Relevancia de polimorfismos génicos y ls S - homocisteína en la epigénesis en arteria mamaria interna y aorta
Abstract
Programa de doctorado: Patología Quirúrgica, Reproducción Humana y Factores Psicológicos y el Proceso de Enfermar. La fecha de publicación es la fecha de lectura.
Full text
Composición Epigené ica
Ob a conjun a maes o/discípulo
Juan Be anco González /Jaime Albe o Se na Gómez /2015
Pin u a Abs ac a
Ac ílico S/DM 37 x 27 cm
IN MEMORIAM
Albe o Se na Gu ié ez MD.
Diana Ma ía Se na Gómez
Angélica Gómez Gómez
A quienes me debo
A quienes amo, cuyo amo co espondien e y ole an e, ha
pe mi ido mi ealización pe sonal y p o esional
A mis pad es Albe o y Nelly
A mis he manos Ca los Ma io, Jo ge Diego, John Jai o,
El i a, Diana Ma ía y Juan Guille mo
A Ma iola González López
A quienes con su es ue zo dia io p opugnan po la
ascensión y con e gencia del Uni e so
3
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN 9
ABSTRACT 13
INTRODUCCIÓN 17
MARCO CONCEPTUAL 23
1. Escena io ac ual de la a e oscle osis 23
1.1 Pano ama mundial de las en e medades ca dio ascula es
1.2 Las en e medades ca dio ascula es en los EE. UU. de Amé ica
1.3 Las en e medades ca dio ascula es en Eu opa
1.4 Las en e medades ca dio ascula es en España y Cana ias
2. En oque ac ual de la a e oscle osis 27
2.1 La a e oscle osis como p o o ipo de en e medad in lama o ia
2.1.1 Placa a e oscle ó ica ulne able e in lamación
2.2 Hipó esis oxida i a de la a e oscle osis
2.2.1 Es és oxida i o y en e medad ca dio ascula
2.2.2 Supe óxidos y unción endo elial
2.2.3 Es és oxida i o y homocis eína
3. Biología celula y molecula de las lesiones a e oscle ó icas 41
3.1 Endo elio y unción endo elial
3.2 Dis unción endo elial y a e oscle osis
3.3 Ci ocinas y moléculas de adhesión
3.4 Monoci os (mac ó agos) y a e oscle osis
3.5 T ansmig ación endo elial, monoci os y el ac o de ansc ipción
NF- kB
3.6 Células espumosas, cap ación de las LDLm y el p oceso
a e ogénico
3.7 Las células muscula es lisas y la ma iz ex acelula de los asos
sanguíneos
4. Biología molecula de las HDL 53
4.1 T anspo e in e so del coles e ol
4.2 Funciones de las HDL independien es del anspo e in e so del
coles e ol
4.3 Enzimas an ioxidan es inculadas a las HDL
5. Óxido ní ico y a e oscle osis 59
5.1 El óxido ní ico como mensaje o in e celula
5.2 Óxido ní ico y unción endo elial
5.3 Sin asas del óxido ní ico
5.4 Gen eNOS, óxido ní ico y en e medades ca dio ascula es
5.4.1 Ra ones ansgénicos knockou eNOS -/-
6. Fac o es de iesgo ca dio ascula 65
7. P e ención y es imación del iesgo ca dio ascula 68
8. Fac o es de iesgo epigené icos 70
9. Homocis eína como ac o de iesgo en la a e ogénesis 75
9.1 Bioquímica de la homocis eína y de las eacciones de
ansme ilación celula
9.1.1 S-adenosil-homocis eína
9.2 Fac o es que de e minan la concen ación de homocis eína
9.2.1 De e minan es gené icos
Tabla de con enido
4
9.2.1.1 Polimo ismo C677T MTHFR
9.2.2 Fac o es Demog á icos
9.2.2.1 Géne o
9.2.2.2 En ejecimien o
9.2.3 Fac o es nu icionales
9.2.4 Fac o es ambien ales
9.2.5 En e medades asociadas a hipe homocis einemia
9.2.6 Medicamen os asociados a hipe homocis einemia
9.2.7 O os ac o es elacionados con hipe homocis einemia
9.3 Valo es de e e encia de la homocis eína
9.4 Homocis eína y es és oxida i o
9.4.1 Especies eac i as de oxígeno y especies eac i as de
ni ógeno
9.4.2 Homocis eína y señalización edox
9.5 Homocis eína, eNOS, ADMA, DDAH y unción endo elial
9.6 Homocis eína y ombosis
9.7 Homocis eína, ola os y unción ascula
9.8 Homocis eína, ola os y e olución clínica
10. En e medad ascula mediada po la homocis eína iolac ona 106
10.1 Homocis einilización de las p o eínas
10.2 Me abolismo de la homocis eína a a és de la homocis eína
iolac ona
10.3 N-homocis einilización de las p o eínas
11. Pa aoxonasas y a e oscle osis 115
11.1 Pa aoxonasa 1
11.1.1 Gen PON1
11.1.2 Polimo ismos de la egión codi ican e del gen PON1
11.1.3 Polimo ismos de la egión del p omo o del gen PON1
11.1.4 Polimo ismos de la egión codi ican e del gen PON1 y
en e medad co ona ia
11.1.5 Ac i idad de la enzima PON1
11.1.6 De e minan es de la exp esión del gen PON1
11.2 Pa aoxonasa 2
11.2.1 Gen PON2
11.2.2 Polimo ismos del gen PON2
11.2.3 Ac i idad de la enzima PON2
11.2.4 Polimo ismos del gen PON2 y en e medad co ona ia
11.3 Pa aoxonasa 3
11.3.1 Gen PON3
11.3.2 Ac i idad de la enzima PON3
11.4 Pa aoxonasas, géne o y en e medad co ona ia
11.5 Pa aoxonasas y su ac i idad du an e el p oceso de en ejecimien o
12. Dime ila ginina asimé ica como ac o de iesgo ca dio ascula 130
12.1 ADMA, DDAH y en e medad ca dio ascula
12.2 Gen DDAH
12.3 Tejidos de exp esión y ac i idad de las DDAH
12.4 Exp esión y ac i idad de las DDAH en los asos sanguíneos
12.5 Exp esión del gen DDAH
12.6 ADMA, NOS y DDAH
13. Epigené ica 139
13.1 Mé odos de c ibado (sc eening) epigené icos
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
5
13.2 Epigené ica y medio ambien e
13.3 El Pa adigma DOHaD
13.4 Mecanismos epigené icos
13.5 Me ilación del DNA
13.5.1 Me il an e asas del DNA
13.5.2 Desme ilación del DNA
13.6 Modi icación de his onas
13.6.1 C oma ina, his onas y o ganización del núcleo celula
13.6.2 Modi icación pos asduccional de his onas
13.6.3 Me il ans e asas de his onas
13.6.4 Desme ilación de his onas
13.7 RNAs no codi ican es
13.8 Epigené ica y en e medades complejas
13.8.1 Al e aciones de la imp on a genómica y en e medades
complejas
14. Epigénesis, homocis eína y a e oscle osis 167
14.1 S-adenosil-homocis eína, me ilación y a e ogénesis
14.2 Me ilación, células muscula es lisas de los asos sanguíneos y
a e oscle osis
14.2.1 Hipome ilación del DNA
14.2.2 Hipe me ilación del DNA
14.3 S-adenosil-homocis eína, me ilación, homocis eína y a e oscle osis
14.4 Epigénesis, gen eNOS y homocis eína
14.5 Epigénesis, eNOS, homocis eína y gen DDAH2
15. A e ia mama ia in e na y a e oscle osis 176
15.1 Concep os ana ómicos y isiopa ológicos
16. Ci ugía de e ascula ización co ona ia 179
16.1 B e e eseña his ó ica
16.2 Concep os gene ales
16.3 Técnica qui ú gica
16.4 Indicaciones gene ales
JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS 189
METODOLOGÍA 195
1. Tipo de es udio 195
2. Técnica ope a o ia y oma de mues as 195
2.1 Técnica ope a o ia
2.2 Técnica qui ú gica
3. Tamaño mues al 200
4. Ex acción del DNA 202
5. De e minación de la a ian e C677T [ s1801133, g.14783C>T,
pAla222Val] del gen MTHFR 203
6. De e minación de los geno ipos Gln192A g [ s662, g21439A>G,
pGln192A g] y Me 55Leu [ s85 del gen PON1] 205
7. De e minación del polimo ismo Se 311Cys del gen PON2 205
8. De e minación del g ado de me ilación en el p omo o del gen DDAH2 206
9. Ex acción del RNA 208
10. T ansc ipción In e sa de RNA 210
11. Exp esión de los genes eNOs, iNOs y DDAH2 en los homogeneizados
ascula es 210
12. P o ocolo HPLC 211
13. De e minación p o éica po el Mé odo de Low y 214
Tabla de con enido
6
14. Análisis es adís ico 215
RESULTADOS 221
1. Ca ac e ís icas p incipales de la población es udiada 221
2. Homocis eína plasmá ica o al, homocis eína (S/N) unida a
p o eínas y su elación con los di e en es geno ipos 222
3. Di e encias en la exp esión génica en e los di e en es e i o ios a e iales 232
4. Concen ación de homocis eína o al, S-homocis eína y g ado de
me ilación del p omo o del gen DDAH2 236
5. G ado de me ilación del p omo o del gen DDAH2 y exp esión de
los genes eNOS y DDAH2 238
DISCUSIÓN 243
PERSPECTIVA “TRASLACIONAL” 251
1. Medicina e in es igación “ aslacional” 251
2. In es igación undamen al (básica) e in es igación clínica 252
3. In es igación ca dio ascula “ aslacional” 253
LIMITACIONES DEL ESTUDIO 261
CONCLUSIONES 265
CONCLUSIONS 269
APORTACIONES ORIGINALES 273
FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 277
ABREVIATURAS y ACRÓNIMOS 281
FIGURAS 289
TABLAS 295
PUBLICACIONES 299
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
335
RESUMEN
9
RESUMEN
Solo conocemos pa cialmen e los mecanismos que explican la esis encia de la
a e ia mama ia in e na (AMI) a la a e oscle osis (ATS). La homocis eína (Hcy) se
encuen a en el plasma de di e en es o mas: 1. Hcy educida u oxidada. 2. Hcy- iolac ona
(Hcy-T). 3. Hcy unida a p o eínas (Hcy-p), como esul ado de la S/N-homocis einilización.
En el p esen e abajo, e aluamos la concen ación de las p o eínas S/N-homocis einiladas
en agmen os de AMI ob enidos de pacien es en los que se e ec uó ci ugía de
e ascula ización co ona ia (CRC). Adicionalmen e, in es igamos si la concen ación de
es as p o eínas se elacionó con algunas a ian es gené icas comunes (polimo ismos).
Analizamos si la concen ación de Hcy plasmá ica o al ( Hcy), el ni el de S-homocis eína
(S-Hcy) unida a p o eínas (S-Hcy-p), los geno ipos e aluados, o el g ado de me ilación
p omo ido po la Hcy, se co elacionó con la exp esión de los genes que codi ican la
sin asa endo elial del óxido ní ico (eNOS), la sin asa inducible del óxido ní ico (iNOS) y la
dime ila ginina dime ilaminohid olasa 2 (DDAH2) en los e i o ios ascula es e aluados
(AMI e sus ao a). Hallamos escasa p opo ción de S-Hcy-p en los agmen os de AMI
es udiados. Obse amos elación en e la S-Hcy-p y los polimo ismos C677T de la enzima
me ilen e ahid o ola o educ asa (MTHFR) [ s1801133] y Me ionina 55 Leucina
(Me 55Leu) de la enzima pa aoxonasa 1 (PON1) [ s854560]. Ap eciamos di e encia
g aduada en la concen ación de S-Hcy-p y el g ado de me ilación del p omo o del gen
DDAH2 en los punches aó icos, pe o no en los agmen os de AMI. No encon amos
co elación en e el g ado de me ilación y la exp esión del gen DDAH2 en los ejidos
analizados (AMI e sus ao a). Los polimo ismos e aluados pa ecen con ibui in i o a
las p opiedades de unión de la Hcy a la AMI. La con ibución a la exp esión del gen eNOS
Resumen
10
y la me ilación del p omo o del gen DDAH2 inducido po la Hcy, pa ece se ejido-
especí ica e independien e de la ía DDAH2/ADMA/eNOS.
Palab as Cla es. Homocis eína. Homocis einilización. Polimo ismo. Exp esión génica.
Me ilación.
ABSTRACT
13
ABSTRACT
The s iking esis ance o in e nal mamma y a e y (IMA) owa d a he oscle osis is
modula ed by hi he o unknown mechanisms. In plasma, homocys eine (Hcy) occu s in
educed, oxidized, homocys eine hiolac one and a componen o p o eins as a esul o
N/S-homocys einyla ion. We e alua ed N/S-homocys einyla ed p o ein le els in IMA
agmen s o pa ien s unde going co ona y a e y bypass g a ing (CABG) and whe he hey
we e a ec ed by gene ic common a ian s (polymo phisms). We es ed whe he o al Hcy
( Hcy), Hcy-S inco po a ed p o eins (Hcy-S-p) le els, geno ypes o Hcy-induced
me hyla ion modi ica ions, we e ela ed o di e ences in endo helial ni ic oxide syn hase
(eNOS), inducible endo helial ni ic oxide syn hase (iNOS) and dime hyla ginine
dime hylaminohyd olase 2 (DDAH2) gene exp ession be ween e i o ies (IMA e sus
ao a). A small pe cen age o Hcy-S-p o eins we e ound in IMA agmen s. The
me hylene e ahyd o ola e educ ase (MTHFR) C677T [ s1801133] and pa aoxonase 1
(PON1) Leu55Me ( s854560) polymo phisms we e associa ed wi h Hcy-S-p o eins. We
obse ed a g adual di e ence acco ding o Hcy-S-p o eins le els in he me hyla ion deg ee
o he DDAH2 gene p omo e in ao ic, bu no in IMA agmen s. No co ela ion be ween
he deg ee o me hyla ion and he DDAH2 gene exp ession le els was ound in bo h ypes
o analyzed agmen s. Analyzed polymo phisms seem o con ibu e o he in i o Hcy
binding p ope ies o IMA. The con ibu ion o he Hcy-de i ed me hyla ion modi ica ions o
DDAH2 and eNOS gene exp ession seems o be issue-speci ic and independen o he
DDAH2/ADMA/eNOS pa hway.
Keywo ds. Homocys eine. Homocys einyla ion. Gene polymo phisms. Gene exp ession.
Me hyla ion.
Abs ac
14
23
MARCO CONCEPTUAL
“Logic is no T u h”. “One canno ely on logic; one mus pe o m expe imen s o disco e he u h”.
Seymou Glago (1925-2008).
1. Escena io ac ual de la a e oscle osis
Han ascu ido ya seis décadas desde que se inició el F amingham Hea S udy
(FHS)26. No obs an e, las ECV con inúan lide ando la mo alidad en ambos géne os,
siendo la EC y el acciden e ce eb o ascula (ACV), la p ime a y segunda causa de mue e,
espec i amen e27,28 (Figu a 1).
Figu a 1. Escena io a e oscle ó ico. Las en e medades ca dio ascula es (ECV) son la causa nume o uno de
la mo alidad global del plane a. Mue en más pe sonas anualmen e en el mundo po ECV que po cualquie
o a causa4. Imagen de conjun o (ma gen supe io ) omada de: Closing he gap in a gene a ion: heal h equi y
h ough ac ion on he social de e minan s o heal h. Final Repo o he Commission on Social De e minan s o
Heal h. Gene a, Wo ld Heal h O ganiza ion (WHO). CSDH 2008.
h p://whqlibdoc.who.in /publica ions/2008/9789241563703_eng.pd .
1.1 Pano ama mundial de las en e medades ca dio ascula es
Las en e medades del sis ema ci cula o io cons i uyen un p oblema de salud de
p ime o den, ya que a su adical impo ancia en los países desa ollados, se adiciona su
c ecien e ele ancia en los países en ías de desa ollo. G an núme o de indi iduos con
Ma co concep ual
24
al o iesgo de p esen a e en os ca dio ascula es esiden en países de ni el económico
medio o bajo, en los que ~80% de los allecimien os se gene an como consecuencia de las
ECV27. Las p ác icas insalub es p opias de los países indus ializados se ienen
a aigando de o ma c ecien e en los países en ías de desa ollo.
Cinco de las diez p incipales amenazas mundiales pa a la salud es án elacionadas
con las ECV29,30 (Figu a 2). Ap oximadamen e 9.4 millones de mue es cada año (16.5% de
los allecimien os) son a ibuibles a la hipe ensión a e ial (HTA), 51% de las cuales son
consecuencia del ACV y el 45% de la EC4. Pese a ello, los FR clásicos implicados en la
génesis de las ECV, no p edicen con acie o los e en os ca dio ascula es31.
Figu a 2. Mo bilidad y mo alidad a ibuible a las en e medades ca dio ascula es. ECV (en e medades
ca dio ascula es); HTA (hipe ensión a e ial); DLP (dislipemia). Adap ada de: Plos Medicine. PLoS Med.
2005;2(5):e14830.
Se es ima que menos de la mi ad de las pe sonas que p esen an algún FR pa a el
desa ollo de las en e medades ca dio ascula es (FRECV) conoce su diagnós ico, que
menos de la mi ad de es os indi iduos ecibe a amien o especí ico y que a su ez, menos
de la mi ad de los pacien es log an los obje i os e apéu icos ecomendados en las guías
de la p ác ica clínica29.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
25
El cos e social, económico y humano de las ECV con inúa ascendiendo de o ma
exponencial. Según los es ima i os, 17.3 millones de pe sonas allecie on como
consecuencia de las ECV en 2008, ep esen ando el 30% de odas las mue es. De es os
decesos, 7.3 millones ue on debidos a EC y 6.2 millones al ACV. De acue do con las
p e isiones, el núme o de pe sonas que allece po ECV (p incipalmen e po EC y ACV) se
inc emen a á has a alcanza los 23.3 millones de mue es en 20304. Se p e é que las ECV
se án en el año 2020 la causa más impo an e de mue e y de años de ida ajus ados a la
discapacidad27, al mismo iempo que con inua án lide ando la mo alidad global del
plane a4,32. En el año 2008, la WHO (Wo ld Heal h O ganiza ion), en a izó que de no
adop a medidas opo unas, a pa i del año 2015 ce ca de 28 millones de pe sonas
mo i ían cada año en el mundo como consecuencia de las ECV4.
Se a i mó en la Decla ación de Vic o ia33: “Muchas en e medades ca dio ascula es
pueden p e eni se. Poseemos los conocimien os cien í icos necesa ios pa a c ea un
mundo p ác icamen e lib e de en e medad co ona ia y de acciden es ce eb o ascula es”.
Los p incipios enunciados en la “Decla ación de Luxembu go”34, en el EHHC35 (Eu opean
Hea Heal h Cha e ) y en la AHA36,37 (Ame ican Hea Associa ion) encaminados hacia la
modi icación del es ilo de ida pa a alcanza la salud ca dio ascula han sido
con unden es. Es asomb oso que con el conocimien o adqui ido, pe sis a an inadmisible
p e alencia de hábi os malsanos, HTA, obesidad y dislipemia (DLP), insu icien e e
inadecuadamen e con olada en odo el mundo4,32.
1.2 Las en e medades ca dio ascula es en los EE. UU. de Amé ica
El epo e es adís ico del año 2013 de la AHA38, e eló que aunque la asa de
mo alidad po ECV declinó en e 1999 y 2009, las ECV con inúan siendo la mayo causa
de mo alidad (en ambos géne os), siendo esponsables de una de cada es mue es en
los EE.UU. de Amé ica. Según es e epo e, en 2009 más de 2150 ame icanos allecie on
dia iamen e como consecuencia de las ECV (en p omedio una mue e cada 40 segundos).
Ma co concep ual
26
La EC causó una de cada 6 mue es. Cada 34 segundos un ame icano p esen ó un e en o
co ona io, y cada minu o un ame icano mu ió como consecuencia de dicho episodio.
1.3 Las en e medades ca dio ascula es en Eu opa
Las ECV siguen lide ando la mo alidad en Eu opa y en la Unión Eu opea (UE) en
ambos géne os, ocasionando más de 4 millones de mue es cada año en Eu opa (1.9
millones en la UE), coexis iendo asimismo amplia di e encia en las asas de mo alidad
en e los di e en es países del con inen e eu opeo. Las ECV causan el 47% de odas las
mue es en Eu opa (40% en la UE). La EC y el ACV cons i uyen la p ime a y segunda
causa de mo alidad espec i amen e, an o en Eu opa como en la UE28.
1.4 Las en e medades ca dio ascula es en España y Cana ias
En el con ex o mundial, España no es á al ma gen de la ala man e si uación de salud
que en añan las ECV. Con odo ello, España p esen a en e la mi ad y la cua a pa e de
la incidencia de ECV que en los países del No e, Es e y Oes e de Eu opa, EE.UU y o as
naciones anglosajonas, aunque la p e alencia de FRECV en la población española es
semejan e a la de es os países (pa adoja del su de Eu opa)28,39. No obs an e, se p e é
que España end á p opo cionalmen e la población de mayo edad del mundo en pocas
décadas (Figu a 3), con lo que se espe a que inc emen e la mo bimo alidad po
en e medades c ónicas, en e las que se cuen an las ECV, e big acia la EC40.
