Prostaglandinas Derivadas de la COX-2 y Efectos Protrombóticos de los Inhibidores Selectivos de la COX-2

• TITULO : Prostaglandinas Derivadas de la COX-2 y Efectos Protrombóticos de los Inhibidores Selectivos de la COX-2
• AUTOR : Rabausch K, Bretschneider E, Weber A y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Regulation of Thrombomodulin Expression in Human Vascular Smooth Muscle Cells by COX-2-Derived Prostaglandins
• CITA : Circulation Research 96(1):1-7, Ene 2005
• MICRO : Las prostaglandinas endógenas, sintetizadas por la vía de la ciclooxigenasa 2, estimulan la expresión de trombomodulina funcionalmente activa en células de músculo liso vascular. Debido a que la trombomodulina es un importante inhibidor de la coagulación, este mecanismo podría explicar, en parte, los efectos protrombóticos de los inhibidores selectivos de la ciclooxigenasa-2, no dependientes de las plaquetas.

Introducción

Los antiinflamatorios no esteroides (AINE) se asocian con toxicidad gastrointestinal importante; los inhibidores selectivos de la ciclooxigenasa (COX) 2 se crearon precisamente con la finalidad de reducir esa toxicidad. Sin embargo, la COX-2 es una enzima esencial para la síntesis vascular de prostaciclina (PGI2), de modo que su inhibición podría asociarse con riesgo aumentado de trombosis vascular y, de hecho, en un estudio se comprobó incremento del riesgo trombótico en asociación con el uso de inhibidores selectivos de la COX-2. Sobre la base de los resultados de un estudio con rofecoxib, el fármaco fue retirado del mercado, como consecuencia del riesgo aumentado de eventos cardiovasculares graves, como infarto agudo de miocardio (IAM) y accidente cerebrovascular (ACV).

La PGI2 es un inhibidor importante de la agregación plaquetaria, un fenómeno particularmente destacado en aquellas situaciones en las cuales hay expresión aumentada de la COX-2, como en la aterosclerosis. Por otro lado, los inhibidores selectivos de la COX-2 no suprimen la síntesis plaquetaria de tromboxano A2 (TXA2).

Las prostaglandinas también inhiben la trombosis por mecanismos que no dependen de la inhibición de la agregación plaquetaria, sino que se relacionan con la expresión vascular de ciertos genes. En un estudio previo con tecnología de micromatrices, los autores demostraron aumento de la expresión de ARN mensajero de trombomodulina (TM) en células de músculo liso vascular (CMLV) de arterias coronarias humanas, en respuesta al tratamiento con iloprost, un análogo de prostaciclina.

La TM es el receptor para la trombina en la superficie celular; la TM unida a la trombina es un activador de la proteína C. La proteína C-activada (PCa) es un fuerte inhibidor de la coagulación al neutralizar la formación de trombina por los factores V y VIII activados. El presente estudio muestra que los análogos de prostaciclina estimulan la expresión de la TM funcionalmente activa en CMLV en cultivo. Además, se comprueba que la expresión y la actividad de la TM están reguladas por las prostaglandinas endógenas, sintetizadas por la vía de la COX-2. En los estudios de inmunohistoquímica de muestras de arterias carótidas de seres humanos se observó expresión de COX-2 y de TM en las CMLV de las lesiones ateroscleróticas. Los hallazgos en conjunto avalan la participación de un nuevo mecanismo, independiente de las plaquetas, para explicar los efectos protrombóticos de los inhibidores selectivos de la COX-2.

Materiales y métodos

Las CMLV de arterias coronarias, vena safena o arteria mamaria de seres humanos se mantuvieron en medio de cultivo. Se extrajo el ARN total y se realizó reacción en cadena de polimerasa en tiempo real (RT-PCR, por su sigla en inglés) para amplificar el gen de TM. Mediante inmunoelectrotransferencia (Western blot) se conoció la expresión de TM y COX-2 en las membranas celulares. Se obtuvieron muestras de arteria carótida interna con placas de ateroma de pacientes sometidos a endarterectomía. Todos los enfermos presentaban enfermedad carotídea oclusiva sintomática. Mediante inmunohistoquímica se conoció la expresión de TM, actina de músculo liso (SM-actina) y COX-2.

Las CMLV en cultivo fueron incubadas con proteína C y trombina; la actividad de la PCa se determinó mediante ensayo cromogénico. Las comparaciones estadísticas se realizaron con modelos de varianza (ANOVA) y corrección de Bonferroni; los valores de p < 0.05 se consideraron estadísticamente significativos.

Resultados

Inducción de TM funcional en las CMLV por las prostaglandinas

Mediante RT-PCR e inmunoelectrotransferencia se verificó la expresión aumentada de TM en las CMLV de arterias coronarias, en respuesta al análogo de la PGI2, iloprost. Además del iloprost, el agonista más específico de los receptores de prostaciclina (IP), cicaprost, y el agonista del receptor de prostaglandina (EP) PGE2, también estimularon la expresión de TM. En otros experimentos, la expresión de TM aumentó en respuesta al estímulo con el agonista de EP2 butaprost y el agonista de EP4 ONO-AE1-329, mientras que el agonista de EP3, MB28767, evitó los efectos de estos agonistas. Estas observaciones indican que varios receptores de prostaglandinas acoplados a Gs intervienen en la síntesis aumentada de TM.

