La deficiencia en P19ARF reduce la apoptosis de macrófagos y células musculares lisas vasculares y agrava la aterosclerosis

González-Navarro H, Abu Nabah YN, Vinué A, Andrés-Manzano MJ, Collado M, Serrano M, Andrés V. P19^ARF deficiency reduces macrophage and vascular smooth muscle cell apoptosis and aggravates atherosclerosis. J Am Col Cardiol 2010; 55: 2258–68

Antecedentes: La aterosclerosis se caracteriza por un aumento de la proliferación y de la apoptosis, dos procesos celulares regulados por CDKN2A. Aunque estudios recientes de asociación de genoma completo han vinculado la enfermedad aterosclerótica con una región del cromosoma humano 9p21 próximo al locus CDKN2A, todavía no se han establecido los mecanismos que subyacen a esta asociación gen-enfermedad, ni se ha determinado el vínculo causal entre CDKN2A y la aterosclerosis.

Objetivos: El objetivo de este estudio fue investigar el papel en la aterosclerosis de la proteína supresora de tumores ARF (p14^ARF en humanos, p19^ARF en ratón) codificada por el gen CDKN2A.

Métodos: Ratones susceptibles a aterosclerosis (deficientes en apolipoproteína E, apoE) y ratones deficientes en apoE y p19^ARF (apoE-p19^ARF) fueron alimentados con una dieta aterogénica y sacrificados para cuantificar el nivel de aterosclerosis en el conjunto de la aorta y en secciones aórticas transversales. Se analizó la proliferación y la apoptosis en lesiones ateroscleróticas y en cultivos primarios de macrófagos y células musculares lisas vasculares obtenidos de ambos grupos de ratones.

Resultados: En ratones deficientes en apoE al anular p19^ARF aumenta la aterosclerosis en la aorta sin que se vean modificados el peso corporal, las lipoproteínas plasmáticas o la actividad proliferativa de la placa. Es de destacar que la deficiencia de p19^ARF atenúa significativamente la apoptosis tanto en las lesiones ateroscleróticas como en los cultivos de macrófagos y células musculares lisas vasculares, dos de los principales componentes de las placas ateromatosas.

Conclusiones: Nuestros resultados establecen un vínculo directo entre p19^ARF, la apoptosis de la placa y la aterosclerosis y sugieren que en humanos variantes genéticas asociadas con una menor expresión de CDKN2A pueden acelerar la aterosclerosis a través de una disminución de la apoptosis en la placa.

Comentario

En la aterosclerosis se produce un aumento a nivel de la íntima arterial de dos procesos antagónicos como son la proliferación y la apoptosis que afectan a los dos principales tipos celulares implicados en las lesiones ateroscleróticas: monocitos-macrófagos y células musculares lisas vasculares (CMLV). Las consecuencias fisiopatológicas de la proliferación y/o apoptosis en monocitos-macrófagos versus CMLV son absolutamente contrapuestas, prevaleciendo el crecimiento y la inestabilización de la placa cuando se produce un balance a favor de la proliferación de monocitos-macrófagos frente a apoptosis de las CMLV, principal componente de la cubierta fibrosa. Una serie de proteínas supresoras de tumores, entre las que se encuentra ARF, constituyen la principal defensa antioncogénica de los mamíferos¹. ARF es una de las dos proteínas que se genera a partir del gen CDKN2 a través de un marco de lectura alternativo. El peso molecular de ARF en humanos es de 14 kDa (p14^ARF), frente a los 19 que tiene en el ratón (p19^ARF). ARF parece ejercer un efecto proapoptótico vía inhibición de MDM2, una ligasa que desestabiliza al supresor de tumores p53¹. Estudios de asociación de genoma completo (genome-wide association studies, GWAS) con miles de controles y pacientes han identificado una serie de polimorfismos en una región del cromosoma 9p21 próximo al locus CDKN2A que se han vinculado con un alto riesgo de sufrir aterosclerosis así como cardiopatía isquémica, infarto de miocardio e ictus isquémico^2,3. Sin embargo, hasta el momento no se ha establecido una relación causal que vincule al gen CDKN2A y la proteína ARF con la aterosclerosis. Este ha sido precisamente el objetivo del trabajo de González-Navarro et al, para el que han utilizado un modelo murino deficiente en p19^ARF cruzado con animales a los que también se ha privado de la apoproteína apoE para hacerlos susceptibles a aterosclerosis. El principal resultado del trabajo es que al administrar una dieta aterogénica (rica en colesterol y grasa saturada), aunque en ambos grupos (apoE^−/− versus apoE^−/−/p19^ARF−/−) aumentan de forma similar los valores circulantes de colesterol y de triglicéridos, en los animales que carecen de ARF el desarrollo de aterosclerosis se agrava de forma muy significativa. En estos animales se aprecia un aumento de la extensión de las lesiones, sobre todo a nivel de la raíz aórtica y del arco aórtico. En las lesiones, sin embargo, no se apreciaron diferencias significativas en el contenido de macrófagos, CMLV o de colágeno. El principal efecto diferencial observado in vivo fue una menor proporción tanto de macrófagos como de CMLV apoptóticas en las lesiones de los animales carentes de ARF. La menor susceptibilidad de las células deficientes en ARF a la apoptosis se corroboró en cultivos de macrófagos derivados de médula ósea y CMLV a los que se expuso a diferentes estímulos pro-apoptóticos (incluida la irradiación con luz UV, o tratamiento con altas concentraciones de colesterol libre o de un donador de óxido nítrico).

En resumen, en este estudio del grupo del Dr. Vicente Andrés se demuestra que, mediante sus funciones anti-apoptóticas, ARF puede desempeñar un papel en la susceptibilidad a desarrollar aterosclerosis. Estos datos experimentales aportan la prueba que relaciona causalmente CDKN2A (gen que codifica para ARF) con el desarrollo de aterosclerosis, prueba funcional que refuerza el papel que en el desarrollo de aterosclerosis y sus complicaciones clínicas en humanos pueden desempeñar variantes genéticas de CDKN2A.