En España desde el año 1996, la EC ha ocasionado el mayo núme o de mue es po
ECV, con p edominio de los homb es. Es a hegemonía de la EC sob e el ACV se ha
a ibuido al descenso ela i o de la mo alidad ce eb o ascula espec o a la mo alidad
co ona ia, in i iéndose así el llamado “pa ón medi e áneo de mo alidad ca dio ascula ”,
en el que p edominaba el AVC. En las muje es po el con a io, con inúa p e aleciendo el
ACV sob e la EC39. En la Comunidad Au ónoma de Cana ias, las ECV siguen cob ando el
mayo núme o de íc imas mo ales, duplicando las asas de mo alidad po ECV de o as
egiones del e i o io español como Ge ona.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
27
Figu a 3. P oyecciones de población 2012-2052 pa a España. La simulación de la p oyección a la go plazo
de la población española elabo ada po el Ins i u o Nacional de Es adis ica (INE)(1), mues a el p oceso de
en ejecimien o al que se en en a nues a es uc u a demog á ica, el cual se e acele ado po el descenso de
la na alidad y los saldos mig a o ios nega i os. Los mayo es c ecimien os de población se concen a ían en las
edades a anzadas. Conc e amen e, el g upo de edad de mayo es de 64 años pasa ía a cons i ui el 37% de la
población o al de España en 2052. Una es uc u a demog á ica cada ez más en ejecida p oduci ía un
con inuo c ecimien o del núme o anual de de unciones. Así, en los p óximos 40 años mo i ían en España unos
17,9 millones de pe sonas, un 34% más que en los úl imos 40 años. Las p e isiones o ecen una pe spec i a
de c ecimien o na u al nega i o desde 2018. Si se man u ie an las ac uales endencias(2), la es uc u a de la
población de España nos lle a ía a la pé dida p og esi a de habi an es en las p óximas décadas. G á icas
adap adas de: INEbase-www.ine.es. No a de P ensa INE de 19 de no iemb e de 2012 (ac ualizada el 04/12/
2012). www.ine.es/p ensa/p ensa.h m. La p oyección de la población de España a la go plazo puede
consul a se en: h p://www.ine.es. (1)Me odología gene al del cálculo basada en el mé odo clásico de componen es
aplicado de acue do a un modelo de p oyección mul i egional. (2)Las p oyecciones de población elabo adas po el INE
cons i uyen una simulación es adís ica del amaño y es uc u a demog á ica de la población que esidi ía en España en los
p óximos años, en caso de man ene se las endencias demog á icas ac uales. Es os da os e lejan el e ec o que sob e la
población u u a end ía nues a p esen e es uc u a poblacional y los compo amien os demog á icos obse ados a la echa.
Las en e medades del sis ema ci cula o io con inúan siendo en España la p incipal
causa de mue e, si bien han man enido una endencia disc e amen e descenden e en los
dos úl imos años (–0,7%)41. Adicionalmen e, algunos FRECV como el sob epeso, la DLP,
la diabe es melli us (DM) y el abaquismo, siguen en o peciendo el descenso de la
mo alidad po EC en España42.
2. En oque ac ual de la a e oscle osis
Donald D. Heis ad al inicia su ponencia: Oxida i e S ess and Vascula Disease du an e la 2005 Du Memo ial
Lec u e43, desc ibió los cambios es uc u ales y uncionales de la ATS ca ac e izados po depósi o de lípidos,
ib osis y calci icación de las lesiones a e oscle ó icas44, a i mando: “Based on he his ological appea ance o
a e ies, logic would dic a e ha hese ascula changes a e i e e sible. Bu Ma k A ms ong my men o in
s udies o a he oscle osis, wi h Emo y Wa ne and William Conno , p o ided landma k mo phome ic e idence
in p ima es ha a he oscle osis can eg ess”45. Desde en onces, el es udio clásico de A ms ong y cols.45, ha
inspi ado a mul i ud de gene aciones de in es igado es a p o undiza en el conocimien o de la ATS en los
humanos43.
Ma co concep ual
28
Debido a que du an e décadas se a ibuyó al inc emen o del coles e ol plasmá ico, en
pa icula al coles e ol aspo ado en las lipop o eínas de baja densidad (LDL) como el
p incipal FR en la ATS46, la noción del p oceso a e ogénico se consolidó a a és de los
años, como el depósi o pasi o de lípidos en el in e io de la pa ed a e ial. Sin emba go, la
en e medad a e oscle ó ica es más que es o. El concep o ac ual in oluc a a la ATS como
una en e medad sis émica c ónica que acon ece como espues a a la dis unción del
endo elio ascula y es á ca ac e izada po p esen a un p o o ipo in lama o io y
ib op oli e a i o, el cual p esupone un p oceso dinámico en el que es án implicados la
o mación de la placa a e oma osa, su up u a y la ombosis del aso sanguíneo. En la
ATS pa icipan di e sos enómenos como la ac i ación celula (in il ación de mac ó agos)
y la libe ación de ci ocinas p oin lama o ias44 (Figu a 4).
Figu a 4. A e oscle osis co ona ia. La a e oscle osis (ATS) es una en e medad p og esi a de las a e ias
que ocasiona educción del lujo sanguíneo isula . La es icción del lujo sanguíneo al músculo ca diaco es
esponsable del sínd ome co ona io agudo. Con ecuencia la ATS debu a po sus complicaciones. CD (a e ia
co ona ia de echa); ADA (a e ia descenden e an e io ). Imagen adap ada de:
h p://www.nlm.nih.go /medlineplus/ A.D.A.M. Quali y.
La ATS es un p oceso complejo (poligénico y mul i ac o ial) pa cialmen e he edi a io,
en el que la mani es ación indi idual de la en e medad depende de la in e acción en e los
genes y su en o no. Es e p oceso al e a el endo elio ascula y o igina un eno ipo
especí ico, el cual ep esen a el pun o de pa ida de las ECV a e oscle ó icas. Los asgos
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
29
complejos se he edan de o ma no con encional, en endiendo po ello, un enómeno que
no se ige ad in eg um po las leyes de la he encia mendeliana47,48. En endemos po
en e medades complejas, aquellas nosologías que no son el esul ado ob io de las
mu aciones o de la in luencia ambien al única49. Desconocemos en su o alidad los genes
in oluc ados en dicho p oceso7,8. G an núme o de ac o es del c ecimien o, ci ocinas y
moléculas asoac i as pa icipan en la ATS44. Nues a habilidad pa a con ola la exp esión
de los genes que codi ican es as moléculas y los blancos especí icos de algunos ipos
celula es pe mi i án mejo a la comp ensión del p oceso a e oscle ó ico.
La ATS y la a e o ombosis (ATB) son pa ologías es echamen e elacionadas,
coexis iendo ambas en e medades en más de un lecho ascula de un mismo pacien e50
(Figu a 5).
Figu a 5. Mani es aciones de la a e o ombosis. La a e o ombosis habi ualmen e coexis e en a ios
e i o ios a e iales. EVC (en e medad ascula ce eb al/en e medad ce eb o ascula ); EC (en e medad
co ona ia); EAP (en e medad a e ial pe i é ica/en e medad ascula pe i é ica). Izquie da. Imagen omada de
h p: //www. exashea ins i u e.o g/HIC/Ana omy/. De echa. Adap ada de: Cocche i S. Eu Hea J.
1998;19(Suppl):126850.
El inc emen o de la ac i idad p ocoagulan e y/o la disminución de la capacidad
ib inolí ica, con ibuyen a la p og esión de la placa a e oma osa, a o eciendo la
ombogénesis y la oclusión de las a e ias co ona ias47.
El a ance en el conocimien o de la ATB no ha conseguido disminui la p e alencia de
las ECV en la población gene al. Las es a inas se han pe ilado como e apia e icaz en la
Ma co concep ual
30
p e ención p ima ia y secunda ia de las ECV51. Pese al a amien o con es a inas y a la
educción a macológica de las LDL, g an p opo ción de indi iduos con inúa p esen ando
e en os ca dio ascula es51,52. Ce ca de la mi ad de los pacien es que mue en po ECV no
p esen an al e aciones signi ica i as en el me abolismo lipídico, ni FR independien es que
expliquen la génesis de las ECV y sus emidas complicaciones53.
En es e con ex o, el concep o de que la a iabilidad gené ica desempeñe un papel
de e minan e del iesgo co ona io esul a bas an e a ac i o. Es po es a azón que se
es án buscando nexos con las ECV en el ámbi o de la gené ica molecula . Las nue as
écnicas de biología molecula aplicadas al diagnós ico gené ico, posibili an el es udio de
los mecanismos que subyacen a la p edisposición indi idual y amilia a padece
de e minadas en e medades. Se han desc i o nume osos alelos de iesgo en la génesis de
las ECV y la lis a de genes candida os no cesa de amplia se. No obs an e, nues o
conocimien o p esen a impo an es limi aciones. En la mayo ía de los casos, su elación
con el iesgo co ona io es apenas modes o. A pesa de las limi aciones exis en es, es á
omando o ma la hipó esis de que el iesgo de padece EC es unción del núme o de
polimo ismos des a o ables que po a cada indi iduo48. Po consiguien e, los
polimo ismos adquie en especial ele ancia en el con ex o de las in e acciones con o os
ac o es (gené icos y/o ambien ales) y con el conjun o de genes del o ganismo47.
La úl ima década ha es ado ma cada po c ecien e in e és hacia la ca ac e ización de
las bases gené icas de la ombosis a e ial. Se han iden i icado nume osas a ian es
gené icas elacionadas con la íada pa ogénica de Vi chow (1821-1902) desc i a hace
más de 150 años. No sin azón se a i ma que: “el homb e i e con a e oscle osis, pe o
mue e de ombosis”52. La gené ica se ha e elado como una disciplina imp escindible en
el p og eso de las ciencias médicas54. El conocimien o e iológico y isiopa ológico de la
en e medad a e o ombó ica se ac ecien a día a día, si bien, desconocemos los aspec os
undamen ales que nos pe mi en p e eni su apa ición o cu a la48. La biomedicina ha
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
31
expe imen ado en las úl imas cinco décadas a ances so p enden es. La in es igación no
cesa en la búsqueda de nue os log os en el ámbi o de la gené ica y de la biología
molecula . En el con ex o ac ual, es as disciplinas cons i uyen una necesidad ap emian e
pa a los p o esionales implicados en las ciencias de la salud, ya que es e campo de acción
cob a cada ez más ele ancia en la p ác ica clínica dia ia.
En la medicina ca dio ascula mode na, es a ci cuns ancia ha sido pa icula men e
ascenden e. La inco po ación a las opciones écnicas ac uales de los no edosos
conocimien os en biología molecula , inmunología, genómica (es udio de la o ganización
molecula del DNA y su ca og a ía ísica), p o eómica (es udio del p o eoma o conjun o de
p o eínas p esen es en las células) y me abolómica (es udio del es ado me abólico de los
luidos y ejidos), ha modi icado sus ancialmen e nues o en oque biológico de la ATS y ha
es imulado la in es igación de nue os mecanismos, bioma cado es y blancos
e apéu icos55. El conjun o de me aboli os del o ganismo suminis a in o mación del
eno ipo, ya que los me aboli os cons i uyen el p oduc o inal de la ansc ipción génica y
po ende, e lejan de o ma más exac a la ac i idad celula o el eno ipo uncional. Luego,
el me aboloma ep esen a el escena io idóneo pa a el es udio de los p ocesos celula es en
condiciones an o isiológicas como pa ológicas56.
Hoy en día no es su icien e con la apo ación de écnicas e apéu icas po muy
so is icadas que es as sean. U ge una no edosa pe cepción de la ATS, de los FR
implicados en su génesis, así como de aquellas ci cuns ancias que e i en la p og esión de
la en e medad a e oscle ó ica y sus in o unadas consecuencias.
El secuenciamien o del genoma humano supuso un g an a ance en el conocimien o
del esquele o molecula del DNA. No obs an e, el genoma pe se, no explica la
complejidad de las unciones biológicas de los di e en es ó ganos y ejidos, ni la di e sidad
de las pa ologías que los a ec an. Po lo an o, se ha in e ido la exis encia de un ni el
adicional de egulación y des egulación del genoma en caso de en e medad. Uno de es os
Ma co concep ual
32
ni eles adicionales de complejidad lo explica la epigené ica, la disciplina que es udia las
modi icaciones químicas que expe imen a el DNA y las p o eínas que lo egulan. En
consecuencia, el desen añamien o de la unción de los genes (epigenoma), ma ca la
senda del in e és p imo dial de la in es igación con empo ánea57-60.
Las en e medades complejas como la ATS y las ECV (EC), ep esen an modelos
ideales pa a los es udios de genómica. La ap oximación genómica pe mi e iden i ica
in inidad de genes y ías de señalización en di e en es ases e olu i as de la en e medad,
o eciendo una al e na i a más e icien e en el conocimien o de los p ocesos implicados en
su o igen. En ende las ECV a escala genómica pe mi e es a i ica más adecuadamen e
los pacien es, en a as a la ob ención de e apias más especí icas e indi idualizadas. No
obs an e, an impo an e como la in o mación que apo an es as ciencias, es el hecho que
esul e imp escindible desa olla ins umen os des inados a analiza y a e alua con
e iciencia an amplia in o mación. En es e ámbi o, la bioin o má ica de al o endimien o y la
biología compu acional se c is alizan como he amien as en el alcance de es os
obje i os61. Con odo ello, la biología del sis ema ca dio ascula se halla aún en sus
inicios62-65.
2.1 La a e oscle osis como p o o ipo de en e medad in lama o ia
La p esunción de que la ATS mo ológicamen e cons i uía una en e medad
in lama o ia se de i ó de los es udios en modelos expe imen ales. F iedman y cols.66,
epo a on po p ime a ez el nexo exis en e en e in lamación y ca diopa ía isquémica en
1974. Al ma gen de algunas conside aciones me odológicas, el mensaje ansmi ido po
es os au o es, es que la in lamación en la isiopa ología del IAM pe manece igen e.
Pos e io men e, Be ilacqua67, demos ó que las ci ocinas a o ecían la adhesi idad de los
leucoci os al endo elio ascula . Es e hallazgo ma có un hi o en la comp ensión de la
in lamación en la en e medad a e oscle ó ica. Es udios ul e io es sugi ie on que el
endo elio ascula e a el ó gano diana donde se gene aba la espues a in lama o ia. En los
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
39
la EC, la HTA, la insu iciencia ca diaca, el ACV, la DM y el sínd ome me abólico69. El
es és oxida i o desempeña una unción c ucial en la dis unción del endo elio ascula
inhe en e a es as en e medades, ya que los supe óxidos inac i an el NO˙.
El endo elio dis uncionan e aumen a la pe meabilidad de las LDL. Las LDL ing esan al
espacio subendo elial, en donde in e ac úan con las p o eínas de la ma iz ex acelula
(MEC), con i iéndosen en blanco del p oceso oxida i o43. Cualquie sis ema enzimá ico en
el que se gene en adicales lib es, puede es a in oluc ado en la oxidación de las LDL. El
inc emen o del es és oxida i o gene ado po la al a de acoplamien o enzimá ico de la
eNOS, el aumen o de las ROS y la os o ilación de la eNOS, explican pa cialmen e el
enómeno de oxidación de las LDL. El mecanismo de o mación de las LDL mínimamen e
oxidadas (LDLmox) cons a al menos de es pasos: 1. El semb ado (seeding) de las LDL
con p oduc os del me abolismo del ácido a aquidónico y los és e es de coles e ol
pe oxidados70. 2. El aslado de las LDL al espacio subendo elial, en donde se acumulan
ambién las ROS. 3. La oxidación de los os olípidos de las LDL, cuando se alcanza cie o
umb al de ROS71. No obs an e, las LDLox no son la única explicación a la dis unción del
endo elio. El a apamien o de las LDLox en el in e io de la pa ed a e ial y la exp esión de
di e sos genes p oin lama o ios aumen an la espues a in lama o ia a ni el celula . En
consecuencia, los polimo ismos in oluc ados en el p oceso oxida i o de las LDL
cons i uyen FR p imo diales en la génesis de las ECV43,72.
2.2.2 Supe óxidos y unción endo elial
En las dos úl imas décadas se ha es udiado ex ensamen e la ac i idad de los
supe óxidos en la espues a asomo o a mediada po el NO˙. Los supe óxidos, además de
o as ROS, ac úan sob e el músculo liso ascula independien emen e del NO˙. Los
supe óxidos impiden la ape u a de los canales de po asio (K+) en las VSMC,
p edisponiendo a la asocons icción. En los asos a e oscle ó icos exis e inc emen o en
la concen ación de supe óxidos. Los supe óxidos ac i an las me alop o einasas de la
Ma co concep ual
40
MEC, encon ándose inc emen o del es és oxida i o en las placas a e oma osas de los
pacien es con SCA. Aunque en los asos a e oscle ó icos no se al e a la exp esión de la
eNOS, al menos has a que las lesiones a e oscle ó icas es án demasiado a anzadas. Po
consiguien e, se ha cues ionado que la disminución de la biodisponibilidad de NO˙ sea el
pun o de pa ida del endo elio dis uncionan e en la ATS43. Se p esume que deben concu i
ac o es adicionales que expliquen la dis unción del endo elio ascula . Di e en es es udios
a alan la ele ancia de la eNOS en la ATS y en las ECV, encon ando elación en e
algunas a ian es polimó icas del gen de la eNOS y el iesgo de padece EC68.
El descub imien o de que las VSMC de los asos a e oscle ó icos ep esen aban una
uen e impo an e de p oducción de supe óxidos, ha sido un hallazgo an so p esi o como
ascenden al, ya que en an año se asumía que las células in lama o ias de la pa ed de los
asos a e oscle ó icos, e an la uen e p ima ia de la p oducción de supe óxidos. En las
VSMC de los asos a e oscle ó icos, la angio ensina II (ANG II) ac i a la os a o
nico inamida adenina dinucleó ido oxidasa (NADPH oxidasa), gene ando supe óxidos.
O as enzimas como la xan inooxidasa, la mielope oxidasa, la lipooxigenasa, la
ciclooxigenasa, el ci oc omo P450, las oxidasas mi ocond iales y la cadena anspo ado a
de elec ones mi ocond ial, ambién es án in oluc adas en es e p oceso. Si bien exis e
amplia e idencia que elaciona el es és oxida i o y las ECV a e oscle ó icas, las
in e enciones que a enúan el es és oxida i o, no se aducen en los bene icios
espe ados43.
2.2.3 Es és oxida i o y homocis eína
Uno de los mecanismos que explican los e ec os pe judiciales de la Hcy, es su
capacidad pa a gene a ROS e inc emen a el es és oxida i o (Figu a 10). Sha ma y
cols.73, han suge ido que la oxidación p omo ida po la Hcy obedece a la meno capacidad
de las células pa a elimina el pe óxido de hid ógeno (H2O2) y o os lípidos pe oxidados,
como consecuencia de la al e ación de las enzimas an ioxidan es in acelula es.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
41
Figu a 10. Homocis eína y es és oxida i o. La hipe homocis einemia inc emen a el es és oxida i o po
di e en es ías. NO˙ (óxido ní ico); S-ni oso-Hcy (S-ni oso-homocis eína); EC-SOD (supe oxido dismu asa
ex acelula ); H2O2 (pe óxido de hid ógeno); GPx (glu a ión pe oxidasa); O (oxígeno); VCAM (moléculas de
adhesión de las células ascula es); ICAM-1 (molécula de adhesión in e celula 1); MCP-1 (sus ancia
quimio ác ica plaque a ia 1); PAI-1 (inhibido del ac i ado del plasminógeno isula 1); eNO (NO˙ endo elial);
eNOS (sin asa endo elial del óxido ní ico); NOS (sin asas del óxido ní ico); PRMT-1 (p o ein a ginine
me hyl ans e ase 1 o me il ans e asa de a ginina 1); ADMA (dime ila ginina asimé ica); DDAH1
(dime ila ginina dime ilaminohid olasa 1). G á ica adap ada de: Sha ma P, e al. Lipids Heal h Dis. 2006;5(1):1-
1973.
3. Biología celula y molecula de las lesiones a e oscle ó icas
3.1 Endo elio y unción endo elial
El endo elio es la capa de células que e is e la supe icie in e na de los asos
sanguíneos de los mamí e os. Es a supe icie ep esen a en los humanos un á ea
ap oximada de 1.200 me os cuad ados. El endo elio es á cons i uido po células
endo eliales (CE) poliéd icas acopladas en e sí median e un sis ema de uniones
in e celula es. Las CE eposan sob e la memb ana basal, la cual es á con o mada a su ez
po las CE. La memb ana basal es á en con ac o es echo con la in ima. La in ima es una
Ma co concep ual
42
es uc u a de es i pe hema opoyé ico, cuya población mesenquimal indi e enciada se
encuen a inme sa en la MEC. Las células de la in ima, son células plu ipo enciales con
capacidad pa a di e encia se en: CE, mac ó agos, lin oci os, ib oblas os, VSMC,
cond oci os y os eoblas os, en e o a a iedad de células. La in ima sepa a el endo elio de
la capa media, eniendo como lími e ex e no la lámina limi an e elás ica in e na (LEI). El
endo elio es á localizado es a égicamen e y cap a las señales in a ascula es
asmi iéndolas a la in ima y a la media (Figu a 11).
Figu a 11. Ana omía mic oscópica de los asos sanguíneos. His ológicamen e los asos sanguíneos es án
o mados po es capas concén icas o únicas (in ima, media y ad en icia). Median e inción ic ómica, el
colágeno adop a el colo azul y el musculo liso oma el colo ojo. La in ima es la capa más delgada y es á
cons i uida po el endo elio y una capa ina de ejido conec i o de sopo e. La media es la capa si uada en e la
in ima y la ad en icia. La media es la capa muscula y/o elás ica, la cual con iene células muscula es lisas
(VSMC) y ejido elás ico en p opo ción a iable. La ad en icia es la capa más ex e na y es á compues a po
ejido conec i o ib oadiposo, e minales ne iosas y asa aso um. La imagen de echa aunque co esponde a
una p epa ación con hema oxilina-eosina, mues a la ubicación espacial de la lámina limi an e elás ica in e na
(LEI) y de la lámina limi an e elás ica ex e na (LEE). TA ( unica ad en icia). Imágenes adap adas de: Blue
his ology. School o Ana omy and Human Biology, Wes e n Aus alia Uni e si y (WAU).
h p://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/ e His ology S udy Guide Ca dio ascula Sys em. SIU, School o
Medicine. Boa d o T us ees, Sou he n Illinois Uni e si y. 2011-2012. h p://www.siumed.edu/.
Du an e décadas se a i mó que el endo elio ascula se limi aba a desempeña una
unción de ba e a en e la sang e y la pa ed de los asos sanguíneos. Hoy sabemos que
el endo elio es un ó gano dinámico que posee ac i idad an o au oc ina como pa ac ina.
