Objetivo: No existen datos referentes a la relación entre la concentración plasmática de la paraoxonasa-3 (PON3) y la aterosclerosis en humanos. Nuestro objetivo fue investigar las posibles relaciones, utilizando métodos desarrollados recientemente, en pacientes con enfermedad arterial periférica (EAP) o coronaria (EAC).
Métodos: Estudiamos 118 pacientes con EAP, 72 con EAC y 175 voluntarios sanos. Se midió la concentración plasmática de la PON3 a través de un ensayo de ELISA utilizando anticuerpos policlonales generados frente un péptido sintético con una secuencia específica de PON3. Los polimorfismos del promotor del gen PON3 se analizaron con el método Iplex Gold MassArrayTM.
Resultados: Existía un aumento significativo en la concentración plasmática de la PON3 en ambos grupos de pacientes con respecto al grupo control. En los pacientes EAP observamos una correlación positiva entre PON3, los niveles de insulina y el índice HOMA. En los pacientes EAC no se observaron estas relaciones. También hubo correlaciones positivas entre la PON3 plasmática y la microglobulina β-2, el CCL2 y la proteína C reactiva en pacientes EAC, pero no las hubo en pacientes EAP. No encontramos diferencias significativas en el promotor de polimorfismos PON3 ni en sus haplotipos entre pacientes y controles, indicando así que las relaciones observadas no estaban determinadas genéticamente.
Conclusiones: La concentración plasmática de PON3 estaba incrementada en ambos fenotipos de aterosclerosis, pero esto estaba relacionado con el descenso de la sensibilidad a la insulina en pacientes EAP y con inflamación en pacientes EAC.
ComentarioEl estrés oxidativo y la inflamación juegan un papel fundamental en la aterosclerosis. Tanto la enfermedad arterial periférica como la coronaria cursan con una serie de características bioquímicas ligadas al establecimiento y la progresión de la aterosclerosis, aunque el área afectada en la EAP es significativamente mayor que en la EAC. Por tanto, parecería lógico esperar diferencias tanto cualitativas como cuantitativas en los factores moleculares involucrados en el desarrollo de estas patologías.
Las paraoxonasas son una familia de enzimas compuestas por tres formas: PON1, PON2 y PON3. En humanos, los genes de PON1 y PON3 se encuentran ampliamente distribuidos en varios tipos de células, como el hígado y el riñón, y cuyos productos proteicos están en la circulación unidos a las lipoproteínas de alta densidad (HDL, por sus siglas en inglés). La PON2 es una enzima intracelular, pero no se encuentra en el plasma. Todas estas enzimas retrasan la oxidación de las proteínas de baja densidad (LDL, por sus siglas en inglés) y el estrés oxidativo celular. A su vez, en modelos de aterosclerosis murinos se ha observado que la expresión de PON1, 2 y 3 humanas inhibe, o revierte, el desarrollo de aterosclerosis a través de mecanismos implicados en la reducción del estrés oxidativo, de la inducción de la liberación del colesterol por parte de los macrófagos y de la normalización de la función del endotelio vascular. En un estudio anterior, los autores demostraron que las actividades lactonasa y paraoxonasa de la PON1, así como su concentración plasmática, están incrementadas en pacientes con EAP respecto a sus controles, sugiriendo que esta enzima podría estar involucrada en distintos desequilibrios bioquímicos que daría lugar al desarrollo de la enfermedad aterosclerótica. Los autores de este trabajo desarrollaron previamente un ensayo ELISA para medir los niveles de PON3 en sangre, que es la isoforma menos estudiada de las 3 citadas anteriormente. En el presente estudio se describieron, por primera vez, las alteraciones en la concentración plasmática de PON3 en pacientes con aterosclerosis coronaria y periférica. Los pacientes con EAP y EAC presentaron niveles séricos de PON3 incrementados con respecto al grupo control, además de una disminución de la concentración de PON1 y de los niveles de colesterol HDL. Aunque el incremento de PON3 es pequeño cuantitativamente (1mg/l) comparado con los 50-70mg/l disminuidos de PON1, se ha de tener en cuenta que PON3 es unas 100 veces más potente por miligramo de proteína que PON1 y protege a las LDL frente a la peroxidación lipídica. Por tanto, el incremento de la concentración plasmática de esta enzima en pacientes EAP y EAC debería ser suficiente para equilibrar las alteraciones de los niveles de PON1. Este hallazgo se corresponde con estudios previos en los que se observó que la sobreexpresión de PON3 humana en ratones protegía frente a la progresión de la aterosclerosis en dichos animales. En concreto, se observó que en ratones en los que se sobreexpresó PON3 se produjeron cambios en los niveles de lípidos plasmáticos. Aunque se desconoce el mecanismo preciso a través del cual la PON3 suprime la formación de la lesión, la reducción del ateroma es debida en parte a que esta proteína estimula las propiedades antiaterogénicas de las lipoproteínas. En estudios previos, la incubación de lipoproteínas con el sobrenadante de células en las que se había sobreexpresado la PON3 hizo que estas fuesen menos proinflamatorias y tuviesen menos lípidos hidroperoxidados. En este estudio, el plasma y las LDL de los ratones tratados con PON3 sobreexpresada presentaron niveles más bajos de lípidos oxidados que sus controles, además de ser menos susceptibles a ser modificadas por la oxidación, mientras que las propiedades antiinflamatorias de las HDL en esos mismos animales, estaban aumentadas.
Una de las observaciones de este trabajo es que en los pacientes EAP encontraron una relación directa entre la concentración plasmática de PON3, la hipertensión y las alteraciones metabólicas (insulina e índice HOMA), que no tuvo lugar en los pacientes EAC. La diabetes está estrechamente relacionada con el desarrollo de EAP, y estos resultados sugieren que PON3 está jugando un papel importante en la regulación del metabolismo de la glucosa, una de las principales alteraciones relacionadas con el síndrome metabólico. Un estudio realizado en ratones transgénicos demostró que la sobreexpresión de PON3 disminuía el tejido adiposo y los niveles circulantes de leptina comparados con los animales control. Por tanto, parece que PON3 desempeña un papel importante en la protección frente el desarrollo de obesidad.
En resumen, este trabajo muestra que la concentración plasmática de PON3 está incrementada en pacientes tanto con EAP como con EAC, 2 manifestaciones diferentes de la aterosclerosis con fenotipos claramente diferenciados. Por otra parte, la principal limitación reside en la ausencia de mecanismos a través de los cuales la PON3 estaría realizando esos efectos sobre el desarrollo de la aterosclerosis.