Regulación de la expresión de ciclooxigenasa-2 por calcio en macrófagos y análisis de su papel en el desarrollo de aterosclerosis

Resumen

Los macrófagos juegan un papel esencial en la respuesta inflamatoria tras su activación por distintas señales que incluyen patógenos, citoquinas y quimioquinas entre otros. Una vez activados, los macrófagos inducen la expresión de moléculas bioactivas como citoquinas, quimioquinas, proteasas y enzimas que sintetizan mediadores inflamatorios, como la ciclooxigenasa 2 (COX-2), responsable de la producción exacerbada de prostanoides en procesos inflamatorios. En respuesta a estímulos como el lipopolisacárido bacteriano (LPS), se produce una inducción de la expresión de la COX-2 y de la sintasa mPGES-1, y por tanto, un incremento en la producción de la prostaglandina E2 (PGE2), que tiene un papel esencial en el proceso inflamatorio. En una primera parte, esta tesis analiza el efecto de estímulos que incrementan los niveles de calcio (Ca2+) intracelular, como el ionóforo A23187, sobre la regulación de la expresión de COX-2. Los resultados obtenidos en líneas celulares tipo monocito/macrófago de ratón (RAW 264.7) y de humano (THP-1), así como en macrófagos peritoneales de ratón, demuestran que una elevación de Ca2+ intracelular produce un incremento en la expresión de COX-2, además de otros genes con un papel relevante en la inflamación, incluyendo la mPGES-1, la iNOS y la IL-6. La señalización por Ca2+ coopera con la activación producida por el LPS sobre la inducción de COX-2 y la producción de PGE2. Estos resultados obtenidos ponen de manifiesto la participación de la calcineurina y la activación del factor de transcripción NFAT en el efecto del Ca2+. En una segunda parte se estudia el papel de la COX-2 en la aterosclerosis. Los prostanoides juegan un importante papel en la fisiopatología cardiovascular y diferentes estudios han puesto de manifiesto la sobreexpresión de COX-2 en las lesiones ateroscleróticas, apoyando un efecto pro-aterosclerótico de COX-2. Por otro lado, el tratamiento con inhibidores selectivos de COX-2 incrementa el riesgo de padecer eventos cardiovasculares adversos, a la vez que existen trabajos que sugieren un papel anti-aterosclerótico de la COX-2. Por ello, el estudio de las acciones de COX-2 en la aterosclerosis es un asunto de gran interés en el área cardiovascular. Con el fin de esclarecer el papel de esta enzima en el proceso aterosclerótico, hemos generado ratones Cox-2-/-/Apoe-/-. El estudio de la formación de las placas de ateroma en estos ratones sometidos a una dieta hipercolesterolémica, puso de manifiesto una disminución en el tamaño y complejidad de las lesiones en comparación con ratones Cox-2+/+/Apoe-/-, apoyando un papel pro-aterosclerótico de COX-2. Por otra parte, el estudio del perfil lipídico en estos ratones mostró una disminución de los niveles séricos de triglicéridos y colesterol total en ausencia de COX-2, con un aumento en los niveles de HDL, acompañado de un aumento en el flujo reverso del colesterol en macrófagos deficientes en COX-2. Estos datos apuntan así, a un posible papel de COX-2 en el control del transporte de colesterol en la aterosclerosis.