Las CE son células al amen e especializadas con capacidad pa a adap a su es ado
uncional a di e sos es ímulos: 1. Las CE de ec an los cambios ísicos inhe en es al es és
hemodinámico y a la libe ación de di e sas moléculas, con i iéndolos en espues as
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
43
uncionales adap a i as. 2. El endo elio ascula egula la in e acción en e las di e en es
células que lo componen. 3. El endo elio modula el ánsi o de mac omoléculas (como las
lipop o eínas) y el “ á ico” de las células in lama o ias al in e io de los asos sanguíneos,
eje ciendo una unción c ucial como ecep o y mensaje o en la asmisión de di e en es
es ímulos. 4. El endo elio con ola la ac i idad con ác il, sec e o a y mi ogénica de la
pa ed ascula , median e la p oducción de sus ancias localmen e ac i as. Es a
pa icula idad le a ibuye al endo elio una acción ca egó ica en la homeos asia de los
asos sanguíneos.
Con odo lo an e io , la unción más conocida del endo elio es la conse ación del
ono ascula , el cual ga an iza la pe usión isula median e la p oducción de moléculas
asodila ado as (como el NO˙ y la p os aciclina) y de sus ancias asocons ic o as (como
la endo elina y la angio ensina II). Es as moléculas eje cen una acción an agónica, la cual
depende del ipo de es ímulo que ecibe el endo elio. El endo elio además de su acción
asodila ado a, eje ce di e en es unciones a e op o ec o as: 1. Ac i idad an i ombó ica. 2.
Ac i idad ib inolí ica. 3. Ac i idad an iin lama o ia. 4. Ac i idad an iapop ó ica. 5. Ac i idad
an ioxidan e, imp escindible en la p o ección de la pa ed ascula con a el e ec o
a e ogénico de las LDL y de o os agen es lesi os. Todas es as unciones es án
ín imamen e elacionadas con la capacidad del endo elio de p oduci NO˙, con a es ando
los e ec os de las ROS libe adas en el me abolismo isula .
3.2 Dis unción endo elial y a e oscle osis
Nume osas obse aciones isiopa ológicas lle a on a plan ea que el p oceso
a e oscle ó ico obedecía a la espues a a la ag esión isula , po lo que inicialmen e se
pos uló que la lesión del endo elio ep esen aba el p ime es adio en la génesis de la ATS.
Sin emba go, es e concep o ha sido modi icado cons an emen e44. La e sión más ecien e
de es a hipó esis hace én asis en la dis unción del endo elio y en la al e ación del equilib io
Ma co concep ual
44
oxida i o, más que en el daño endo elial pe se como desencadenan e del p oceso
a e ogénico74 (Figu a 12).
Figu a 12. His opa ología co ona ia y a e o ombosis. Izquie da. Co e his ológico de una a e ia co ona ia
sana. La luz de la a e ia es amplia, no exis e es echamien o de su luz po placas de a e oma y la p opo ción
de la capa muscula es no mal. Cen o izquie da. A e oscle osis (ATS) co ona ia oclusi a (es enosis ~60-70%
de la luz del aso). Placa de a e oma excén ica. El depósi o lipídico es á sepa ado de la luz de la a e ia
co ona ia po el casque e de la placa o mado po ejido conjun i o y células muscula es lisas. Cen o de echa.
A e o ombosis co ona ia se e a con e idencia de ombosis p e ia, o ganización de los ombos,
ecanalización de los mismos y p esencia de es pequeñas luces emanen es, una de las cuales con iene un
ombo ecien e. De echa. T ombosis de una a e ia co ona ia y oclusión de su escaso lumen esidual.
Di e en es es udios han elacionado los ac o es de iesgo ca dio ascula es con la dis unción del endo elio
ascula , la ATS y sus complicaciones ombó icas. La ele ada ombogenicidad sanguínea exis en e bajo
es as condiciones desencadena el sínd ome co ona io agudo. Imágenes adap adas de: Blue his ology. School
o Ana omy and Human Biology, Wes e n Aus alia Uni e si y (WAU), h p://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140/
e His ology S udy Guide Ca dio ascula Sys em. Sou he n Illinois Uni e si y (SIU) School o Medicine. Boa d o
T us ees, SIU. 2011-2012. h p://www.siumed.edu/.
El descub imien o de que la dis unción del endo elio ascula p omue e la o mación
de la placa a e oma osa y el desa ollo de e en os co ona ios agudos, ha sido una de las
apo aciones más ele an es en la comp ensión de la ATS. En endemos po dis unción
endo elial el desequilib io de la biodisponibilidad de di e sas sus ancias de o igen
endo elial que a o ecen la in lamación, el espasmo ascula y el inc emen o de la
pe meabilidad ascula . Condiciones es as que a o ecen el o igen y la p og esión de las
lesiones a e ioscle ó icas, la ag egación plaque a ia y la ombosis del aso
sanguíneo74,75. El endo elio dis uncionan e a o ece la p oli e ación celula a ni el de la
pa ed ascula , gene ando disbalance en e los agen es asoac i os y su unción
p o ombó ica y an i ombó ica. Los agen es p oin lama o ios es imulan el endo elio
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
45
ascula , aumen ando la exp esión de di e sas CAMs, como la molécula de adhesión de
las células ascula es 1 (VCAM-1), los leucoci os ci culan es, la sus ancia quimio ác ica
plaque a ia 1 (MCP-1), la in e leucina 1 (IL-1), el ac o de c ecimien o de i ado de las
plaque as (PDGF) y el ac o de c ecimien o del endo elio ascula (VEGF)44,74 (Figu a 13).
Figu a 13. Dis unción endo elial. Los p ime os cambios que p eceden la o mación de las lesiones
a e oma osas ienen luga en el endo elio. Es os cambios incluyen: 1. Inc emen o de la pe meabilidad ascula
a las lipop o eínas y a o os componen es del plasma. 2. Aumen o de las moléculas de adhesión leucoci a ia.
3. Mig ación de los leucoci os hacia el in e io de la pa ed ascula . Modi icada de: Ross R. N Engl J Med.
1999;340(2):115-12644.
Cuando se limi a la espues a in lama o ia, aumen a el espeso de la pa ed a e ial
c eándose una placa ib osa. Luego, a a és de un mecanismo compensa o io
( emodelación a e ial), la pa ed de la a e ia se dila a p og esi amen e e i ando que se
eduzca la luz del aso sanguíneo. Cuando el es ímulo in lama o io pe sis e, se desplazan
los monoci os (mac ó agos) y los lin oci os, desde el o en e ci cula o io has a el luga de
la lesión. Es as células libe an enzimas hid olí icas, ci ocinas, sus ancias quimio ác icas y
ac o es del c ecimien o de o igen endo elial, p oduciendo nec osis ocal en el á ea de la
lesión a e oscle ó ica. Los ciclos celula es y humo ales epe i i os ocasionan a luencia de
células mononuclea es, mayo p oli e ación y mig ación de las VSMC, así como o mación
adicional de ejido ib oso. Como consecuencia, se ees uc u a la lesión a e oma osa
Ma co concep ual
46
gene ando una es uc u a cen al lipídica y de ejido nec ó ico que degene a en la lesión
a e oscle ó ica a anzada (Figu a 14).o
Figu a 14. Lesión a e oscle ó ica a anzada. En la medida en que la es ía g asa p og esa hacia las lesiones
in e media y a anzada, se o ma una capa ib osa si uada en e es a lesión y la luz de la a e ia. Es e p oceso
cons i uye una o ma de epa ación ( espues a ib osa) a la ag esión ascula . La capa ib osa es á compues a
po una mezcla de leucoci os, lípidos y de i os celula es que con o man el cen o nec ó ico de la lesión.
Modi icada de: Ross R. N Engl J Med. 1999;340(2):115-12644.
La es ía g asa (Figu a 6) p og esa hacia la lesión in e media y a anzada o mando
una es uc u a ib osa que ecub e la lesión. La a e ia a ec ada po el p oceso
a e oscle ó ico se expande como consecuencia de la mig ación de los leucoci os
p omo ida po el dinamismo del p oceso in lama o io. No obs an e, la pa ed de la a e ia
iene un lími e en su capacidad de ensanchamien o. Una ez ebasado ese pun o c í ico,
se disminuye la luz del aso sanguíneo a expensas del desplazamien o de dicha lesión
hacia el lumen de la a e ia, al e ando la eología ascula . El colágeno p oducido po las
VSMC en el in e io de la placa ib osa del a e oma conse a la es abilidad y i meza de la
placa ib osa du an e es a ase. La espues a in lama o ia gene ada po el es ímulo
in lama o io al e a la egene ación de las ib as de colágeno p oducido po las VSMC,
des uyendo el colágeno exis en e44. La up u a de la es uc u a ib osa de la placa de
a e oma (especialmen e en los luga es en donde exis e mayo a luencia de mac ó agos y/o
en las egiones de mayo adelgazamien o de la pa ed ascula ) a o ece la o mación y la
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
47
libe ación de ombos. Cuando la placa a e oma osa, no se isu a, es a se calci ica
p og esi amen e educiendo el diáme o del aso sanguíneo, has a oclui lo (Figu a 15).
Figu a 15. Placa ib osa ines able. La up u a de la capa ib osa y/o su ulce ación induce la o mación de
ombos. Es a up u a sucede con mayo ecuencia en los luga es de mayo adelgazamien o de la capa ib osa
que ecub e la lesión a e oscle ó ica a anzada. Se p esume que el adelgazamien o de la capa ib osa es
consecuencia de la ac i idad de los mac ó agos, los cuales libe an me alop o einasas y o as enzimas
p o eolí icas. Es as enzimas deg adan la ma iz ex acelula , gene ando hemo agia de los asa aso um de la
a e ia con la consiguien e oclusión del aso sanguíneo. Modi icada de: Ross R. N Engl J Med.
1999;340(2):115-12644.
3.3 Ci ocinas y moléculas de adhesión
Las ci ocinas son pép idos señalizado es que se p oducen en espues a a la ag esión
de los ejidos, ac i ando la espues a in lama o ia. Las ci ocinas ac úan a a és de sus
ecep o es de al a a inidad, los cuales se exp esan en la supe icie de las células. Las
placas de a e oma son es uc u as dinámicas y su es abilidad depende en úl ima ins ancia,
del balance en e la ac i idad de las ci ocinas p oin lama o ias (las cuales a o ecen la
p og esión y complicación de la placa a e oma osa) y las ci ocinas an iin lama o ias (que
limi an la espues a in lama o ia local). Du an e el p oceso in lama o io, los leucoci os
mig an a a és de la pa ed de los asos sanguíneos hacia el ejido ex a ascula , donde
eje cen g an a iedad de unciones biológicas. Las ci ocinas y las CAMs (selec inas,
in eg inas e inmunoglobulinas), eje cen una unción especí ica en el “ á ico” de los
leucoci os en la espues a in lama o ia.
Ma co concep ual
48
Las selec inas se exp esan en la supe icie de los leucoci os (L-selec ina), de las
plaque as (P-selec ina) y de las células endo eliales (E-selec ina). Las ci ocinas
in lama o ias, p incipalmen e el ac o de nec osis umo al α (TNF-α) y la IL-1, ac i an las
selec inas, aumen ando su exp esión en la supe icie celula . Es e p oceso es esencial en
la ase inicial de la espues a in lama o ia, in e iniendo en el eclu amien o e in e acción
de las CE con los leucoci os. La siguien e e apa de la mig ación de los leucoci os, es á
mediada p edominan emen e po las in eg inas (LAF-1, CAM-1, VLA-4), el ecep o pa a la
glucop o eína (GPIIb/IIIa), la VCAM-1, las moléculas de adhesión in e celula 1 y 2 (ICAM-
1 e ICAM-2), las ci ocinas in lama o ias (IL-1, IL-4, IL-8), el TNF-α, el in e e ón γ (INF-γ) y
las quimiocinas.
Conjun amen e a la exp esión de las CAMs en las CE, en los leucoci os y en las
plaque as, las inmunoglobulinas VCAM-1 e ICAM-1 se exp esan ambién en las
VSMC76,77. Desde el pun o de is a inmunológico, la adhe encia de los monoci os a la
supe icie endo elial de los asos sanguíneos, ep esen a uno de los es adios más
emp anos en la o mación de la lesión a e oscle ó ica. En la ase inicial de la en e medad
a e oscle ó ica inducida expe imen almen e con die a a e ogénica, los monoci os se
adhie en a la supe icie del endo elio ascula en zonas que pos e io men e e olucionan
hacia placas a e oma osas. La e olución de los monoci os (mac ó agos), hacia las
ca ac e ís icas células espumosas, sugie e que los mac ó agos es án expues os a una
ca ga ab umado a de lípidos y de i os celula es que al e a an su unción a e op o ec o a.
Po consiguien e, se p esume que la in e upción del ing eso de los monoci os al in e io
de la pa ed de los asos sanguíneos, e i a ía la p og esión de las lesiones
a e oscle ó icas.
3.4 Monoci os (mac ó agos) y a e oscle osis
Los g anuloci os excepcionalmen e hacen pa e del p oceso a e ogénico. Po el
con a io, los monoci os (de i ados de los mac ó agos) y algunos sub ipos especí icos de
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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mediación de la LCAT (leci ina coles e ol acil ans e asa o ans e asa de g upos acilo
desde leci ina a coles e ol) y po consiguien e, el e lujo de coles e ol. A su ez, la acción
combinada de la CETP y de la lipasa hepá ica sob e las HDL madu as (HDL con
abundan e con enido de lípidos y escaso con enido p o éico) gene an acciones de HDL
con bajo con enido de lípidos que son mejo es acep o as de coles e ol72.
4.1 T anspo e in e so del coles e ol
Las HDL cons i uyen un mediado del enómeno in lama o io en el in e io del
a e oma, me ced a su mecanismo de acción in oluc ado en el anspo e in e so del
coles e ol (TRC). El TRC desempeña una unción a e op o ec o a al ex ae las
lipop o eínas a e ogénicas del in e io de la pa ed a e ial limi ando la pe pe uación del
es ímulo in lama o io. El depósi o de lípidos en la pa ed a e ial es un p oceso dinámico y
bidi eccional, en el que concu en mecanismos especí icos in oluc ados en la ex acción
del coles e ol que se acumula en la pa ed de los asos sanguíneos52.
Exis en a ios mecanismos a a és de los cuales las HDL eje cen e ec os
an ia e ogénicos, siendo el más impo an e de ellos el TRC. El TRC es un mecanismo
complejo median e el cual las HDL cap an el exceso de coles e ol p oceden e de los
ejidos ex ahepá icos que as se es e i icado po acción de la LCAT, se anspo a
selec i amen e al hígado pa a su ul e io me abolismo y exc eción po la bilis. Las HDL
cumplen una unción p imo dial en el TRC. Exis en ecep o es indispensables en el TRC
localizados en di e en es ejidos. En e es os, el ecep o ABCA-1 (ATP binding casse e
anspo e A-1) de los mac ó agos y el ecep o SCAR-B1 de los hepa oci os, son
imp escindibles. En el hígado, el ecep o SCAR-B1 media la cap ación hepá ica selec i a
de las HDL y su exc eción bilia , a di e encia de algunas p o eínas de las HDL como la
apoA-I que no las cap a. El ecep o SCAR-B1 se exp esa en el hígado y en los
mac ó agos, a o eciendo el lujo de coles e ol hacia las HDL. La con ibución del
anspo e bidi eccional de las HDL en el mac ó ago du an e el TRC y el p oceso
Ma co concep ual
56
a e oscle ó ico, solo se conoce pa cialmen e44,52. La necesidad isiológica del TRC
obedece a que el coles e ol que cap an las células po medio de las lipop o eínas (o el que
sin e izan de no o) es óxico pa a la p opia célula si no se es e i ica.
El p oceso de cap ación de coles e ol a a és de las HDL de ecien e o mación (HDL
con escaso con enido lipídico) se ealiza po a ios mecanismos, en e los que se incluye:
1. El ecep o ABCA-1 (a a és de las apoA-1 de ecien e o mación). 2. El ecep o
SCAR-B1, median e acep o es que poseen HDL y apolipop o eínas que con ienen lípidos.
3. Los ecep o es ABCG-1/ABCG-4 (highly homologous membe s o he ATP binding
casse e ABC anspo e amily) que egulan la homeos asia celula de coles e ol. El
ecep o ABCG-1 ambién cons i uye una u a al e na al anspo e del coles e ol lib e
desde los mac ó agos hacia las HDL que con ienen lípidos, pe o no hacia las HDL de
ecien e o mación.
Las HDL de ecien e o mación “su en” un p oceso de emodelado y “madu ación”
in a ascula median e la acción de di e sas enzimas como la LCAT, la CETP, la p o eína
de ans e encia de os olípidos y de di e en es lipasas (lipop o einlipasa, lipasa hepá ica y
lipasa endo elial). El ciclo del TRC se comple a median e la cap ación de és e es de
coles e ol po el hígado a a és de los ecep o es hepá icos de las LDL. La impo ancia de
la CETP adica en su capacidad pa a deple a és e es de coles e ol y en iquece las HDL
en iglicé idos, educiendo su amaño52.
La impo ancia an ia e ogénica de las HDL ambién de i a de su ac i idad an ioxidan e
di ec a e indi ec a, ya que las HDL cap an és e es de coles e ol pe oxidados (CEOOH)
desde las LDL, siendo eliminados pos e io men e como hid óxidos de és e es de coles e ol
(CEOH) median e el TRC. Pese a ello, exis e con adicción en la li e a u a espec o al
p o agonismo del anspo e de los CEOOH po pa e de las HDL e sus las LDL72.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
57
4.2 Funciones de las HDL independien es del anspo e in e so del coles e ol
Las HDL al mismo iempo que desempeñan su come ido en la eg esión de la placa
de a e oma a a és del TRC limi an la p og esión de la lesión a e oma osa. Es o obedece
a que las LDL disminuyen selec i amen e la p oducción de las CAMs, ya que es as
moléculas a o ecen la pe manencia de las células in lama o ias en la pa ed de los asos
sanguíneos. Las HDL eje cen o as acciones an ia e ogénicas a azón de sus p opiedades
an ioxidan es: 1. In e ie en con los e ec os p oin lama o ios de las LDLox, educiendo de
es e modo la exp esión de las CAMs p omo idas po las ci ocinas. 2. Impiden la o mación
de las LDLmox70. 3. Inhiben la ac i idad de las LDLox y e i an que las células de la pa ed
a e ial ans ie an adicales lib es y ROS a las LDL que pe manecen e enidas en la in ima
de las a e ias. 4. Inac i an los os olípidos oxidados p oin lama o ios o mados a pa i de
las LDLox, in e umpiendo la oxidación de las LDL a di e en es ni eles. 5. Disminuyen el
eclu amien o de los monoci os y la exp esión de las me alop o einasas de la MEC en el
in e io de la pa ed a e ial86. 6. Inhiben la ac i idad del TNF-α (un mediado de la
apop osis celula ), en el cen o nec ó ico del a e oma ines able. 7. Res ablecen la unción
endo elial, al inc emen a la exp esión de la eNOS a a és de su ecep o pa a las HDL,
aumen ando la biodisponibilidad de NO˙87. Todas es as acciones educen el iesgo de
ombosis y la p obabilidad de up u a de la placa a e oma osa52.
El hallazgo y ca ac e ización del ecep o SCAR-B1 pa a las HDL y del anspo ado
del coles e ol ABCA-1, ha con ibuido a comp ende los mecanismos molecula es
implicados en la p o ección con a la ATS. Del mismo modo, di e en es enzimas inculadas
a la ac i idad an ioxidan e de las HDL como las os olipasas o las pa aoxonasas (PON),
las cuales poseen g an capacidad pa a hid oliza lípidos p oin lama o ios en la placa
a e oscle ó ica88-92, han sido imp escindibles en es e aspec o.
Ma co concep ual
58
4.3 Enzimas an ioxidan es inculadas a las HDL
Las p opiedades an ioxidan es de las HDL no son exclusi as de las enzimas PON. La
ace ilhid olasa del ac o ac i ado de las plaque as (PAF-AH) es una de las enzimas más
impo an es de las HDL. La PAF-AH inhibe el ac o ac i ado de las plaque as (PAF). La
PAF-AH cons i uye la única os olipasa A2 de las HDL, ya que la PON1 ca ece de
ac i idad os olipasa sob e el PAF y sob e los os olípidos oxidados93. Pese a ello, exis en
e idencias que sugie en que la PON1 debe es a p esen e pa a jus i ica las p opiedades
an ioxidan es y an ia e ogénicas de las HDL94. Se sospecha que ambas enzimas eje cen
su acción conjun amen e in i o, ya que es as enzimas di ie en en su a inidad hacia los
os olípidos oxidados, en unción de la longi ud de la cadena del ácido g aso es e i icado
en la posición sn-272,94.
La p esunción de la exis encia de la ac i idad conjun a PON-HDL su gió al menos en
pa e, como una espues a a la elación in e sa exis en e en e la concen ación de HDL y
la p esencia de EC en di e en es es udios poblacionales95. De es a o ma, su ac i idad
an ioxidan e jus i ica ía el papel p o ec o incluso en el TRC. La es e i icación del exceso
de coles e ol se ealiza ía en las HDL mediada po la acción de la LCAT, la cual es
pa icula men e sensible a los CEOOH. La ac i idad PON1 di igida a la eliminación de
os olípidos pe oxidados y de CEOOH y su pos e io eliminación a a és del TRC,
con ibui ían siné gicamen e a la educción del iesgo ca dio ascula 72. Se han desc i o
mecanismos molecula es adicionales que median la p o ección ascula en la in e acción
HDL-PON72,96.
A la unción a e op o ec o a inculada al TRC, a de auna se el e ec o an ioxidan e de
las di e en es enzimas asociadas a las HDL. La iden i icación de múl iples sus a os de la
ac i idad PON amplía el ho izon e de la p o ección ascula mediada po las HDL. Sin
emba go, los mecanismos molecula es in oluc ados en la in e elación HDL-PON y de
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
59
cada uno de los componen es de es e binomio, con inúan siendo asignaciones
pendien es72.
5. Óxido ní ico y a e oscle osis
A mediados de la década de los 80, el ac o elajan e de i ado del endo elio (EDRF)
ue iden i icado como el NO˙, implicando su impo ancia en el sis ema ca dio ascula y en
odos los sis emas biológicos97,98. La e oluciona ia ascendencia de es os hallazgos,
mo i ó a la e is a Science a elegi el NO˙ como la molécula del año en 1992 (Figu a 16).
