de tratamiento, se pudo comprobar cómo la dosis de 30 mg/kg/día lograba atenuar la formación, el desarrollo y el diámetro del AAA inducida con Ang-II, así como la infiltración de linfocitos T, macrófagos, la neovascularización, células CXCR6+ y la expresión de ARNm de quimiocinas y mediadores proangiogénicos como Mcp-1/Ccl2, Vegf, Cxcl16 y su receptor Cxcr6. Estos resultados nos inducen a sugerir que una monoterapia con losartán a una dosis de 30 mg/kg/día podría ser susceptible de convertirse en una nueva y segura herramienta terapéutica en el control del AAA. Para estudiar el papel del eje CXCL16/CXCR6 en el desarrollo del AAA, se generaron ratones con el receptor CXCR6 no funcional (apoE−/−CXCR6GFP/GFP). En aquellos animales deficientes en la función de CXCR6 se observaron resultados similares a los ratones apoE−/− tratados con losartán. Por tanto, la modulación farmacológica del eje CXCL16/CXCR6 podría impactar beneficiosamente en el desarrollo del AAA asociado a alteraciones del sistema renina-angiotensina.