Las propiedades funcionales de la TM sobre las CMLV se valoraron mediante la determinación de la activación de la proteína C. Se comprobó que la expresión de la proteína TM, inducida por la exposición al iloprost, se acompaña de mayor actividad de TM, de modo que en la superficie de las CMLV tratadas con iloprost se indujo la expresión de TM activa. La expresión se indujo por forskolina y db-cAMP, un fenómeno que sugiere la participación de vías de señalización dependientes de cAMP/proteína quinasa A. También se observó expresión de TM en respuesta al iloprost en CMLV en cultivo de vena safena y arteria mamaria.

Localización de TM y COX-2 en lesiones arterioscleróticas humanas

Todas las muestras analizadas presentaron múltiples áreas en la neoíntima con fuerte expresión de TM; con frecuencia, las CMLV también expresaron COX-2. Los macrófagos sin expresión de SM actina en la neoíntima también fueron positivos para TM y COX-2.

Regulación de la expresión de TM por las prostaglandinas inducidas por la COX-2

En CMLV de coronarias de seres humanos se indujo la expresión de COX-2 por forbol-12-miristato-13-acetato (PMA). La exposición a PMA se asoció con expresión aumentada de TM en estas células. El papel de las prostaglandinas endógenas en la expresión de TM inducida por PMA se estudió en cultivos con el inhibidor inespecífico de la COX, diclofenac, y el inhibidor selectivo de la COX-2, etoricoxib. Ambos fármacos inhibieron en 30% a 40% la expresión de ARN mensajero de TM y de la proteína TM, en respuesta a la exposición con PMA; este hallazgo indica que el efecto estimulador del PMA está mediado, en parte, por las prostaglandinas que se sintetizan por vía de la COX-2.

En los ensayos de activación de la proteína C se comprobó que la inhibición de la COX-2 se asocia con reducción significativa de la formación de PCa en las CMLV estimuladas con PMA. Por lo tanto, las prostaglandinas que se sintetizan por acción de la COX-2 estarían involucradas en la mayor expresión de TM funcionalmente activa.

Discusión

Por primera vez, en el presente estudio se confirma la mayor expresión de TM funcionalmente activa en CMLV de seres humanos por acción de las prostaglandinas sintetizadas por la vía de la COX-2.

La TM es una proteína transmembrana tipo 1 que actúa como receptor de superficie para la trombina. La trombina se une con elevada afinidad a la TM e induce cambios conformacionales en la molécula de trombina, con lo cual se afecta la especificidad para la PCa, responsable de la degradación de los factores Va y VIIIa, y se inhibe la formación de nueva trombina. Además, la TM se asocia con efectos mitogénicos y con proliferación celular inducida por la trombina.

La TM se localiza fundamentalmente en las células endoteliales, pero en ciertas condiciones patológicas, como en la aterosclerosis avanzada, las CMLV se convierten en una fuente importante de TM. En la aorta sana de los seres humanos, sólo las células endoteliales, no así las CMLV, expresan TM; por el contrario, en los vasos con enfermedad aterosclerótica, las CMLV de las capas íntima y media expresan TM.

La TM regula la trombosis; la expresión aumentada de TM evita la aterotrombosis en modelos de trombosis arterial en conejos; diversos estudios clínicos demostraron una correlación inversa entre los niveles de TM soluble y el riesgo de enfermedad coronaria.

En modelos experimentales con CMLV, el cAMP induce la expresión de TM en esas células y en las células endoteliales en cultivo. En un estudio, la infusión de prostaciclina aumentó los niveles de TM soluble en pacientes con hipertensión arterial pulmonar. En el presente estudio, diversos agonistas que actúan sobre los receptores de prostaciclina acoplados a proteínas Gs, como el iloprost o la PGE2, estimularon la expresión de TM en CMLV en cultivo, obtenidas de arterias coronarias, arterias mamarias o venas safenas de seres humanos. En cambio, los agonistas de los receptores acoplados a G1, como el MB28767, anularon los efectos estimulantes del iloprost. Los hallazgos en conjunto sugieren que diferentes prostaglandinas modulan la expresión de TM en las CMLV.

En los estudios de inmunohistoquímica en lesiones de ateroma se comprobó la expresión de TM en las CMLV; en las mismas localizaciones se observó expresión de COX-2. La estimulación de la COX-2 en las CMLV de arterias coronarias por PMA se asoció con la expresión aumentada de TM. El diclofenac (un inhibidor inespecífico de la COX), y el etoricoxib (un inhibidor selectivo de la COX-2) redujeron significativamente, en 30% a 40%, la expresión de TM inducida por PMA, de modo que el efecto estimulante de PMA estaría mediado, al menos en parte, por las prostaglandinas que se sintetizan por la vía de la COX-2.

Los resultados en conjunto indican que las prostaglandinas derivadas de la COX-2 regulan la expresión de la TM funcionalmente activa. Debido a que la TM es un fuerte inhibidor de la coagulación sanguínea, estas observaciones sugieren la participación de un nuevo mecanismo, no dependiente de las plaquetas, para explicar los efectos protrombóticos de los inhibidores selectivos de la COX-2.

Especialidad: Bibliografía - Traumatología