En 1998, se concedió el p emio Nobel de Medicina y Fisiología a los in es igado es
es adounidenses: Fe id Mu ad, Robe Fu chgo y Louis Igna o, po sus abajos en el
es udio y descub imien o del NO˙.
Figu a 16. Óxido Ní ico. Imagen de la po ada de la e is a Science, publicada el 18 de diciemb e de 1992.
Koshland J DE. The molecule o he yea . 1992;258(5090):1861.
Ma co concep ual
60
5.1 El óxido ní ico como mensaje o in e celula
El es udio del NO˙ ha sido el campo de mayo expansión en el conocimien o biológico
en las dos úl imas décadas. Su ascendencia adica en se la p ime a sus ancia química
gaseosa que se ha demos ado que p oducen las células pa a emi i señales in e celula es
(mediado biológico)97. El NO˙ es una sus ancia a ín en sus acciones a los
ni o asodila ado es y es esencial pa a comp ende los mecanismos isiológicos y
isiopa ológicos de nume osos ó ganos y sis emas celula es98. Aunque el NO˙ es una
molécula i al pa a el uncionamien o del o ganismo, su p oducción no siemp e es
bene iciosa. El exceso o disminución de la p oducción de NO˙ puede ae ne as as
consecuencias, como de hecho sucede en cie os p ocesos pa ológicos99. Es o obedece a
que el NO˙ ac úa di ec amen e sob e la espi ación mi ocond ial o a a és de sus
me aboli os (como el pe oxini i o), a o eciendo la mue e de las células. Un mecanismo
inespecí ico de de ensa con a el huésped98.
En 1989, poco iempo después de que el NO˙ ue iden i icado97, Ochoa JB y cols.
(Figu a 17), e alua on la hipó esis que con as aba el aumen o del NO˙ y la ines abilidad
hemodinámica de los pacien es con sepsis. Dos años después, es os in es igado es
epo a on las p ime as obse aciones en humanos que elacionaban el exceso en la
p oducción del oxido ní ico y la isiopa ología de la sepsis.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
61
Figu a 17. Óxido ní ico y sepsis. En 1991, Ochoa JB y cols.(1), epo a on las p ime as obse aciones en
humanos que elaciona on el inc emen o del oxido ní ico y la ines abilidad hemodinámica de los pacien es
sép icos. Figu a adap ada de: Ochoa JB. A Ra ional App oach Towa ds Immunonu i ion in Su gical and C i ical
Illness. Uni e si y o Ken ucky Gene al Su ge y G and Rounds lec u es 2011. Nes lé Heal h Science. Nes lé
Heal h Ca e Nu i ion, Inc. Copy igh 2011. h p://su ge y.med.uky.edu/su ge y/educa ion/g and_ ounds/2011.
(1)Ochoa JB, Udekwu AO, Billia TR, Cu an RD, Ce a FB, Simmons RL, Pei zman AB. Ni ogen oxide le els in pa ien s a e
auma and du ing sepsis. Ann Su g. 1991 No ;214(5):621-6.
Más ecien emen e, el descub imien o de Ochoa y cols. (Figu a 18), de que las células
mieloides (MC) bajo cie os es ímulos exp esan a gininasa 1 (MDSC/Myeloid De i ed
Supp esso Cells), des uyendo la a ginina y sup imendo las unciones biológicas a ginino
dependien es (p oducción de óxido ní ico, unción de los lin oci os T, cica ización de las
he idas), ha enido ascenden ales implicaciones clínicas en el en endimien o y abo daje
de la dis unción inmune en di e en es en e medades (cánce , in ecciones c ónicas),
además de o os escena ios como la ci ugía y el auma.
Ma co concep ual
62
Figu a 18. Células mieloides y a ginina(1). El inc emen o del óxido ní ico (NO˙) en pacien es sép icos
desc i o po Ochoa JB y cols.(2) (Figu a 17) no se encon aba inicialme e en íc imas de auma ismo y sepsis
secunda ia, en los que el NO˙ incluso disminuía, ci cuns ancias es as sin cla a explicación inicial. Ma gen
supe io . La disponibilidad de un modelo mu ino ideado po Ochoa y cols. pe mi ió comp ende el me abolismo
de la a ginina en las células mieloides (MC) pos e io al auma. CATs ( anspo ado es de aminoácidos
ca iónicos). Figu a adap ada de: Ochoa JB. A Ra ional App oach Towa ds Immunonu i ion in Su gical and
C i ical Illness. Uni e si y o Ken ucky Gene al Su ge y G and Rounds lec u es 2011. Nes lé Heal h Ca e
Nu i ion, Inc. 2011. h p://su ge y.med.uky.edu/su ge y/educa ion/g and_ ounds/2011. Ma gen in e io .
Izquie da. Las MC que p oducen a gininasa 1 (MDSC/Myeloid De i ed Supp esso Cells) mues an
lobulaciones en sus núcleos con o mando anillos. Figu a adap ada de: Ochoa JB. Imp o ing Ou comes in
Su ge y, T auma and C i ical Illness: One Bi e a a Time. Nes lé Heal h Ca e Nu i ion, Inc. 2011.
h p://www.scoap.o g/downloads/1107_Nu i ion_Ochoa.pd . De echa y cen o. Las MDSC (ma iz azul) in aden
el bazo en las p ime as 12 ho as después del auma, causando dis unción de las células T a a és de un
mecanismo mediado po la a gininasa 1 (depleción de a ginina). En condiciones basales (con ol) se obse an
pocas MDSC. Figu as adap adas de: Maka enko a VP, Bansal V, Ma a BM, Pé ez AL, Ochoa JB. CD11b_/G -
1_ Myeloid Supp esso Cells Cause T Cell Dys unc ion a e T auma ic S ess. The Jou nal o Immunology.
2006;176:2085-2094. (1)Nes le Nu Ins Wo kshop Se . 2013;77:29-45. Ochoa J.B. A ginine De iciency Caused by Myeloid
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Immunonu i ion. Nes lé Nu Ins Wo kshop Se . Nes ec L d. Ve ey/S. Ka ge AG Basel, © 2013. (2)Ochoa JB, Udekwu AO,
Billia TR, Cu an RD, Ce a FB, Simmons RL, Pei zman AB. Ni ogen oxide le els in pa ien s a e auma and du ing sepsis.
Ann Su g. 1991 No ;214(5):621-6.
Las MC cons i uyen una compleja línea celula que incluye los g anuloci os y los
mac ó agos. El me abolismo de la a ginina es mínimo en las MC en ausencia de ac i idad
del sis ema inmunológico. La ac i ación del sis ema inmune du an e la en e medad hace
que se u ilice la a ginina po dos ías di e en es, con consecuencias biológicas y
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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me abólicas disímiles: 1. Respues a in lama o ia clásica de las MC (M1) que es imula la
sin asa inducible del óxido ní ico (iNOS), p oduciendo g andes can idades de NO˙
(obse ada en el cu so de las in ecciones agudas), esencial en la de ensa con a los
mic oo ganismos y las células cance osas. 2. Respues a al e na i a de ac i ación de los
mac ó agos (M2) que es imula la a gininasa 1, desdoblando la a ginina en o ni ina y u ea.
El Sínd ome de la De iciencia de A ginina (A ginine De iciency Synd ome) pos ulado po
es os au o es (Figu a 18), ep esen a la p ime a desc ipción del dé ici de un aminoácido
(a ginina), como consecuencia de la des ucción de un nu ien e po el sis ema
inmunológico.
5.2 Óxido ní ico y unción endo elial
El NO˙ ep esen a en esencia una molécula gaseosa gene ada po dis in as células
del endo elio ascula (en e ellas los neu ó ilos), siendo el NO˙ un asodila ado
endógeno i al y una molécula a e op o ec o a po excelencia. En condiciones isiológicas,
el NO˙ endo elial se sin e iza en el endo elio ascula po in e medio de la eNOS (Figu a
19).
Figu a 19. Óxido ní ico endo elial. El óxido ní ico (NO˙) endo elial se sin e iza en el endo elio ascula po
in e medio de la sin asa endo elial del oxido ní ico (eNOS). La dime ila ginina asimé ica (ADMA) inhibe la
eNOS, disminuyendo la biodisponibilidad de NO˙ con la consiguien e al e ación del endo elio ascula . O
(oxígeno).
El NO˙ de o igen endo elial posee g an a iedad de acciones isiológicas
encaminadas a conse a la unción del endo elio ascula , su in eg idad y el en o no
Ma co concep ual
64
an i ombó ico. Po consiguien e, la disminución de la biodisponibilidad de NO˙ cons i uye
un mecanismo p imo dial en la génesis de la en e medad a e oscle ó ica (Tabla 1).
Tabla 1. E ec os biológicos del óxido ní ico99
E ec os a e op o ec o es
Función asodila ado a al di undi se a las células muscula es lisas de los asos sanguíneos (VSMC)
Neu aliza la acción de las especies eac i as de oxígeno (ROS) libe adas du an e el me abolismo celula
Regula la angiogénesis, la p oli e ación y mig ación de las VSMC
Regula el ono ascula
Regula la pe meabilidad del endo elio ascula
Regula la in e acción en e los leucoci os y el endo elio ascula
Disminuye la oxidación de las lipop o eínas de baja densidad (LDL)
Inc emen a el GMP cíclico (GMPc) en las plaque as, disminuyendo la adhesi idad y la ag egabilidad
plaque a ia
Consecuencias de i adas de la disminución la biodisponibilidad del óxido ní ico
Al e ación de la homeos asia ascula
Pé dida de la p o ección de la pa ed ascula
Inc emen o de la pe meabilidad ascula
Fa o ece el daño del endo elio ascula
Facili a la mig ación de los leucoci os y la espues a in lama o ia
Aumen a la p oli e ación de las VSMC
Inc emen a la ag egación plaque a ia
Fa o ece el espasmo ascula a a és de la sín esis de la endo elina-1, los omboxanos y la se o onina
Fa o ece di e en es p ocesos: hipe coles e olemia, DM, HTA, IC, ATS, en ejecimien o
Impide la adecuada cica ización de las he idas
GMPc (guanosín mono os a o cíclico); DM (diabe es melli us); HTA (hipe ensión a e ial); IC (insu iciencia
ca diaca); ATS (a e oscle osis).
5.3 Sin asas del óxido ní ico
Se conocen al menos 3 isoenzimas de las NOS: la NOS inducible (iNOS o NOS-II), la
NOS neu onal (nNOS o NOS-I) y la eNOS (NOS-III). A su ez, las NOS p esen an dos
ipos uncionales di e en es. Un p ime g upo ep esen ado po las NOS de clase
cons i u i a (la eNOS y la nNOS). El segundo p o o ipo denominado NOS inducibles (i),
es á ep esen ado po la iNOS99.
Las NOS se exp esan en di e en es líneas celula es po mediación de una amilia de
genes localizados en di e en es c omosomas: 1. El gen que exp esa la iNOS se localiza en
el c omosoma 17 (17cen-q11.2)100. 2. El gen que exp esa la nNOS se encuen a en el
c omosoma 12 (12q24.2). 3. El gen eNOS que codi ica la eNOS, se iden i icó en el
c omosoma 7q35-36101.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
71
Figu a 20. Ma cado es del iesgo ca dio ascula . La a e oscle osis comienza a ges a se an es de la
concepción. Las in luencias del en o no du an e el desa ollo del o ganismo epe cu en en la salud
ca dio ascula a lo la go de la ida de cada indi iduo. Adap ada de: Mo ison K, e al. Am Hea J.
2009;158(4):535-539129.
Exis e e idencia c ecien e de que las in e acciones en e los genes y el en o no
(ci cuns ancias es as inhe en es a las en e medades complejas) son eguladas al menos
pa cialmen e po mecanismos epigené icos. A di e encia de los concep os clásicos de la
he encia mendeliana, la epigené ica hace én asis en la he edabilidad de las al e aciones
del DNA (di e en es a la a iación en la secuencia de sus nucleó idos) p omo idas po
ac o es del en o no. Fenómeno es e que ha sido denominado he encia epigené ica133 y del
cual se de i a el comp omiso hacia nues os genes y hacia nues a p opia especie,
además de la esponsabilidad de nues os p ogeni o es y ances os; un concep o igno ado
po décadas.
¿Epigene ics? si, epigené ica. A es e espec o, Thomas Jenuwein a i mó: “The long-
s anding ques ion o na u e e sus nu u e begs he ques ion: o wha ex en does gene ic
de e mina ion is-a- is en i onmen d i en signals a ec he de elopmen and pe sonal
Ma co concep ual
72
p o iles o gi en indi iduals? Thanks o epigene ic esea ch, we now know he e a e
mechanisms beyond gene ic de e minism ( he e is no ‘in elligen design’) and ha gi es us
he eedom o li e as ue indi iduals. This is bes exempli ied by gene ically iden ical wins
ha can de elop dis inc disease p o iles and li e p ojec ions. Thus, ‘we a e mo e han he
sum o ou genes’, and epigene ic esea ch is likely o ha e signi ican impac on cul u al
and e hical alues in ou ‘pos -genomic’ socie y”134.
Las in luencias del en o no en las e apas iniciales del desa ollo causan a iaciones
epigené icas que a ec an la p og amación del me abolismo celula in luyendo en la salud
ca dio ascula a lo la go de la ida de cada indi iduo135,136. Las complejas in e acciones
en e la gené ica, la epigené ica y la exposición ambien al, aunadas al en o no in an il
pos na al, cons i uyen el sus a o de la elación en e la salud de la mad e, el c ecimien o
e al, los FRECV en la in ancia y las mani es aciones de la en e medad en los adul os129.
Los FRECV al e an el uncionamien o del genoma median e di e sos mecanismos
epigené icos, p omo iendo la a e ogénesis25.
Exis en pocos es udios de coho e que elacionen la in luencia gené ica y el en o no
amilia más allá del es ado de la salud ma e na137. Es os es udios apo an conclusiones
con adic o ias sob e la magni ud del e ec o y la in luencia de las a iables de con usión,
incluyendo los hábi os de los pad es, el es ado socioeconómico, el medio ambien e y la
e nicidad en los esul ados inales. El es udio FAMILY129 (Family A he oscle osis
Moni o ing In ea LY li e), p e ende escla ece algunos enigmas sob e los de e minan es
p ena ales y de la in ancia ace ca de los FRECV en las ases c í icas del desa ollo in an il.
Se islumb a que es e es udio con ibuya en posi i o al diseño de p og amas de
p e ención más e icaces en aquellas nosologías, que como la ATS, se ges an en el
en o no p ena al.
Los enómenos epigené icos son esenciales pa a el o denamien o e in e p e ación del
genoma, pa a el desa ollo y el p oceso isiológico del o ganismo, así como pa a
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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pe ecciona nues o conocimien o de las en e medades138,139. El conjun o de las
en e medades en los humanos p esen a causas epigené icas. En la célula en e ma, a
a és de los di e en es mecanismos epigené icos se dis o siona el equilib io celula . En
es e aspec o, la ca ac e ización de los di e en es epigenomas, la iden i icación de las
a iables epigené icas, los es udios sob e las uen es de a iabilidad epigené ica y los
EWAS (es udios de asociación del epigenoma comple o), aunados al pe eccionamien o
bioin o má ico, p ome en mejo a nues o en endimien o de las en e medades. No
obs an e, aún se equie e un cuan ioso es ue zo pa a de e mina el pe il del epigenoma
humano138-140. La co elación de los pa ones de me ilación en e los di e en es ejidos es
compleja y locus dependien e. Con odo ello, los asgos epigené icos p esen es en las
mues as clínicas con encionales (células sanguíneas), cons i uyen un ma e ial ácilmen e
asequible pa a su es udio141.
Hoy disponemos de los ins umen os imp escindibles pa a e ela in inidad de
enigmas de la biología humana y un uni e so de dilemas médicos. Recien emen e y en
es a línea de comp omiso, la comunidad cien í ica in e nacional en un es ue zo
coo dinado, dio luz e de al espe anzado p oyec o AHEAD (Alliance o he Human
Epigenome and Disease), en su a án de pe ecciona el conocimien o de las
en e medades como el cánce y las ECV, en e o as pa ologías57,58,134.
La epigené ica del sis ema ca dio ascula se encuen a aún en sus inicios. El
desen añamien o del epigenoma en la célula a e oscle ó ica, en el endo elio a ec ado po
la o mación de a e omas en el con ex o de la EC y el es udio de los epigenomas de las
di e en es líneas celula es que con o man la ed de asos sanguíneos del o ganismo,
ep esen an solo algunos de sus e os (Figu a 21).
Ma co concep ual
74
Figu a 21. Conocimien o ac ual de la a e oscle osis. Me á o a a e oscle ó ica. Que sabemos y que
debe íamos sabe . Nues o conocimien o ac ual sob e la a e oscle osis se simboliza en el in e io del ci culo
azul (una mo a soli a ia), en e a lo que igno amos ( ep esen ado po la inmensa oscu idad cósmica, ma izada
en e las líneas del ó alo esca la a). Fo og a ía del Uni e so omada po la NASA. Tapoddle, VCG 10214.
NASA and ACS Science Team. h p:// wwwnasa.go / poics/uni e so/index.h ml.
A la espe a de una nue a ealidad, con iene ene siemp e a mano aquel ac edi ado
e án del humanis a holandés, E asmo de Ro e dam (1466-1536): “Más ale p e eni que
cu a ”, ya que es imp escindible, al y como lo han plan eado las guías eu opeas de la
p ác ica clínica de oc ub e de 2007 sob e la p e ención de las en e medades
ca dio ascula es63: e oma las ecomendaciones p opues as en la “Decla ación de
Luxembu go” de junio de 200534 sob e el es ilo de ida pa a alcanza la salud
ca dio ascula , ya que son p incipios uni e sales, es án a alados po e idencias
cien í icas con unden es y po consiguien e, deben indica se en la p e ención de las ECV
de mane a sis emá ica e independien emen e del ni el del iesgo ca dio ascula de cada
indi iduo, po que: “p e eni sigue siendo mejo que cu a ”29 (Tablas 3 y 4).
Tabla 3. “Decla ación de Luxembu go” sob e el es ilo de ida pa a alcanza la salud
ca dio ascula 34
No uma
Realiza eje cicio de in ensidad al menos mode ada, mínimo du an e 30 minu os dia ios
Al momen o de alimen a se escoge al e na i as saludables
E i a el sob epeso
Man ene la ensión a e ial po debajo de 140/90 mm/hg
Man ene el coles e ol o al po debajo de 200 mg /dL
Disponible en h p: //www.p ka dio.pl/ iles// ile/luxembou gdecla a ion inal.pd .
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
75
Tabla 4. Recomendaciones de las guías eu opeas de la p ác ica sob e la p e ención de las
en e medades ca dio ascula es63
No uma
Al momen o de alimen a se escoge al e na i as saludables
Realiza eje cicio de in ensidad al menos mode ada, mínimo du an e 30 minu os dia ios
Man ene el índice de masa co po al (IMC o BMI) po debajo de 25 kg/m² y e i a la obesidad cen al
Man ene la ensión a e ial < 140/90 mm/hg
Man ene el coles e ol o al (CT) < 5 mmol/L (~190 mg /dL)
Man ene las lipop o eínas de baja densidad (LDL) < 3 mmol/L (~115 mg /dL)
Man ene la glucosa en sang e < 6 mmol/L (~110 mg /dL)
Disponible en h p: //www.esca dio.o g/knowledge/guidelines/ ules.
9. Homocis eína como ac o de iesgo en la a e ogénesis
Han anscu ido más de cua o décadas desde que Kilme McCully142 implicó la Hcy
en la a e ogénesis y han pasado ya más de 30 años desde que Wilcken y Wilcken143,
epo a on que los aminoácidos azu ados es aban elacionados con la EC. En e los
aminoácidos sul u ados, el inc emen o de Hcy es á en elación con el iesgo
ca dio ascula de o ma independien e a o os FR in oluc ados en la e iopa ogenia de las
ECV13,144.
La Hcy al e a el me abolismo oxida i o de las células al o ma sus ancias
biológicamen e eac i as15 y óxicas a las células eje ciendo un e ec o dele é eo en la
pa ed de los asos sanguíneos. La hipe homocis einemia (HHcy) ocasiona un eno ipo
a e o ombó ico po di e sos mecanismos que incluyen: 1. Al e ación de la es uc u a de
las p o eínas17. 2. Inc emen o del es és oxida i o y de la espues a in lama o ia15,145. 3.
Dis unción endo elial15. 4. Apop osis146. 5. P oli e ación de las VSMC147. 6.
T ombogénesis146. 7. La HHcy induce ATS al in e e i con el me abolismo y el anspo e
de los lípidos a a és de la ía del es és oxida i o y/o del es és del e ículo endoplásmico
(RE). 8. Adicionalmen e, la HHcy disminuye la biodisponibilidad de NO˙ y modula la
concen ación de o os me aboli os como la SAM y la SAH, gene ando al e aciones
neu ológicas y ca dio ascula es. El es és del RE ep esen a la ía común que elaciona la
Hcy con la apop osis y la ATS. La Hcy eje ce sus e ec os al modula di e sos p ocesos
Ma co concep ual
76
ca alí icos, además de egula la exp esión de los genes in oluc ados en la génesis de las
en e medades complejas73 (Figu a 22). Se han desc i o ampliamen e las ías me abólicas
a a és de las cuales la Hcy causa daño a las células endo eliales145-152. Los modelos
expe imen ales de HHcy a o ecen su nexo de causalidad con la ATB152. Adicionalmen e,
las i aminas del complejo B educen la concen ación de Hcy14,153.
Figu a 22. Homocis eína y a e oscle osis (ATS). La homocis eína (Hcy) al e a la biosín esis del coles e ol
(1); la exp esión de las p o eínas de la ma iz ex acelula (2); la exp esión del gen LOX-1 (lec in like oxidized
LDL ecep o -1) y del ac o de nec osis umo al α (TNFα), p omo iendo la oxidación de las LDL (3,8); al e a las
moléculas de adhesión celula CAMs (4); es imula la p oli e ación de las células del musculo liso ascula
(VSMC) al inc emen a la ac i idad de la ciclina A (5), aumen ando la exp esión de la LPL (lipop o ein lipase)
an o a ni el aslacional como ansc ipcional, median e la ac i ación de la PKC (p o eína cinasa C), la cual
egula los genes de la espues a in lama o ia en las células del endo elio ascula (6,7). La Hcy además
disminuye la exp esión de los PPARs (pe oxisome p oli e a o s-ac i a ed ecep o s) (9). AP-1 (p o eína
ac i ado a 1); Mo (monoci os); TNFR1B ( umo nec osis ac o ecep o supe amily membe 1B); SREBPs
(s e ol egula o y elemen -Binding P o eins); LOX1 (oxidized low-densi y lipop o ein ecep o 1) ; PPARs
(pe oxisome p oli e a o -ac i a ed ecep o s); *La Hcy compi e con el ligando PPARs; PPARα (pe oxisome
p oli e a o -ac i a ed ecep o al a); HMGCR (hid oxi-3-me ilglu a il CoA educ asa); VLDL (lipop o eínas de
muy baja densidad); MEC (ma iz ex acelula ); NF-kB ( ac o de ansc ipción nuclea kappa B); MCP-1
(sus ancia quimio ác ica plaque a ia 1); IL-8 (ci ocina/in e leucina 8); VEGF ( ac o de c ecimien o del endo elio
ascula ); VCAM (moléculas de adhesión de las células ascula es); P selec in (selec ina P); E selec in
(selec ina E); LDL (lipop o eínas de baja densidad); LDLox (LDL oxidadas); DLP (dislipemia); Ang
(angio ensina); ACE (enzima con e ido a de angio ensina); NADPH (nico inamide adenine dinucleo ide
phospha e). Adap ada de: Sha ma P, e al. Lipids Heal h Dis. 2006;5(1):1-1973.
Pese a la idoneidad de las obse aciones desc i as exis e ince idumb e sob e la
ue za de asociación en e la Hcy y la ATS como FR modi icable, ya que la disminución de
la Hcy e sus el bene icio del iesgo ca dio ascula espe ado es a la luz ac ual
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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con adic o io154-156. Algunos au o es han concluido que oda ía no se ha alidado la
hipó esis que in oluc a la Hcy en la e iología de las ECV156. Sin emba go, exis en
esul ados con adic o ios157. Algunos ensayos clínicos con olados, epo an que la
elación en e la Hcy y las ECV es más débil de lo espe ado158 (Figu a 23).
Figu a 23. Homocis eína y en e medades ca dio ascula es. Exis e ince idumb e ace ca de la co elación
en e la homocis eína como ac o de iesgo modi icable y la génesis de las en e medades ca dio ascula es
a e oscle ó icas.
A pesa del en usiasmo inicial de los esul ados a o ables de los es udios sob e el
apo e de ola os en la die a, el iesgo ca dio ascula y la eg esión de la placa
a e oscle ó ica159, es os bene icios no han sido con i mados en di e sos es udios clínicos
andomizados160-165. Una explicación p opues a a es os hallazgos alude que la Hcy pe se
quizás no sea el agen e causal de la al e ación ascula , sino más bien el ma cado
Ma co concep ual
78
biológico de o o FR coexis en e166. No obs an e, se c ee que la espues a a es os hechos,
se encuen a a ni el molecula 155.
En la his o ia na u al de la HHcy de o igen gené ico, las complicaciones ascula es
cons i uyen la p incipal causa de mo bilidad y mo alidad en los pacien es que no han
ecibido a amien o167. En 1969, McCully142 desc ibió la p esencia de lesiones a e iales
a anzadas en niños con as o nos congéni os en el me abolismo de la Hcy, sub ayando el
nexo exis en e en e la en e medad ascula y la HHcy se e a de causa he edi a ia.
Desde en onces, se ha es udiado ex ensamen e la Hcy como FRECV en di e en es
e isiones sis emá icas146,168, hallándose adecuadamen e documen ada la elación en e
Hcy y ATB13,169.
A di e encia de los es udios p ospec i os, en los que se ha obse ado escasa elación
en e la Hcy y las ECV, di e en es me aanálisis ealizados en la úl ima década han
e idenciado esul ados con unden es170. La HHcy le e (un hallazgo p e alen e en la
población gene al) se elaciona con el iesgo ca dio ascula 171. Más del 10% de la
población en iesgo de padece EC p esen a HHcy. El inc emen o de Hcy en 5µmol/L es
equipa able al aumen o de 20 mg/dL del coles e ol plasmá ico en e al iesgo de padece
EC168. El Homocys eine S udies Collabo a ion170 (HSC) mos ó que la disminución de
3µmol/L en la Hcy edujo el iesgo ela i o de EC en 11% y de apoplejía en 19%. Wald y
cols.172, epo a on que la educción de Hcy en 3µmol/L edujo el iesgo de EC en 16%, de
ombosis enosa p o unda en 25% y de apoplejía en 24%. La HHcy p edice el desa ollo
de e en os ca dio ascula es ecu en es (mue e de o igen ca diaco, IAM o ein a o) en
pacien es con SCA173,174, es ando asimismo elacionada con el iesgo ca dio ascula en la
población gene al y en los pacien es con ATS es ablecida.
Aunque la e idencia acumulada a o ece el ínculo en e Hcy y ATS, poco se sabe
ace ca de los mecanismos molecula es que in oluc an la Hcy como FR modi icable en la
a e ogénesis. Los expe os a i man que es a elación de causalidad únicamen e se pod á
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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es ablece cuando se log e demos a en es udios clínicos p ospec i os andomizados que
la educción de la Hcy disminuye de o ma ehacien e el iesgo ca dio ascula 145,150.
9.1 Bioquímica de la homocis eína y de las eacciones de ansme ilación celula
La Hcy es un aminoácido no p o éico (ya que no pa icipa en la sín esis p o éica) que
con iene azu e en o ma de sul u o175,176, cuyo me abolismo se encuen a en la
in e sección de dos ías: la ía de la eme ilación y la ía de la ansul u ación celula 110.
La Hcy es a su ez un p oduc o in e media io del me abolismo de la me ionina (Me ), ya
que en los mamí e os la Hcy se sin e iza a pa i de la Me 175,176 (Figu a 24).
Figu a 24. Es uc u a química de los aminoácidos azu ados. Es uc u a molecula de los aminoácidos
sul u ados (que con ienen g upos sul u o) isiológicamen e más ele an es. H (hid ógeno); C (ca bono); O
(oxígeno); S (azu e); CH3 (g upo me il); SH (g upo sul hid ilo/ iol o hiol). Adap ada de: Masella R, e al.
Glu a hione and sul u amino acids in human heal h and disease. 2009176.
La me ilación del DNA (a a és del ciclo de la Me ) es c ucial en la ansme ilación
celula 16,25 debido a: 1. La pa icipación en el con ol epigené ico de la exp esión génica. 2.
La me ilación pos asduccional de las p o eínas.
El p oceso de me ilación celula comp ende unas decenas de eacciones enzimá icas,
las cuales u ilizan SAM como donan e de g upos me il. Po el con a io, las moléculas
acep o as de g upos me il son más nume osas y a ían desde moléculas de pequeño
amaño (lípidos, aminoácidos), has a mac omoléculas como el DNA, las p o eínas y el
ácido ibonucléico (RNA). Median e el apo e de los g upos me il se ga an iza el apo e de
ca bono pa a la sín esis de las cua o p incipales biomoléculas del o ganismo: ácidos
nucléicos (DNA, RNA), aminoácidos (p o eínas), ca bohid a os y lípidos (de i ados
Ma co concep ual
80
lipídicos). La Hcy cons i uye un mediado biológico en las eacciones de ansme ilación
celula , incluyendo la me ilación del DNA25. En la ía de la ansme ilación celula , la SAM
se sin e iza a pa i de la ans e encia de la adenosina del ATP al g upo sul hid ilo de la
Me 16. La p oducción de Hcy depende de la concen ación de SAM, esponsable a su ez
de múl iples eacciones de me ilación celula . La SAM se ans o ma en SAH (al ans e i
su g upo me il a un acep o ). La SAH se me aboliza hacia adenosina y Hcy median e un
p oceso de hid ólisis.
En condiciones isiológicas, la Hcy se egula p imo dialmen e po medio de: 1. Su
eme ilación hacia Me , con la pa icipación de la me ionina sin asa (MS) y 2. Po la ía de
la ansul u ación hacia cis a iona y cis eína. La enzima esponsable del me abolismo de la
Hcy a cis a iona es la cis a iona β sin asa (CBS) en p esencia de pi idoxina ( i amina B6)
como co ac o 146,177. Debido a que la MS posee una cons an e de Michaelis-Men en (KM)
más baja que la CBS, a meno concen ación de Hcy se a o ece la sín esis de Me y
ice e sa. A mayo concen ación de Hcy se p omue e la ía de la ansul u ación,
p o egiendo al o ganismo del po encial óxico de la Hcy. De es e modo, cuando se
inc emen a la concen ación de Me , la Hcy se me aboliza po la ía de la ansul u ación.
Po el con a io, si exis e dé ici de Me , la Hcy se eme ila hacia Me 167. La eme ilación de
Hcy hacia Me se ealiza en el hígado y en el iñón con la pa icipación de la be aína
homocis eína me il ans e asa (BHMT). No obs an e, en la mayo ía de los ejidos la Hcy se
eme ila a Me po acción de la MS, de la i amina B12 (cianocobalamina) y del 5-MTHF. El
5-MTHF ac úa como donan e de g upos me il en la con e sión de Hcy a Me . La enzima
5,10-MTHFR con ie e el e ahid o ola o (THF) en 5-MTHF151. En la igu a 25 se
esquema iza el ciclo me abólico de la Hcy y su elación con los ola os.
El ciclo me abólico de la Hcy incluye (Figu a 25): 1. Con e sión de la Me de la die a a
SAM, a a és de la me ionina adenosil ans e asa (MAT) o SAM sin asa. La SAM se
sin e iza a pa i de la ans e encia de la adenosina del ATP, al g upo sul hid ilo de la Me .
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
87
la MTHFR (ubicado en el c omosoma 1p36.3). 2. El gen de la MS (localizado en el
c omosoma 1q43). El gen que codi ica la me ionina sin asa educ asa (MSR) con inado al
c omosoma 1p15.3-p15.2 y 3. El gen que egula la CBS (con localización c omosómica
21q22.3).
Se han iden i icado además de las mu aciones esponsables de la HHcy he edi a ia
se e a, algunos polimo ismos que p omue en inc emen os menos p onunciados (le es a
mode ados) en la Hcy104.
La homocis inu ia como consecuencia de la de iciencia de la CBS es una en e medad
mendeliana excepcional y es á en elación con el desa ollo de ATS se e a y de
complicaciones ombó icas en el lecho ascula 150. En la HHcy (le e/mode ada), además
del polimo ismo C677T, la Hcy es á in luenciada po las a ian es en los genes PON1 y
PON2. Es as a ian es egulan la ac i idad y la concen ación de sus espec i as
isoenzimas a a és de su capacidad pa a hid oliza dis in as lac onas, en e ellas la Hcy-
T20,21.
Adicionalmen e, el NO˙ egula la concen ación de Hcy: 1. De o ma di ec a, al inhibi
la ac i idad de la MS. 2. Indi ec amen e, a a és del ca abolismo de los ola os, al inhibi la
sín esis de la e i ina (p o eína que inhibe i e e siblemen e el me abolismo oxida i o de
los ola os, inc emen ando su concen ación in acelula ). Debido a que el ni el de ola os
se elaciona in e samen e con la Hcy, se es ablece una co espondencia ecip oca en e la
concen ación de NO˙ y la concen ación de Hcy104.
9.2.1.1 Polimo ismo C677T MTHFR
El polimo ismo C677T MTHFR es la a ian e he edi a ia más ecuen e y es udiada
como causa de HHcy mode ada. Su p e alencia es a iable en e los di e en es g upos
é nicos y aciales. Es e polimo ismo p esen a un pa ón de he encia mendeliana
au osómico ecesi o179,180.
Ma co concep ual
88
Los es udios pione os de la enzima MTHFR ealizados po Kang y cols.181,182,
iden i ica on una a ian e e molábil de la enzima con meno ac i idad, elacionada con el
inc emen o de Hcy y el iesgo de desa olla EC. La al e ación que ocasiona la
e molabilidad de la enzima consis e en un de ec o de ansición del gen que codi ica la
enzima MTHFR. Una modi icación en la es uc u a del DNA en la que el esiduo de
ci osina (C), se sus i uye po imina (T) en el nucleó ido 677 del exón 4 del gen. La
sus i ución de es os nucleó idos gene a el cambio del aminoácido alina (Val), po alanina
(Ala) en la posición 114 de la enzima MTHFR (Ala222Val).
El polimo ismo C677T codi ica en el alelo T180 una enzima menos e icien e en el
me abolismo de la Hcy (~30% en los he e ocigo os y ~60% en los homocigo os)
impidiendo la o mación del 5-MTHF179. F oss y cols.179, señala on que es a a ian e
inc emen aba ~25% la concen ación de Hcy en los indi iduos homocigó icos pa a el alelo
T (geno ipo TT), en compa ación con los indi iduos que no po aban el alelo de iesgo
(geno ipo CC). Desde el epo e o iginal de F oss y cols. en 1995, el polimo ismo C677T
MTHFR ha sido obje o de in es igación como FR gené ico en el desa ollo de las ECV.
Kang y cols.181,182, mos a on que no odas las pe sonas con e molabilidad de la
MTHFR p esen aban inc emen o de Hcy. Es os in es igado es señala on que el apo e de
ola os educía la Hcy en los indi iduos con HHcy. En conco dancia con es as
obse aciones, Jacques y cols.183, epo a on HHcy mode ada en indi iduos homocigo os
pa a el alelo T (T/T) con de iciencia de ola os. Di e en es es udios han e elado que la
ac i idad de la MTHFR se inc emen a cuando la concen ación de ola os es adecuada,
disminuyendo la Hcy. Si bien la disminución de ola os es á en elación con la HHcy
mode ada, la con ibución de es e hallazgo in i o en la a e ogénesis se encuen a en
en edicho104.
Bagley y Selhub184, encon a on que la exp esión clínica del polimo ismo C677T
obedece a la dis ibución di e enciada de los ola os en el in e io de las células (glóbulos
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
89
ojos, CE, en e o as células). Así, los homocigo os CC almacenan exclusi amen e 5-
MTHF en los glóbulos ojos, op imizando el me abolismo de la Hcy en las células. Los
homocigo os TT, además del 5-MTHF, almacenan de i ados no me ilados de los ola os
como el THF. En consecuencia, los he e ocigo os CT p esen an modes o inc emen o en la
Hcy espec o a los homocigo os CC.
Debido a que la Hcy cons i uye un FR en el desa ollo de la en e medad
a e oscle ó ica, el enunciado an e io p edice que los es geno ipos del polimo ismo
C677T MTHFR con ie en di e en es ni eles de iesgo a e o ombó ico en la población
gené icamen e ulne able185. Una explicación p opues a a es e hallazgo es que el geno ipo
CT con ie e mayo iesgo a e o ombó ico. Aunque o a in e p e ación es ablece que el
geno ipo CC eje ce e ec o p o ec o con a la ATB.
Recien emen e y siguiendo la me odología in es iga i a del gen candida o, se e aluó
la a ian e C677T MTHFR en di e en es es udios clínicos con olados andomizados,
co obo ando que los po ado es del geno ipo C677T p esen an inc emen o de la Hcy, a la
ez que el apo e exógeno de ola os disminuye su concen ación186 . Es os hallazgos han
sido con i mados en el p ime Scan GWAS a g an escala de la Hcy plasmá ica14. La
a iación más signi ica i a en es e sen ido se encon ó en el c omosoma 1,
especí icamen e en el gen que codi ica la enzima MTHFR (Figu a 27).
Ma co concep ual
90
Figu a 27. Scan GWAS de la homocis eína. Scan g a icado de acue do a la posición de los c omosomas y al
- alo de p del -log10. GWAS (genome-wide associa ion s udy); MTHFR (me ilen e ahid o ola o educ asa);
SYT9 (p o eína synap o agmin-9). Adap ada de: Miyaki K. J Epidemiol. 2010;20(4):266-27014 y Tanaka T, e al.
Am J Hum Gene .2009;84(4):477-482186.
9.2.2 Fac o es demog á icos
Di e sos ac o es demog á icos de e minan la concen ación de Hcy104.
9.2.2.1 Géne o
Biológicamen e exis e un ni el supe io de Hcy plasmá ica en el géne o masculino.
Es e hallazgo se a ibuye a la mayo p opo ción de masa muscula en los homb es. Si bien
se p esume que es a di e encia en la concen ación de Hcy con el géne o emenino (la
cual desapa ece con la menopausia) e leja el e ec o de los es ógenos sob e el
me abolismo de la Hcy. Es e hecho jus i ica ía la mayo p e alencia de EC en el géne o
masculino y la obse ación epidemiológica del inc emen o de EC en las muje es
posmenopáusicas, ya que los es ados de de iciencia es ogénica se asocian a HHcy. A su
ez, la e apia de emplazo ho monal con es ógenos, disminuye la Hcy en la muje
posmenopáusica. Se desconoce si el e ec o ca diop o ec o asociado a la e apia ho monal
obedece a la disminución de Hcy145. Recien emen e se iden i icó en un GWAS el locus del
gen CPS1 (ca bamoyl-phospha e syn he ase 1) el cual egula la concen ación de Hcy en
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
91
las muje es, encon ando que la Hcy a ía en las di e en es e apas del desa ollo. Es e
hecho sugie e una impo an e ac i idad de la MTHFR en la población jo en187.
9.2.2.2 En ejecimien o
A lo la go del p oceso de en ejecimien o se inc emen a la Hcy, aunque se
desconocen los mecanismos in oluc ados en dicho p oceso. Se a ibuye es e hallazgo a la
baja inges a de i aminas del complejo B, al de e io o de la unción enal y/o a la educción
de la ac i idad de las enzimas implicadas en el me abolismo de es as i aminas188. En la
e ce a edad la Hcy se inc emen a ~1µmol/L po cada década (~15-20% en las pe sonas
mayo es de 65 años)145. Algunos au o es encuen an elación en e Hcy, y la edad
exclusi amen e en homocigo os TT que padecen EC ( a ian e C677T MTHFR). En las
pe sonas con geno ipo TT el ango de Hcy supe io a 15 μmol/L se elaciona con la EC.
Po el con a io, en los indi iduos con los geno ipos CT y CC (incluso con alo es
supe io es de Hcy) no se ha encon ado elación con la edad, ni con la p esencia de EC.
Es os esul ados indican que el geno ipo TT se asocia con EC cuando coexis e HHcy.
También se ha documen ado que la HHcy (así como sus de e minan es gené icos),
desempeña una unción p eponde an e en los pacien es jó enes que desa ollan IAM189.
9.2.3 Fac o es nu icionales
Ap oximadamen e el 60% de la HHcy de o igen nu icional obedece a la de iciencia de
las i aminas del complejo B (B6, B9 y B12) implicadas en el ciclo me abólico de la Hcy188
(Figu a 34). El consumo ecuen e de ca ne oja (po su al o con enido en Me ) p edispone
al desa ollo de ATS190 al igual que el consumo de ca é191, ya que aumen an la Hcy. Po el
con a io, la die a medi e ánea (al o consumo de ola os) educe la Hcy192.
La die a es un de e minan e undamen al de la concen ación de Hcy debido a que
condiciona la uen e donan e de g upos me il a a és del apo e de cie os nu ien es,
especialmen e de aquellos alimen os que con ienen ola os, colina, be aína y Me . Po
consiguien e, la die a egula el me abolismo de los aminoácidos sul u ados (como la Hcy) y
Ma co concep ual
92
las eacciones de ans e encia de g upos me il a ni el celula . Es a pa icula idad
ac ecien a la ele ancia de la Hcy como bioma cado ya que la die a ica en ege ales
e des y ácido ólico disminuye la concen ación de Hcy, y ice e sa109. Exis e elación
in e sa en e la concen ación de Hcy, ácido ólico y la me ilación del DNA193,194, un
aspec o biológico imp escindible en la exp esión génica194-197 (Figu a 34). Algunos es udios
e idencian que la a ian e C677T MTHFR se asocia a hipome ilación del DNA197.
En la población gene al el apo e de ola os a o ece el me abolismo de la Hcy al
educi su concen ación plasmá ica, inclusi e en pe sonas que p esen an Hcy en angos
isiológicos150. Debido a que los depósi os de ácido ólico en el o ganismo son escasos
(~5-20 mg ), las en idades que aumen an su demanda en la die a y/o que al e an su
abso ción en el yeyuno p oximal, al e an los ni eles de ácido ólico145 (Tabla 5).
Tabla 5. Causas más habi uales de la de iciencia de ola os
Malabso ción Aumen o de u ilización Aumen o de pé dida
Esp ue opical
En e opa ía po glu en
Resección in es inal o
gás ica amplia
En e medades in lama o ias
del in es ino
En e medad de C ohn
Coli is ulce a i a
En e opa ía diabé ica
Emba azo
Lac ancia
P ema u éz
Alcoholismo
En e medades hema ológicas
c ónicas: anemia hemolí ica,
anemia alci o me y mielo ib osis
En e medades oncológicas:
neoplasias, lin omas, leucemia,
mieloma múl iple
Insu iciencia ca diaca conges i a
En e medad hepá ica ac i a
Hemodiálisis, diálisis pe i oneal
Alcoholismo
En e medades in lama o ias
c ónicas que aumen an la demanda
de ola os pe o disminuyen el
ape i o ( ube culosis, en e medad
de C ohn, pso iasis, e c.)
Tomada de: Ma on BA, Loscalzo J. Annu Re Med. 2009;60:39-54145.
La i amina B12 es undamen al pa a la ac i idad de la MS. Es a i amina no se
sin e iza de no o en los humanos, po ende, sus depósi os dependen exclusi amen e del
apo e de la die a. A di e encia del acido ólico, la i amina B12 se encuen a
exclusi amen e en la ca ne o en alimen os de o igen animal, lo que o na a los
ege a ianos es ic os al dé ici de es a i amina. La abso ción de la i amina B12 en el
yeyuno dis al equie e del ac o in ínseco p oducido conjun amen e en el es ómago con el
ácido hid oclo híd ico. Po ello, los indi iduos que padecen aclo hid ia, disminución del
ac o in ínseco, insu iciencia exoc ina del pánc eas, pe sonas con his o ial de
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
93
en e medad in lama o ia in es inal o ci ugía gás ica, son más p opensos al dé ici de
i amina B12. Po es e mo i o, al menos en pa e, las pe sonas de la e ce a edad son más
suscep ibles a la de iciencia de es a i amina (Tabla 5).
La disminución de la i amina B12 al e a la ac i idad de la MS e inc emen a la Hcy,
además de a ec a el me abolismo del 5-MTHFR, a o eciendo el aumen o del THF. No
obs an e, en es as ci cuns ancias el THF no ac úa e icazmen e como p ecu so del 5-
MTHF. Incluso median e el apo e de ácido ólico su e ec o biológico no se aduce en la
educción de la Hcy espe ada. Po es a azón la e apia de la HHcy debe inclui an o ácido
ólico, como i amina B12. Es a combinación ga an iza que los co ac o es de la MS sean
ap opiados y se p omue a el me abolismo del THF y la eme ilación de la Hcy a Me 145.
La i amina B6 es indispensable pa a la ac i idad enzimá ica de la CBS. La i amina
B6 se encuen a en odos los alimen os y se almacena en el hígado, lo que hace que es a
de iciencia nu icional sea poco habi ual. Sin emba go, los indi iduos con en e medad
hepá ica y es ado nu icional p eca io (como sucede en los alcohólicos) son p opensos al
dé ici de es a i amina. Las mani es aciones clínicas de la de iciencia de i amina B6 no se
elacionan con HHcy aunque los es udios obse acionales han epo ado mayo iesgo de
omboembolismo enoso ecu en e. En las en e medades asociadas a de iciencia de 5-
MTHF y de i aminas B6 y/o B12 coexis e HHcy, siendo el apo e de es os sus a os sus
p incipales blancos e apéu icos145,150.
9.2.4 Fac o es ambien ales
La HHcy como FRECV cons i uye uno de los eno ipos de iesgo inhe en es a los
umado es190. La HHcy yace como e ec o a e ogénico añadido a los e ec os pe niciosos
del abaco ( an o en umado es ac i os como pasi os)198. Simul áneamen e, el abaquismo
inhibe la eNOS199.
Ma co concep ual
94
9.2.5 En e medades asociadas a hipe homocis einemia
En la abla 6, se desc iben di e sas pa ologías elacionadas con HHcy e inc emen o
del iesgo ca dio ascula 200.
Tabla 6. En idades que cu san con inc emen o de homocis eína145,200
En e medades que causan dé ici de ácido ólico y i aminas del complejo B*
En e medades diges i as
Esp ue opical, en e opa ía po glu en, esección in es inal o gás ica amplia, en e medad de C ohn, coli is
ulce a i a, en e opa ía diabé ica, in ección po Helicobac e Pylo i
Al e aciones hepá icas incluyendo la en e medad hepá ica de o igen alcohólico
Complicaciones de la ges ación
T ombosis enosa p o unda, abo o ecu en e espon áneo, p eeclampsia, ab up io placen ae
A ecciones neu ológicas, psiquiá icas y neu odegene a i as201
Demencia, au ismo, esquizo enia, dep esión, de ec os del ubo neu al
En e medades sis émicas78,145,202
Diabe es melli us, insu iciencia enal c ónica, hipo i oidismo, neoplasias y leucemias, en e medades
au oinmunes como el lupus e i ema oso sis émico, la a i is euma oide y la pso iasis
Sínd omes gené icos145,150
Dé ici de cis a iona β sin asa (CBS), me ionina sin asa (MS) y me ionina sin asa educ asa (MSR)
Polimo ismo C677T de la enzima 5,10 me ilen e ahid o ola o educ asa (MTHFR)
Sínd ome de Down203
T asplan e de ó ganos145,150
*En la abla 6, se exponen las causas más ecuen es de de iciencia de ola os145.
9.2.6 Medicamen os asociados a hipe homocis einemia
Di e sos á macos inc emen an la concen ación de Hcy. Al ma gen se desc iben
algunos de ellos (Tabla 7).
Tabla 7. Medicamen os que inc emen an la homocis eína145,150, 200
An i ola os
T ime op im
An ime aboli os e inmunosup eso es
Sul azalazina, me o exa e
An icon ulsi an es
Feni oína, ca bamazepina, enoba bi al, ácido alp óico
Me ilxan inas191
Ca eína y o as me ilxan inas
And ógenos
Hipolipemian es204
Ácido nico ínico, ib a os
An idiabé icos o ales205
Me o mina
An ihipe ensi os y diu é icos*206
Anes ésicos
Óxido ni oso207
*Algunos an ihipe ensi os y diu é icos aumen an la concen ación de homocis eína, a di e encia de los
bloquean es de los ecep o es β ad ené gicos y de los inhibido es de la enzima con e ido a de
angio ensina (IECA) que la disminuyen.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
95
9.2.7 O os ac o es elacionados con hipe homocis einemia
El nexo exis en e en e el inc emen o de la concen ación plasmá ica de Hcy y la
ia ogenia secunda ia al uso y abuso de medicamen os ep esen a una causa ecuen e y
ele an e de HHcy como FRECV202.
9.3 Valo es de e e encia de la homocis eína
La Hcy depende del balance en e la p oducción y el me abolismo de la Hcy. La Hcy
plasmá ica se encuen a en el 99% en su o ma oxidada y el 1% en o ma educida. En el
plasma humano exis en una a iedad de Hcy ines ables: Hcy unida a p o eínas, Hcy como
compues os disul u o y Hcy como compues os sul hid ilo145. Ap oximadamen e el 80-90%
de la Hcy plasmá ica se encuen a unida a las p o eínas (bHcy), en pa icula a la albúmina
(su mayo ese o io plasmá ico). La mi ad de la bHcy es á unida a las p o eínas median e
puen es disul u o y la o a mi ad a a és de enlaces amida (más es ables). No obs an e,
cuando nos e e imos al o al de la sang e (no al plasma únicamen e), es a p opo ción solo
alcanza el 22%, ya que el mayo pool de Hcy (75%) es á cons i uido po la hemoglobina. El
1% de la Hcy se encuen a en la g asa como Hcy lib e ( Hcy) u Hcy no unida a p o eínas.
El es o de la Hcy (10-20%) ci cula como compues os in e medios de su me abolismo. El
g upo sul hid ilo (SH o iol/ hiol) de la Hcy se une median e puen es disul u o a o a Hcy
o mando homocis ina (Hcy-S-S-Hcy), a la cis eína con o mando disul u os de
homocis eína-cis eína (Hcy-S-S-Cys) y a o os g upos SH de di e sas p o eínas
plasmá icas.
La suma de los di e en es ipos de Hcy con o ma lo que conocemos como Hcy. Las
écnicas de labo a o io ac ualmen e disponibles de ec an en conjun o los di e en es ipos
de Hcy, exp esándola como Hcy en µmol/L. Según la opinión de los expe os73,150, el
ango no mal de Hcy oscila en e 5-15 µmol/L, aunque algunos au o es conside an HHcy
al ango de Hcy supe io a 12 µmol/L145.
Ma co concep ual
96
Hcy = bHcy + Hcy, en donde:
. Hcy es homocis eína (Hcy) plasmá ica o al
.bHcy es Hcy unida a p o eínas
. Hcy es Hcy lib e (Hcy no unida a p o eínas)
En ci cuns ancias isiológicas exis e equilib io en la edis ibución de la Hcy y la bHcy.
Se desconoce el mecanismo median e el cual la Hcy abandona la célula, si bien se ha
desc i o un sis ema anspo ado pa a la Hcy. El g upo amino de la Hcy-T posee una
cons an e pK (cons an e de equilib io) inusualmen e baja (~7.1) que le pe mi e eacciona
a pH (pondus hyd ogenii/po en ia hyd ogenii) isiológico como molécula neu a y ebasa
lib emen e la memb ana celula . Los iñones son esponsables del acla amien o de más
del 70% de la Hcy, siendo la unción enal de e minan e esencial de su concen ación
plasmá ica. Exis e elación di ec a en e la concen ación de c ea inina sé ica y la Hcy
an o en pe sonas sanas, como en indi iduos con ECV178.
9.4 Homocis eína y es és oxida i o
9.4.1 Especies eac i as de oxígeno y especies eac i as de ni ógeno
La HHcy es imula la NADPH oxidasa y la iNOS aumen ando la p oducción de
adicales supe óxido en los asos sanguíneos (a e ias co ona ias). La HHcy mode ada
al e a la unción de las enzimas an ioxidan es in acelula es como la supe óxido dismu asa
y la glu a ión pe oxidasa. La au ooxidación de Hcy hacia homocis ina y la oxidación de Hcy
a Hcy-T gene an ROS, con ibuyendo a explica la oxicidad ascula de la Hcy. La HHcy
aumen a la ADMA y po ende las ROS. Adicionalmen e, la HHcy p omue e al a de
acoplamien o enzimá ico de la eNOS. Todos es os ac o es inc emen an la p oducción de
adicales supe óxido, los cuales eaccionan con el NO˙ pa a o ma adicales pe oxini i o y
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
103
Al e ación del po encial de me ilación a ni el celula y de la exp esión génica median e la
hipe me ilación del p omo o de a ios genes p oa e ogénicos. c. Aumen o de la exp esión
de di e sas moléculas p oa e ogénicas en las células del endo elio ascula 145,150 (Figu as
25 y 28).
3. Una e ce a explicación plan eada se de i a de la acción de los ola os sob e la
sín esis de la imidina, al es imula la p oli e ación de las células en la neoín ima de los
asos sanguíneos, acele ando el p oceso a e oscle ó ico en indi iduos con ATS
p eexis en e150. Es e hecho obedece a que los ola os son esenciales pa a la sín esis del
DNA y la p oli e ación celula 145,150. Como consecuencia de es a pa icula idad, se ha
epo ado inc emen o no signi ica i o en la incidencia de neoplasias en elación con la
in e ención con ola os pa a educi la Hcy160,161,213.
4. Se p esume que algunas especies al amen e eac i as de i adas de la oxidación de
la Hcy (como los enlaces no p o éicos) pudiesen se mejo es indicado es de la es imación
del iesgo ca dio ascula que la Hcy pe se. La oxidación de la Hcy puede de i a en la
o mación de g upos disul u o unidos a la p opia Hcy o a o ece su unión a o os g upos
SH aumen ando las ROS, al e ando la señalización edox y la unción an ioxidan e de
cie as enzimas145, como la glu a ión pe oxidasa 1. Se ha in e ido que de i ado de es os
hechos se al e a el eno ipo de las células del endo elio ascula .
Exis e e idencia cien í ica de que la Hcy-T y la N-Hcy-p cons i uyen p ocesos a ines a
la oxicidad de la Hcy en el endo elio ascula humano17,214 (Figu a 30). Es pe en o io
escla ece si las especies eac i as de i adas de la oxidación de la Hcy, son mejo es
indicado es del iesgo ca dio ascula que la Hcy misma145.
Ma co concep ual
104
Figu a 30. Au o-oxidación de la homocis eína. Ma gen supe io . Bajo condiciones de oxidación como
sucede en el plasma, la homocis eína (Hcy) “su e” un p oceso de au ooxidación o mando homocis ina (Hcy-S-
S-Hcy) y/o Hcy unida a o os g upos disul u o. En condiciones de acidi icación, la Hcy o ma homocis eína
iolac ona (Hcy-T). Los adicales hid oxilo (OHˉ, OH˙) y el anión supe óxido (O2˙ˉ), son p oduc os gene ados en
es as eacciones que luego se con ie en en pe óxido de hid ógeno (H2O2) po acción de la supe óxido
dismu asa (SOD). La Hcy a o ece el es és oxida i o al e ando la exp esión de la glu a ión pe oxidasa 1 (Gpx-
1), una enzima an ioxidan e que con ie e el H2O2 en agua (H2O). Ma gen in e io . Las especies eac i as de
oxígeno (ROS) o madas po la Hcy al e an la biodisponibilidad de óxido ní ico (NO˙) ya que: 1. Disminuyen
los co ac o es esenciales de las sin asas del óxido ní ico (NOS) como la e ahid obiop e ina (BH4). 2.
Con ie en el NO˙ en pe oxini i o (ONOOˉ) p o ocando mue e celula . eNOS (sin asa endo elial del óxido
ní ico); oxidación (pé dida de elec ones o inc emen o del es ado oxida i o de una molécula, á omo o ión);
educción (ganancia de elec ones o disminución del es ado oxida i o de una molécula, á omo o ión). H
(hid ógeno); C (ca bono); O (oxígeno); N (ni ógeno); R-SH (compues os que con ienen g upo sul hid ilo
(SH/ iol o hiol); S (azu e); HCl (clo u o de hid ógeno). G á ica adap ada de: Ma on BA, Loscalzo J. Annu Re
Med. 2009;60:39-54145. Imagen en aguada (mic o o og a ía de la célula del endo elio ascula ) ep oducida de:
Badimón L. P o ección Vascula . El Endo elio como Diana Te apéu ica. X Reunión del G upo de T ombosis
Ca dio ascula de la Sociedad Española de Ca diología. h p:// www.g c .o g/.
5. El apo e de ácido ólico disminuye g adualmen e la concen ación de Hcy y los
au oan icue pos con a las N-Hcy-p en las pe sonas sanas215 (con oles), a di e encia de
los indi iduos con EC en quienes es e e ec o no se consigue216. Es os hallazgos sugie en
que una ez o mados los an ígenos (N-Hcy-p) se p omue e la espues a del an icue po.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
105
Luego, el daño c ónico causado a las p o eínas po la N-Hcy-p no e ie e ácilmen e en
los pacien es con EC146. En las pe sonas con EC y ACV el análisis de los au oan icue pos
con a las N-Hcy-p e elan que la au oinmunidad p omo ida po la Hcy es e ac a ia al
apo e de ácido ólico en los indi iduos con ATS es ablecida215,216. Po consiguien e,
aunque la in e ención con ola os sea bene iciosa en p e ención p ima ia, es a medida
esul a ine icaz en la p e ención secunda ia de las ECV150,161.
Todos los mecanismos enunciados con an elación explica ían al menos en pa e el
acaso de la e apia con ola os en la p e ención del iesgo ca dio ascula en los es udios
clínicos de in e ención que p e enden educi la Hcy plasmá ica150. Como consecuencia
de es os hechos la e idencia ac ual no a ala la e apia a macológica con ola os en la
población gene al211,212. Según los expe os, se ecomienda el apo e de ola os y de
i aminas B6 y B
12 en p esencia de HHcy mode ada/se e a, ya que es a condición
p omue e la ATB145,150. Pe sis e ince idumb e espec o a la indicación del apo e de
ola os en los indi iduos con HHcy le e/mode ada. El deba e alusi o al bene icio de dicha
pau a en la p e ención p ima ia y secunda ia de las ECV en pe sonas con Hcy plasmá ica
en ango isiológico, sigue abie o. Algunos au o es150 insis en en que el a amien o con
bajas dosis de ola os disminuye el iesgo ca dio ascula , si bien sub ayan que es
imp obable que los ola os (a dosis al as) log en e ec os bene iciosos adi i os en indi iduos
que p esen an Hcy en angos no males.
La HHcy en p esencia del geno ipo C677T MTHFR debe a a se con 5-MTHF po ía
o al, ya que es e compues o no p ecisa econ e sión po pa e de la enzima MTHFR. Los
indi iduos con HHcy se e a que no esponden a las pau as adecuada de ola os equie en
es icción de Me en la die a y suplemen o de cis eína. Las pe sonas que no esponden a
la i amina B6 necesi an adicionalmen e ácido ólico y i amina B12, ya que es as i aminas
son co ac o es esenciales en el me abolismo de la Me . También se ha u ilizado como
Ma co concep ual
106
e apia coadyu an e los donan es de g upos me il (como la be aína, la colina y la
c ea ina), ya que p omue en la eme ilación de la Hcy a Me 145,150.
Exis e consenso en que se equie en es udios adicionales que apo en esul ados
más ca egó icos al e alua la in e ención de los ola os sob e la concen ación de Hcy, y
las ECV150,212. Se ha sub ayado la necesidad de ealiza es udios clínicos a mayo escala
en la población gene al que e alúen los e ec os del a amien o con bajas dosis de ola os
en elación con el iesgo ca dio ascula 150. Aunque no exis e su icien e in o mación que
a i ique la bondad del a amien o de la HHcy mode ada en e al iesgo ca dio ascula ,
exis e anuencia gene al en que las es a egias que disminuyan la concen ación de Hcy
(causa dependien e), no son pe judiciales. Asimismo, se ha es ipulado que las es a egias
que a o ecen la eliminación enal de Hcy, educen la concen ación de ADMA y aumen en
la concen ación in acelula de 5-MTHF (al op imiza el me abolismo in acelula de la
Hcy) cons i uyen blancos e apéu icos p ome edo es.
10. En e medad ascula mediada po la homocis eína iolac ona
En el in e io de las células as un e o de edición du an e la sín esis p o éica,
cuando se selecciona equí ocamen e Hcy en luga de Me , median e cie as aminoacil-
RNA sin asas (Me RS), se gene a Hcy-T146 (Figu a 31). La inco po ación de Hcy a a és
de las Me RS ep esen a un mecanismo de p o ección celula en e a la inco po ación de
aminoácidos desconocidos a las p o eínas. Sin emba go, el cos e me abólico de es e
p oceso pa a el o ganismo es la sín esis de Hcy-T. Un compues o al amen e eac i o y
óxico pa a las células que al e a la es uc u a y la unción p o éica median e la Hcy-p175.
Un ac o p ese ado en es e sen ido, lo cons i uye la mayo a inidad de las Me RS hacia
la Me , que hacia la Hcy ( elación 100:1).
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
107
El p oceso de edición de Hcy equie e ATP. Po consiguien e, la HHcy implica un
ele ado cos e ene gé ico, p omo iendo un e ec o p oapop ó ico de ipo oxida i o en las
células.
Figu a 31. Inco po ación de homocis eína a las p o eínas. Mecanismo a a és del cual la homocis eína
(Hcy) se adhie e a las p o eínas en los luga es usualmen e ocupados po me ionina (Me ). NO˙ (óxido ní ico);
Me RS (aminoacil- RNA sin asas); RNA (RNA de ans e encia); RNA (ácido ibonucléico); R-SH (compues os
que con ienen g upo sul hid ilo (SH/ iol o hiol); R-S-NO˙ (S-ni oso iol); S (azu e); Hcy-T (homocis eína
iolac ona); H (hid ógeno); C (ca bono); O (oxígeno). Modi icada de: Beł owski J. Pos epy Hig Med Dosw
(online). 2005;59:392-404175 y Masella R, e al. Glu a hione and sul u amino acids in human heal h and
disease. 2009176.
El NO˙ en p opo ciones isiológicas neu aliza la Hcy, o mando S-ni oso-
homocis eína (S-ni oso-Hcy), la cual ac úa sob e las plaque as, gene ando una acción
an i ombó ica. La Hcy se in oluc a e óneamen e du an e la sín esis p o éica
exclusi amen e si la Hcy se ans o ma median e el p oceso de ni osación hacia S-ni oso-
Hcy, uno de los ni oso ioles más es ables del plasma. Es e p oceso se gene a en
p esencia de al as concen aciones de NO˙ y de RNS. La S-ni oso-Hcy no se edi a hacia
Hcy-T. El 50% de la inco po ación de Hcy a las p o eínas se p oduce po es a ía y la o a
mi ad, se gene a como consecuencia de la ele ada eac i idad de la Hcy-T18,19,146 (Figu as
Ma co concep ual
108
31 y 32). La hipó esis de la Hcy-T p opues a po Jakubowski217 en 1997, es ablece que la
con e sión de Hcy a Hcy-T a o ece la oxicidad de la Hcy o iginando cambios
p oa e ogénicos en el endo elio ascula . La Hcy-T es más óxica a las células que la Hcy
pe se. El pe ilamien o de las écnicas de al a sensibilidad en química e
inmunohis oquímica ha pe mi ido con as a es a hipó esis en la isiopa ología del sis ema
ascula , pa icula men e en aquellas en idades que p edisponen a la a e ogénesis, como
la HHcy (Figu a 33).
Figu a 32. Fo mación de homocis eína iolac ona. En el in e io de las células, as un e o de edición
du an e la sín esis p o éica, al selecciona e óneamen e homocis eína (Hcy) en luga de Me ionina (Me ),
median e cie as aminoacil- RNA sin asas (Me RS) se gene a homocis eína iolac ona (Hcy-T). Es a ía
equie e de la pa icipación de ATP (adenosin i os a o) o mando Hcy-AMP. La Hcy cap ada e óneamen e
du an e la ac i ación de los aminoácidos no se ans ie e al RNA y se ans o ma en Hcy-T. PPi (pi o os a o
ino gánico); SH (g upo sul hid ilo/ iol o hiol); AMP (mono os a o de adenosina); S (azu e); H (hid ógeno); NH2
(g upo amino); C (ca bono); O (oxígeno). Modi icada de: Jakubowski H. J Physiol Pha macol. 2008;59(Suppl
9):155-167146.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
109
Figu a 33. Hipó esis isiopa ológica de la en e medad ascula mediada po la homocis eína iolac ona.
Hcy-T (homocis eína iolac ona); 5,10-MTHF (5,10-me il e ahid o ola o); THF ( e ahid o ola o); MTHFR
(me ilen e ahid o ola o educ asa); 5-MTHF (5-me il e ahid o ola o); MS (me ionina sin asa); B12
(cianocobalamina); Me (me ionina); Hcy (homocis eína); CBS (cis a iona β sin asa); B6 (pi idoxina); Cys
(cis eína); Me RS (aminoacil- RNA sin asas); BLH (bleomicina hid olasa); pa aoxonasa 1 (PON1); N-Hcy-p (N-
homocis einilización de las p o eínas). Modi icada de: Jakubowski H. J Physiol Pha macol. 2008;59 (Suppl
9):155-167146.
10.1 Homocis einilización de las p o eínas
La Hcy-p es el p oceso químico median e el cual la Hcy se une a las p o eínas. Es e
enómeno ha sido es udiado undamen almen e in i o. Se desconoce su ele ancia en
es udios in i o. La Hcy-T posee un g upo de enlace SH de al a ene gía. Es e g upo
sul id ilo le con ie e g an eac i idad y capacidad pa a alquila o acila di e en es
aminoácidos (en especial la lisina y la cis eína) median e el p oceso de Hcy-p146 (Figu as
34 y 35).
Ma co concep ual
110
Figu a 34. N-homocis einilización de las p o eínas (N-Hcy-p). La homocis eína (Hcy) se une a las p o eínas
(p), median e el p oceso de homocis einilización (Hcy-p). La magni ud de la Hcy-p depende undamen almen e
de la p oducción de homocis eína iolac ona (Hcy-T). La hipe homocis einemia (HHcy) aumen a la p oducción
de Hcy-T, mien as que la me ionina (Me ) la disminuye. La Hcy o mada a pa i del ciclo de la Me (Figu a 34),
se me aboliza po la ía SAM/SAH (S-adenosil-me ionina/S-adenosil-homocis eína). RNA (RNA de
ans e encia): ácido ibonucléico (RNA) enca gado de anspo a los aminoácidos a los ibosomas y
o dena los a lo la go de la molécula del mRNA (RNA mensaje o), a la cual se unen po medio de enlaces
pep ídicos pa a o ma p o eínas du an e la sín esis p o éica; NH2 (g upo amino); S (azu e); C (ca bono); O
(oxígeno); H (hid ógeno); N-Hcy-p (N-homocis eína unida a p o eínas).
El p oceso de Hcy-p se p oduce de di e en es modos: cuando la homocis einilización
de las p o eínas se ealiza a ni el de los enlaces isopep idicos que con ienen esiduos de
cis eína, nos e e imos a la S-homocis einilización de las p o eínas. De o o lado, hacemos
alusión a la N-Hcy-p, cuando dicho p oceso modi ica los enlaces isopep idicos de las
p o eínas que con ienen esiduos de lisina (Figu a 35). La inco po ación de Hcy a las
p o eínas du an e la Hcy-p se es ablece median e puen es disul u o en la S-Hcy-p,
mien as que en la N-Hcy-p, se e ec úa median e enlaces amida (más es ables).
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
111
Figu a 35. Es uc u a de las p o eínas S/N homocis einiladas. Ma gen supe io y cen o. En las p o eínas
S-homocis einiladas (S-Hcy-p) el g upo sul hid ilo (g upo SH o iol/ hiol) de la homocis eína (Hcy) se une
median e puen es disul u o a ni el del esiduo de cis eína de la p o eína. En las p o eínas N-homocis einiladas
(N-Hcy-p) el g upo ca boxilo de la Hcy se une median e enlaces amida a la cadena la e al del g upo amino
(NH2) a ni el del esiduo de lisina de la p o eína. El ó alo ep esen a las p o eínas. N (ni ógeno); H
(hid ógeno); S (azu e); C (ca bono); O (oxígeno); Hcy-T (homocis eína iolac ona); CH2 (g upo uncional
me ileno o me eno). Modi icada de: Jakubowski H. J Biol Chem. 2000;275:3957-3962218. Ma gen in e io .
Reacción de la Hcy-T (ma izada en ojo) con los g upos amino ε (NH2), a ni el de los esiduos de lisina de las
p o eínas. Modi icada de: Beł owski J. Pos epy Hig Med Dosw (online). 2005;59:392-404175.
10.2 Me abolismo de la homocis eína a a és de la homocis eína iolac ona
La Hcy-T se gene a en el in e io de las células y su concen ación plasmá ica oscila
en e 0 y 35 nM, lo que ep esen a ~0.002-0.29% de la Hcy. La Hcy-T se une a las
p o eínas a pH y empe a u a isiológicas. A di e encia de la eliminación de Hcy (~0.1-0.3%
espec o a la c ea inina), el acla amien o enal de Hcy-T puede inc emen a se ~20-700%.
En es udios in i o se ha demos ado que la o mación de Hcy-T y de N-Hcy-p, es
Ma co concep ual
112
di ec amen e p opo cional a la Hcy e in e samen e p opo cional a la concen ación de
Me . En la HHcy se encuen a aumen o en la concen ación plasmá ica de Hcy-T. En los
humanos, an o la Hcy-T, como la N-Hcy-p se co elacionan con la Hcy.
La al e ación gené ica de di e en es enzimas (MTHFR, MS, CBS), el apo e
insu icien e de 5-MTHF y los á macos an i ola os, al in e e i con las eacciones de
eme ilación y/o de ansul u ación de la Hcy a o ecen su me abolismo hacia Hcy-T,
aumen ando los ni eles de Hcy-T y de N-Hcy-p. Po el con a io, el apo e de acido ólico
(al educi la elación Hcy/Me ), educe ambos compues os. Adicionalmen e, la ac i idad
homocis eína iolac onasa (HTasa) de la PON1, disminuye la concen ación de N-Hcy-p
(Figu a 24). Es e hecho es pa icula men e ele an e, ya que di e en es es udios in i o,
sugie en que en de e minadas si uaciones isiológicas la N-Hcy-p es a mediada po la
con e sión me abólica de la Hcy en su co espondien e lac ona146. Luego, la de oxi icación
de Hcy-T cons i uye un mecanismo i al pa a el o ganismo218. La ac i idad enzimá ica de la
hid ólisis de es a lac ona es compe encia de la enzima PON146. Jakubowski y cols.20,
demos a on que la ac i idad de la hid ólisis de la Hcy-T di ie e en i ud de los
polimo ismos del gen PON1. Es as a ian es génicas a ec an la unción de la enzima
PON1219, incluyendo su ac i idad HTasa220 (Figu a 33).
Se conocen dos enzimas con capacidad pa a hid oliza la Hcy-T: 1. A ni el
ex acelula , la ac i idad HTasa de la enzima PON1220,221. 2. A ni el in acelula , la
ac i idad HTasa/bleomicina hid olasa (BLH)222. La BLH, denominada así po su capacidad
pa a hid oliza la bleomicina, ue es udiada inicialmen e en el con ex o de la e apia
an ineoplásica. En los es udios in i o, la ac i idad HTasa de la PON1 p o ege al
o ganismo con a la N-Hcy-p146 (Figu a 33). En modelos expe imen ales mu inos, la HHcy
disminuye la exp esión de la PON1. En los humanos, la HHcy al e a la ac i idad HTasa de
la PON1221 y a o ece el desa ollo de las ECV220-222.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
119
G), 832/824 (A o G), 162/160 (A o G), 126 (C o G), 162 y 108/107 (C o T) del p omo o del
gen PON1230,232. De o o lado, se ha desc i o la exis encia de desequilib io de ligamien o
en e los polimo ismos de la egión del p omo o y la egión codi ican e del gen PON1.
B ophy y cols.230, han epo ado desequilib io de ligamien o en e la a ian e 107 y el
polimo ismo de la egión codi ican e R192 y su elación con la EC.
La elación exis en e en e los polimo ismos de la egión del p omo o del gen PON1
y la p esencia de EC ha sido con adic o ia91,92. Recien emen e Mackness y cols.91,
epo a on que los polimo ismos de la egión del p omo o del gen PON1 in luyen en el
s a us (es ado) de la enzima PON1 y que a su ez el s a us de la enzima PON1 es meno
en los indi iduos con EC. Los au o es concluyen que la disminución de la ac i idad PON1
(más que los polimo ismos de la egión del p omo o del gen) es á elacionada con la EC.
11.1.4 Polimo ismos de la egión codi ican e del gen PON1 y en e medad co ona ia
Va ios es udios poblacionales han e aluado la elación en e los polimo ismos Q192R
y Me 55Leu del gen PON1 y la EC92. Sin emba go, los esul ados han sido
disco dan es90,92. La elación en e la a ian e Q192R del gen PON1 y la EC ha sido
e aluada en ex ensos me aanálisis publicados an es del año 2011, no hallando asociación
signi ica i a en e el alelo 192R y la p esencia de EC233. De o ma análoga, o os dos
amplios me aanálisis ealizados independien emen e, no encon a on elación en e la
a ian e Q192R y EC234,235. Tampoco se halló elación en e los polimo ismos Me 55Leu y
108/107(C o T) PON1 y la EC en los p ime os me aanálisis ealizados234.
Algunos es udios epidemiológicos han señalado elación en e los polimo ismos del
gen PON y el desa ollo de ECV. Regieli y cols.126, obse a on que los po ado es de
glu amina (alelo Q) en el codón 192 y de Me (Alelo M) en el codón 55 del gen PON1
(alelos con baja ac i idad PON) p esen a on mayo iesgo de mue e po EC. Es os
au o es señala on que las a iaciones gené icas con mayo ac i idad PON1 in luyen en el
iesgo es imado a 10 años de padece complicaciones le ales po EC, lo que deja en
Ma co concep ual
120
e idencia la ele ancia de la ac i idad PON1 en la génesis de la en e medad ascula .
Tang y cols.236, epo a on que la disminución de la ac i idad sé ica (a iles e asa) de la
enzima PON1 pe mi e e alua y eclasi ica el iesgo ca dio ascula de padece e en os
ca dio ascula es mayo es (MACE/majo ad e se ca dio ascula e en s): IAM, ACV o
mue e
Un me aanálisis más ecien e (publicado en 2012) compiló 47 es udios (9853
indi iduos con EC y 11.408 con oles) hallando elación en e la disminución de la
ac i idad PON1 y el iesgo de padece EC237. O o me a análisis (que incluyó 43 es udios y
20.629 en e mos) publicado el mismo año mos ó esul ados análogos238. En sendos
me aanálisis, se e idenció inc emen o del iesgo de EC en los indi iduos con meno
ac i idad PON1 con independencia de la edad y del g upo é nico237,238. En la abla 9 se
esumen los hallazgos de los es udios de la enzima PON1 y su nexo con las ECV.
Tabla 9. PON1 humana y su elación con las en e medades ca dio ascula es
La disminución de la ac i idad de la enzima PON1 se elaciona con el iesgo de padece en e medad
co ona ia
Algunos es udios e idencian que la p esencia del alelo R del polimo ismo Gln192A g PON1 inc emen a
el iesgo de padece a e oscle osis y en e medad co ona ia
No exis e ce eza ace ca de la co elación en e los polimo ismos M55L y 108/107 PON1 (C o T) y la
en e medad co ona ia, ya que los esul ados de los es udios son inconsis en es
El alelo 192R PON1 inc emen a disc e amen e el iego de p esen a ACV
No hay e idencia su icien e que elacione el polimo ismo M55L PON1 y el iesgo de p esen a ACV
PON1 (pa aoxonasa 1); en e medades ca dio ascula es (ECV); R (a ginina); M (me ionina); L (leucina);
55 leucina); C (ci osina); T ( imina); ACV (acciden e ce eb o ascula ). Modi icada de: Li ino D, e al.
Am J Med Sci. 2012;4(11):523-53292.
Se ha suge ido que la incong uencia encon ada en los esul ados de los es udios de
la enzima PON1 obedece a: 1. Escaso núme o de pacien es de di e en es poblaciones y/o
al a de es anda ización de la me odología. 2. Di e sidad de los sus a os empleados en la
de e minación enzimá ica de la PON. 3. Di e encias en los mé odos empleados en la
geno ipación, lo cual di icul a la in e p e ación de los esul ados.
Pese a la e sa ilidad de los esul ados de los es udios de la PON1 se ha insis ido en
que la di e encia indi idual en e la ac i idad y la concen ación de la enzima PON1
desempeña una unción ele an e en su p o ección en e a la EC.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
121
Se han p opues o di e sos mé odos pa a op imiza el es udio de la PON1240: 1. Se
aduce que la in o mación que p opo ciona el haplo ipo cla i ica ía la in luencia gené ica de
la ac i idad de la PON1. 2. La bioin o má ica de al o endimien o ha pe mi ido econs ui
los haplo ipos y es ima su ecuencia en poblaciones no elacionadas en e sí, basándose
en la in o mación que p opo cionan los SNPs. 3. Se ha es imado la máxima p obabilidad
de la ocu encia de un e en o median e el algo i mo Bayesiano. Es e algo i mo es el
mé odo más ampliamen e di undido hacia la ap oximación en la in e encia de los
haplo ipos. 4. El Phase (so wa e o haplo ype econs uc ion, and ecombina ion a e
es ima ion om popula ion da a) y el agging SNPs ( agSNPs), son dos p og amas
bioin o má icos desa ollados pa a in e i los haplo ipos de los cinco SNPs más comunes
del gen PON1 y e alua su asociación con la ac i idad de la enzima PON1. Es os
p og amas es adís icos minimizan la p obabilidad de e o en la econs ucción de los
haplo ipos. 5. Se ha sub ayado la ele ancia de la es imación conjun a de los ac o es que
egulan an o la ac i idad, como la concen ación de la enzima PON1. El denominado
s a us de la enzima PON1239.
11.1.5 Ac i idad de la enzima PON1
La PON1 [EC 3.1.1.2] es una glucop o eína de sín esis esencialmen e hepá ica,
aunque se encuen a ampliamen e dis ibuida en o os ó ganos como el iñón y el
in es ino90. La secuencia de sus aminoácidos es indispensable pa a log a su acoplamien o
a las HDL241. La PON1 se anspo a acoplada a las HDL, especialmen e a una subclase
de HDL que anspo a apoA-I241, 242. La ac i idad de la PON1 se consolida en p esencia de
la apoA-1 es imulando selec i amen e la ac i idad lipolac onasa243. La disminución de las
HDL y de la apoA-I es an elacionadas con meno ac i idad PON1244. Expe imen almen e
la apoA-I cap a los hid ope óxidos de las LDL e inhibe la espues a in lama o ia
esponsable de la o mación de la es ía g asa y de las lesiones a e oscle ó icas70,71. La
Ma co concep ual
122
ac i idad an ioxidan e de las HDL se ealiza en g an medida me ced a la enzima
PON121,245.
Clásicamen e se ha desc i o la PON1 como una enzima pa aoxonasa/a iles e asa246,
aunque la PON1 es en ealidad una lac onasa, siendo las lac onas lipo ilicas su esencia
p ima ia88. La PON1 hid oliza iolac onas como la Hcy-T20.
La PON1 a o ece las p opiedades an ioxidan es de las HDL, ya que: 1. Disminuye la
oxidación de las LDL227,247 y de los és e es de coles e ol pe oxidados median e la hid ólisis
de los os olípidos. 2. Reduce la acumulación de las LDL en la pa ed de los asos
sanguíneos. 3. Inc emen a la mo ilización del coles e ol po pa e de los mac ó agos, a
a és de la ac i idad quimio ác ica de los monoci os. 4. Des uye las moléculas
p oin lama o ias in oluc adas en la a e ogénesis248,249. 5. Me aboliza algunos lípidos
oxidados, de i ados del ácido a aquidónico y del ácido decosahexanoico (Figu a 37).
A más de las e idencias p eceden es, el nexo más con incen e en e la ac i idad
PON1 y la EC p o iene de los es udios ealizados en a ones asgénicos250-252: 1. Los
a ones KO PON1-/- some idos a die as a e ogénicas desa ollan ATS. 2. El a ón DKO
apoE/PON1-/- p esen a ATS más se e a que el a ón apoE-/-. Es e hallazgo señala que la
PON1 p o ege con a la a e ogénesis251. 3. El aumen o de la exp esión del gen PON1
p o ege en e la ATS, an o en el a ón sil es e, como en el a ón ApoE-/-252.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
123
Figu a 37. Me abolismo de las HDL, unción p o ec o a en e a la oxidación de las LDL e in e elación
con la enzima PON1. El po encial an ia e ogénico de la enzima pa aoxonasa 1(PON1) es á dado po su
capacidad pa a hid oliza lípidos oxidados, os olípidos y és e es de coles e ol pe oxidados (CEOOH),limi ando
su acopio en las lipop o eínas de baja densidad (LDL)94. Na ab y cols.70, p esen a on e idencia expe imen al
del mecanismo de semb ado (seeding) de las LDL. Se p esume que la PON1 in e ie e en el p oceso de
seeding de las LDL (la p ime a de las es ases implicadas en la oxidación de las LDL)70. La ac i idad de la
enzima PON1 se es inge a una subclase de lipop o eínas de al a densidad (HDL) que anspo a
apolipop o eína A-1 (apoA-I)242. A su ez las HDL equie en de apoA-I pa a log a es abilidad enzimá ica243. El
gen CLA-1 (CD36 and Lysosomal in eg al memb ana p o ein-II analogous-1/ LIMP II analogous-1), es el
homólogo humano del gen SR-B1 (Sca enge Recep o class B ype 1) y cons i uye el p ime ecep o de al a
a inidad de las HDL bien ca ac e izado. El ecep o CLA-1 pa icipa en el anspo e in e so de coles e ol
(TRC) median e la en ada selec i a de és e es de coles e ol (CE) na i os y oxidados. En los humanos, el gen
CLA-1 es polimó ico y algunas de sus a ian es se asocian a cambios eno ípicos en las lipop o eínas
plasmá icas. Ambos genes pa icipan en el complejo me abolismo de las HDL y en los mecanismos de de ensa
an ioxidan es72. El TRC se e leja con mayo de alle en la igu a 23
52. PAF-AH (ace ilhid olasa del ac o
ac i ado de las plaque as); PAF ( ac o ac i ado de plaque as); CEOH (hid óxidos de és e es de coles e ol);
HPODE (ácido 13-hid ope oxioc adecadienoico); HPETE (ácido hid ope oxieicosa e aenoico); COOH (ácido
ca boxílico). Rep oducida de: Rod íguez F, e al. Re Esp Ca diol. 2006;59:154-6470.
11.1.6 De e minan es de la exp esión del gen PON1
Exis e amplia a iación indi idual y acial en la concen ación y la ac i idad de la
enzima PON1 en los humanos. Es o sucede igualmen e en e las pe sonas de un mismo
geno ipo. Pese a ello, ambos pa áme os pe manecen ela i amen e cons an es en cada
Ma co concep ual
124
pe sona a lo la go de la ida223. Concu en a ios ac o es de ansc ipción y di e en es
ías que egulan la exp esión del gen PON192 (Figu a 38).
Algunas di e encias en la ac i idad y la concen ación de la enzima PON1 son
a ibuibles a los polimo ismos en la egión codi icado a del gen PON1 (Q192R y Me 55L).
La a iabilidad en la concen ación de la PON1 obedece adicionalmen e, al menos en
pa e, a las a ian es en la egión egulado a 5’ del p omo o del gen PON1 (T-108).
Además de los polimo ismos génicos, la ac i idad PON1 se modi ica como consecuencia
de o os de e minan es no gené icos (aún no iden i icados) los cuales con ibuyen a
explica las di e encias indi iduales obse adas en el es ado de la enzima PON190,92 (Tabla
10 y igu a 38). Las es a egias que inc emen an la ac i idad de la enzima PON1 en las
pe sonas con al o iesgo de padece EC, p e ienen o e a dan el inicio de la EC91.
Tabla 10. Fac o es que de e minan la exp esión de la enzima pa aoxonasa 190,92
De e minan es gené icos
Polimo ismos de la egión codi ican e del gen PON1: Gln192A g y Me 55Leu
Polimo ismos de la egión egulado a 5’ del p omo o del gen PON1: 909/907, 832/824, 126, 162 y
108/107
De e minan es no gené icos asociados a disminución de la ac i idad de la enzima PON1
Die a p oa e ogénica(1)
Hábi os de ida: abaquismo(2)
En ejecimien o(3)
P ocesos pa ológicos: obesidad y sínd ome me abólico, hipe ensión a e ial, diabe es melli us, ne opa ía
diabé ica, ci osis hepá ica de o igen e ílico, hepa i is C, in ección po el i us de la inmunode iciencia
adqui ida, al e aciones neu ológicas (escle osis la e al amio ó ica), es ados de ansiedad, insu iciencia
enal c ónica, en e medad ca o idea, p eeclampsia, “Sínd ome de la Gue a del Gol o”
De e minan es no gené icos asociados a inc emen o de la ac i idad de la PON1
Die a ca diosaludable: ácido oleico, acei e de oli a, i aminas an ioxidan es (C y E), poli enoles(4)
Agen es a macológicos: es a inas, eno ib a os, poli enoles die é icos ⁴ ( es e a ol, que ce in)
Inges a mode ada de alcohol(5)
Ácido ace il salicílico (ASA) y los p oduc os de i ados de la hid ólisis del ASA (salicila os)
Fac o es aún no iden i icados
T ans-ac ing ac o s y algunas a ian es exónicas e in ónicas en el secuenciamien o de las bases de los
nucleó idos en la egión egulado a 5’ y 3’ del gen PON1
PON1 (pa aoxonasa 1); (1)Se asocia a disminución de las lipop o eínas de al a densidad (HDL);
(2)Disminuye la concen ación y la ac i idad de la PON1; (3)El polimo ismo Q192R PON1 pa ece se
de e minan e de la pe dida de la ac i idad enzimá ica du an e el p oceso de en ejecimien o. Los
homocigo os QQ desa ollan pe dida adicional de la ac i idad PON1 en es e p oceso; (4)Los poli enoles
además de aumen a la exp esión del gen PON1 y la ac i idad de la PON1 poseen ac i idad an ioxidan e
y an iin lama o ia, disminuyendo los iglicé idos y las lipop o eínas de baja densidad (LDL) in i o;
(5)Inc emen a la concen ación y ac i idad de la PON1, las HDL y la apolipop o eína A1 (apo-A1).
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
125
Figu a 38. De e minan es de la egulación ansc ipcional del gen PON1. Los p ocesos e lejados en la
g á ica acon ecen en el hígado, aunque se p esume que en el íleon los ácidos bilia es es imulan la sín esis del
ac o de c ecimien o de los ib oblas os (FGF-19 en los humanos y FGF-15 en los a ones). El PMA (pho bol
12-my is a e 13-ace a e) y la hipe glicemia es imulan el ac o de ansc ipción Sp1 (Spci ici y P o ein 1) a
a és de la PKC (p o ein kinase C) y de la MAPK (p44/p42 mi ogen-ac i a ed p o ein kinase). Las es a inas
a o ecen la ansc ipción del gen PON1 al ac i a el ac o Sp1. Las es a inas además es imulan la MAPK y el
SREBP-2 (s e ol egula o y elemen binding p o ein 2) aumen ando la ansc ipción del gen PON1. Los
poli enoles, la aspi ina y los ligandos a i iciales del ecep o AhR (a yl hyd oca bon ecep o ) ac i an el AhR y
la ansc ipción del gen PON1. El c-Jun es o o ac o de ansc ipción in oluc ado en la exp esión del gen
PON1. La acción del c-Jun es á egulada po la JNK (c-Jun N- e minal kinase). Asimismo, la be be ina (benzyl
e ahyd oxyquinoline), un alcaloide que educe el coles e ol, ac i a la JNK y el c-Jun, a o eciendo la
ansc ipción del gen PON1 en las células hepá icas. Sin emba go, la ac i ación de la ía JNK/c-Jun po pa e
de los ácidos bilia es, eje ce el e ec o con a io, sup imiendo la exp esión del gen PON1 en el hígado. La
ac i ación del ecep o FXR ( a nesoid X ecep o ) po los ácidos bilia es, p omue e la exp esión de FGF-19 y
FGF-15, inhibiendo la exp esión del gen PON1. El ac o del c ecimien o es imula el FGFR4 ( ib oblas g ow h
ac o ecep o 4), con la consecuen e ac i ación de la JNK, además de la os o ilación del c-Jun.
Con a iamen e a lo que sucede con el es ímulo del c-Jun po la be be ina, la ía FXR/FGF-19/FGFR4/JNK/c-
Jun, inhibe la ansc ipción del gen PON1. Tan o el FXR, como el FGFR4 son indispensables en es a ía
ansc ipcional. El c-jun es un gen que codi ica la p o eína c-Jun, la cual, as combina se con la p o eína c-Fos,
con o ma el ac o de ansc ipción AP-1. Su ac i ación se p oduce median e doble os o ilación a a és de la
u a JNK, aunque ambién se ha desc i o una unción al e na i a independien e de la os o ilación. Se ha
podido comp oba que el modelo knockou de c-jun es le al, a di e encia de los animales ansgénicos cuyo gen
c-jun había sido mu ado pa a e i a la os o ilación de la p o eína c-Jun (c-JunAA). La p o eína c-Jun econoce
de un modo di ec o secuencias especí icas del DNA pa a egula su exp esión. El gen c-jun no posee in ones
y se encuen a en una egión c omosómica implicada en p ocesos de aslocaciones y deleciones en di e sas
pa ologías humanas. Adap ada de: Li ino D, e al. Am J Med Sci. 2012;4(11):523-53292.
Ma co concep ual
126
11.2 Pa aoxonasa 2
11.2.1 Gen PON2
El gen PON2 es el segundo miemb o del clús e PON.
11.2.2 Polimo ismos del gen PON2
Se han iden i icado dos polimo ismos del gen PON2: glicina 148 alanina
(Gly148Ala/G148A) y cis eína 311 se ina (Cys311Se /C311S). A es e úl imo polimo ismo
ambién se le denomina a ian e Se 311Se PON2 [ s7493]253. La a ian e en la posición
148 (G148A) se asocia a: concen ación de coles e ol; ni eles de glicemia; ne opa ía en
pacien es con DM ipo 2 y peso al momen o del nacimien o. Es os hallazgos sugie en que
dicho polimo ismo se elaciona con una impo an e ac i idad me abólica254. De o o lado,
la a ian e Cys311Se se elaciona con: eng osamien o de la pa ed a e ial; e inopa ía
diabé ica; DM ipo 2; ACV e hipe coles e olemia amilia he e ocigó ica255.
11.2.3 Ac i idad de la enzima PON2
El análisis de la enzima PON2 es más complejo, ya que a di e encia de las enzimas
PON1 y PON3 (las cuales se encuen a acopladas en el plasma a las HDL), la PON2
eje ce su ac i idad an ioxidan e exclusi amen e a ni el in acelula 256. Exis e poca
in o mación disponible e e en e a la enzima PON2. Los análisis ilogené icos sugie en que
la PON2 es la enzima más an igua, además de posee la mayo ac i idad lac onasa de los
miemb os de la amilia PON. El mRNA (RNA mensaje o) de la PON2 se exp esa de o ma
ubicua en los ejidos de los mamí e os, aunque su exp esión es p edominan emen e
es icula , placen a ia, hepá ica, pulmona y ca díaca. Se desconoce la acción isiológica
de la enzima PON2255, aunque se exp esa en las células endo eliales y en las VSMC de la
ao a en los humanos257. Se ienen a ibuyendo di e en es p opiedades an ia e ogénicas a
la PON2: 1. Disminución del es és oxida i o y de la oxidación de las LDL (al igual que la
PON1 y la PON3). 2. Reducción del depósi o de iglicé idos en los mac ó agos. 3.
Disminución de la quimio axis sob e los monoci os. 4. P o ección en e a la apop osis
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
127
inducida po el RE. 5. Regulación de las p opiedades de las lipop o eínas. 6. A enuación
de la espues a in lama o ia257.
11.2.4 Polimo ismos del gen PON2 y en e medad co ona ia
Pocos abajos hacen alusión a los polimo ismos del gen PON2 y la EC. Se ha
elacionado el polimo ismo Cys311Se y la EC en algunos es udios258. Ma inelli y cols.259,
epo a on es a asociación exclusi amen e en umado es. Leus y cols.255, encon a on que
los po ado es del alelo Se 311 PON2 p esen a on mayo iesgo de padece EC, mien as
que la homocigosis Cys/Cys 311 eje ció un e ec o p o ec o con a la EC. Shangue a y
cols.260, señala on que el alelo Se 311 inc emen ó el iesgo de EC en una población
Hindú. Su y cols.261, epo a on e ec o siné gico en e los polimo ismos 107CT PON1 y
Cys311Se PON2 en un subg upo de muje es chinas que p esen aba mayo p e alencia
de EC. Ma chegiani y cols.262, in es iga on la elación exis en e en e el polimo ismo
Cys311Se PON2 y el p onós ico de IAM en pacien es de la e ce a edad. Es os
in es igado es concluye on que los po ado es del alelo Cys cons i uyen un subg upo con
mayo iesgo de padece IAM de peo p onós ico, ecomendando un seguimien o más
es echo de es a coho e. Los es udios mencionados con an elación e lejan que los
polimo ismos en el codón 311 del gen PON2 inc emen an el iesgo de p esen a EC y que
dicho iesgo di ie e en e los subg upos poblacionales263.
11.3 Pa aoxonasa 3
11.3.1 Gen PON3
Disponemos de poca in o mación ace ca de es e miemb o ecien emen e clonado de
la amilia PON264. El gen PON3 se encuen a localizado en el b azo la go del c omosoma
7, en el clús e PON, en e los genes PON1 y PON2265.
11.3.2 Ac i idad de la enzima PON3
La PON3 es la enzima menos conocida de la amilia PON. La PON3 se sin e iza en el
hígado y al igual que la PON1 se encuen a acoplada a las HDL en los humanos265. La
Ma co concep ual
128
ac i idad lac onasa de la PON3 se consolida median e su inco po ación a la apo-A1 de las
HDL de o ma análoga a como sucede con la PON1265,266. A di e encia de la PON1, la
PON3 posee escasa ac i idad a iles e asa y no hid oliza el pa aoxón, ni el enilace a o. Sin
emba go, hid oliza ápidamen e di e sas lac onas, como aquellas inco po adas a cie as
p od ogas (es a inas, espi onolac ona)265.
La escasa e idencia disponible de las p opiedades an ia e oma osas de la PON3 se
de i a de los abajos expe imen ales267,268. 1. En los ce dos, la PON3 se exp esa
ubicuamen e, aunque de o ma p edominan e en el ejido g aso pe i enal y subcu áneo de
los animales obesos. Es os hallazgos señalan su implicación en la isiopa ogenia de las
en e medades elacionadas con la obesidad. 2. En los a ones ansgénicos, la PON3
disminuye la obesidad y p e iene con a la a e ogénesis. 3. En los a ones KO apoE-/-, los
e ec os a e op o ec o es de las PON humanas (1 y 3) son simila es, aunque di ie en sus
mecanismos an ia e ogénicos. 4. El apo e exógeno de PON3 en los cul i os de células
endo eliales de ao a humana disminuye la oxidación de las LDL. 5. La PON3 además de
p esen a p opiedades simila es a la enzima PON1 (aunque con meno es p opiedades
an ia e ogénicas) desempeña una ac i idad a e op o ec o a más es able, a di e encia del
e ec o a e op o ec o que se a ibuye a la PON1, el cual es más a iable.
11.4 Pa aoxonasas, géne o y en e medad co ona ia
La mayo ía de es udios sob e las PON no han es imado la di e encia po géne o o
han enido mayo pa icipación de homb es. Luego, es escasa la in o mación alusi a a los
polimo ismos de los genes PON y su co espondencia con el géne o y la p esencia de
EC269. Su y cols.261, e alua on el gen PON1 y su elación con la EC en una población china
de e nia Han (muje es blancas, a oame icanas y chinas), encon ando co elación en e
los polimo ismos 107CT PON1, Cys311Se PON2 y EC en es e subg upo de muje es. La
in e elación geno ipo/ eno ipo mos ó que la baja exp esión de la enzima PON1
de e minada po la p esencia del alelo 107T inc emen ó el iesgo de padece EC. El
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
135
Figu a 41. Fo mación y ac i idad de la ADMA en el in e io de la célula. Pa icipación de la N-
me il ans e asa de la L-a ginina (PRMT) en la o mación de la dime ila ginina asimé ica (ADMA) y de es a en
la disminución de la biodisponibilidad de óxido ní ico (NO˙), como consecuencia de la al e ación de la ac i idad
de las NOS. Se e leja la deg adación enzimá ica de la ADMA po pa e de las dime ila ginina
dime ilaminohid olasas 1 y 2 (DDAH1 y DDAH2) y el anspo e de la ADMA desde el in e io de las células
hacia el o en e sanguíneo po los aminoácidos ca iónicos (CAT). Se de alla la in e acción en e las DDAH y la
angio ensina II (ANG II) y su acción sob e los ecep o es ipo 1 de la angio ensina (AT1-R), los cuales a su ez
ac i an la p o eína cinasa C (PKC). Además se ilus a el e ec o del anión supe óxido (02ˉ) gene ado po la
NADPH oxidasa y el inc emen o del es és oxida i o inducido po la hipe homocis einemia (HHcy). Me
(me ionina); SAM (S-adenosil-me ionina); SAH (S-adenosil-homocis eína); NOS (sin asas del NO˙); NADPH
oxidasa ( os a o nico inamida adenina dinucleó ido oxidasa); p22phox (c i ical componen o he supe oxide-
gene a ing NADH/NADPH oxidase sys em). Adap ada de: Palm F, e al. Am J Physiol Hea Ci c Physiol.
2007;293:H3227-H3245177.
12.4 Ac i idad y exp esión de las DDAH en los asos sanguíneos
La DDAH2 se exp esa en las células endo eliales y en las VSMC. La DDAH2 egula la
exp esión de la iNOS en las VSMC a a és del me abolismo de la ADMA al es imula la
IL-1β. La IL-1β a su ez inc emen a la exp esión del gen DDAH y la ac i idad enzimá ica
de las DDAH.
Las DDAH egulan la p oducción de NO˙ median e las ci ocinas y p o egen el
endo elio con a la inju ia ascula de la iNOS que acon ece en la ATS. Adicionalmen e, las
DDAH pa icipan en di e en es p ocesos biológicos como la epa ación del endo elio
ascula y la angiogénesis.
Ma co concep ual
136
12.5 Exp esión del gen DDAH
El gen DDAH modula la exp esión de un amplio ango de genes subsidia ios, además
de egula la concen ación de ADMA y la p oducción de NO˙ en las células endo eliales.
La inac i ación y/o la delección del gen DDAH en modelos mu inos ha pe mi ido es udia el
gen DDAH y sabe que: 1. Regula la concen ación de ADMA. 2. Es indispensable en la
ac i idad de los asos de esis encia mediados po el NO˙ (EDRF/NO˙). 3. Regula la
exp esión de los genes in oluc ados en la angiogénesis. 4. La ADMA ac i a la ía RhoA
( he Ras homolog gene amily membe A) y Rho cinasa ( he Ras homolog gene amily) en
las células endo eliales, al e ando la angiogénesis. 5. La ADMA ac úa como inhibido
endógeno de la angiogénesis, al e ando la ía NOS/NO˙.
Las DDAH es án suje as a inhibición pos asc ipcional po medio de las ROS
gene adas po la NADPH oxidasa y la HHcy. Se han iden i icado múl iples ac o es que
egulan la ansc ipción del gen DDAH y la ac i idad de las DDAH.
Los agen es que inc emen an el es és oxida i o, educen la exp esión del gen
DDAH2. Con a iamen e, los ac o es an ioxidan es, inc emen an la exp esión del gen
DDAH2 (Tabla 12 y igu as 41,42). Se desconocen los mecanismos molecula es
implicados en la exp esión y ac i idad de las DDAH.
Tabla 12. Fac o es que egulan la exp esión del gen DDAH2177
Fac o es que disminuyen su exp esión
El ac o CF6, un componen e esencial en la ansducción de ene gía de la ATP sin asa mi ocond ial
Los lipopolisaca idos
La hipe glicemia
Las lipop o eínas de baja densidad oxidadas (LDLox)
El ac o de nec osis umo al α (TNF-α)
El coles e ol
La in ección po ci omegalo i us
La hipe homocis einemia (HHcy)
Fac o es que aumen an su exp esión
Los ácidos as e inóicos
La piogli azona (un ligando del ecep o gama ac i ado del p oli e ado de pe oxisomas)
El es adiol (con a es a los e ec os de las LDLox sob e las células endo eliales humanas)
DDAH2 (dime ila ginina dime ilaminohid olasa 2); CF6 (mi ochond ial coupling ac o 6); ATP
(adenosin i os a o).
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
137
12.6 ADMA, NOS y DDAH
La disminución de la L-a ginina o del BH4 in e umpe el lujo de elec ones hacia la
eNOS y la nNOS, gene ando al a de acoplamien o enzimá ico e inc emen o de
supe óxidos. La in e acción química en e el anión supe óxido y el NO˙ oxida el BH4,
p oduciendo pe oxini i o (BH2).
El BH2 pe pe úa la al a de acoplamien o de las NOS, inc emen ando los supe óxidos
y la ADMA, además de al e a la ac i idad de las DDAH. La ADMA a su ez inhibe las
NOS gene ando al a de acoplamien o de las DDAH e inc emen o de supe óxidos (a a és
de la eNOS y de la iNOS), p omo ida po los lipopolisacá idos de las células endo eliales.
Sin emba go, pa a que es o suceda, se equie en ni eles signi ica i amen e ele ados de
ADMA. Es os hallazgos señalan la impo ancia de in e umpi el ciclo oxida i o a ni el de
las DDAH y el consiguien e aumen o de la ADMA a ni el celula 177 (Figu a 42).
Ma co concep ual
138
Figu a 42. DDAH, homeos asia ca dio ascula y enal. P incipales ac o es que egulan la ac i idad y
exp esión de las dime ila ginina dime ilaminohid olasas (DDAH) y sus implicaciones en la unción
ca dio ascula y enal. NADPH oxidasa ( os a o nico inamida adenina dinucleo ido oxidasa); p22phox (c i ical
componen o he supe oxide-gene a ing NADH/NADPH oxidase sys em); NADH (nico inamida adenina
dinucleo ido en su o ma educida); O (oxígeno); AGEs (glicación a anzada de p oduc os e minales); epogen
(epoe in al a)(1); TNFα ( ac o de nec osis umo al α); LDLox (lipop o eínas de baja densidad oxidadas); CMV
(ci omegalo i us); AT1-R ( ecep o ipo 1 de la angio ensina II/ANG II); SNIPs (polimo ismos de inse ción de
un solo nucleó ido); ROS (especies eac i as del oxígeno); IL-1β (in e leucina 1 β); NF-kB ( ac o de
ansc ipción nuclea kappa B); PKA (p o eína cinasa A); VEGF ( ac o de c ecimien o del endo elio ascula );
eNOS (sin asa endo elial del oxido ní ico); NO˙ (óxido ní ico); BP (p esión a e ial). (1)Medicamen o u ilizado
pa a a a la anemia y e i a la ans usión de glóbulos ojos en pacien es con insu iciencia enal c ónica
some idos a hemodiálisis. Adap ada de: Palm F, e al. Am J Physiol Hea Ci c Physiol. 2007;293:H3227-
H3245177.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
139
13. Epigené ica
“No hing in biology makes sense excep in he ligh o e olu ion”. Theodosius Dobzhansky278 (1900-1975).
“The di e ence be ween gene ics and epigene ics can p obably be compa ed o he di e ence be ween w i ing
and eading a book. Once a book is w i en, he ex ( he genes o DNA s o ed in o ma ion) will be he same in
all he copies dis ibu ed o he in e es ed audience. Howe e , each indi idual eade o a gi en book may
in e p e he s o y sligh ly di e en ly, wi h a ying emo ions and p ojec ions as hey con inue o un old he
chap e s. In a e y simila manne , epigene ics would allow di e en in e p e a ions o a ixed empla e ( he
book o gene ic code) and esul in di e en ead-ou s, dependen upon he a iable condi ions unde which his
empla e is in e oga ed”. Thomas Jenuwein134.
El é mino epigené ica ue acuñado po Con ad Wadding on (1905-1975) en
1942134,279, pa a e e i se a la ciencia que es udia las in e acciones causales en e los
genes y sus p oduc os que dan luga al eno ipo. Sin emba go, las p ime as nociones de
epigené ica epo adas en la li e a u a da an de mediados del siglo XIX, si bien sus
o ígenes se emon an a 300ac (an es de C is o) a las doc inas de Hipóc a es y A is ó eles
(384-32ac.)134,280.
El conocimien o de que un mismo geno ipo da luga a di e en es eno ipos (median e
la egulación epigené ica de la unción génica), se ha consolidado a a és del iempo. Del
mismo modo, el concep o de epigené ica ha e olucionado pa alelamen e al a ance en la
iden i icación de los mecanismos molecula es in oluc ados en las ías epigené icas.
Inicialmen e se aludió a la epigené ica, como al es udio de los cambios he edables del
genoma que suceden sin al e a la secuencia del DNA. No obs an e, múl iples p ocesos de
la exp esión génica (du an e la di e enciación celula ) in oluc ados en la de e minación del
eno ipo, no son he edables. Un plan eamien o más mode no, alude que la epigené ica
es udia las modi icaciones gené icas es ables que gene an cambios en la exp esión y en la
unción de los genes que no al e an la secuencia del DNA. Aunque es e enunciado
p eceden e ha sido ampliamen e acep ado en e los cien í icos, ecien emen e se p opuso
a la epigené ica, como aquella ciencia que es udia los mecanismos molecula es
implicados en el es ado uncional de la c oma ina281.
Ma co concep ual
140
En ci cuns ancias isiológicas, las células somá icas que p oceden de una célula
p ogeni o a única (que con ienen un mismo geno ipo) se di e encian y adquie en asgos y
unciones p opias median e la exp esión o la sup esión (“silenciamien o, inac i ación,
inhibición, ep esión”) de algunos genes138-140. En nues o o ganismo exis en cien os de
líneas celula es. Si bien odas es as células poseen el mismo o igen, las ca ac e ís icas
(es uc u ales, molecula es y uncionales) di ie en en e ellas. Las neu onas, los
hepa oci os, los ca diomioci os, las células del sis ema de conducción del co azón y las
VSMC, son sumamen e he e ogéneas. En el genoma humano exis en ~30.000 genes, po
ende, la ascendencia de la sup esión génica no debe subes ima se. Tan o la o mación
como el des ino de las células se con olan median e la exp esión y la sup esión selec i a
de los genes. Es e complejo p oceso es á egulado po mecanismos epigené icos. Luego,
el acaso en la sup esión de algunos genes puede gene a consecuencias d amá icas en
la homeos asia del o ganismo134.
Los mecanismos epigené icos explican las modi icaciones del ma e ial gené ico que
suceden como consecuencia del en o no en algunos enómenos de la na u aleza
(median e el silenciamien o génico). Es e hecho, ha pe mi ido a los cien í icos es udia la
modulación de la exp esión génica. Un complejo mecanismo que pe mi e a un mismo
genoma exp esa se de di e en es o mas (epigenomas) en odo el o ganismo.
En el año 2006, And ew Fi e (S an o d, CA) y C aig Mello (Massachuse s, MA),
ue on gala donados con el P emio Nobel de Medicina y Fisiología po el descub imien o
del RNA de in e e encia (iRNA) o siRNA (small in e e ing RNA) en el nema odo
Caeno habdi is elegans, publicado en la e is a Na u e en 1998282. La in oducción de RNA
an isen ido en la célula in e umpe la exp esión génica.
En el mismo año, Roge Ko nbe g segu amen e in luenciado po su pad e A hu
Ko nbe g (P emio Nobel en 1959 po sus abajos sob e la DNA polime asa-la enzima que
acili a la eplicación del DNA), ecibió el P emio Nobel de Química po sus apo aciones
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
141
en el es udio de la ansc ipción génica. Sus descub imien os han pe mi ido comp ende
como el DNA se as o ma en RNA po acción de la RNA polime asa II283 (RNAasa II).
Roge Ko nbe g y o os cien í icos, desc ibie on los p incipios básicos que igen la
con e sión de la in o mación almacenada (DNA), en la in o mación uncional (RNA) en la
c oma ina de las células euca io as. Tan o en los animales como en las plan as, el siRNA
ep esen a un mecanismo de de ensa na i o con a la in asión del ma e ial gené ico,
cons i uyendo a su ez, uno de los elemen os esponsables del silenciamien o génico
du an e el desa ollo. El siRNA (iRNA) p esen a eno mes implicaciones e apéu icas, ya
que la iden i icación y sup esión de los genes de ec uosos ep esen an una eno me
p omesa en el a amien o de las en e medades con componen e gené ico134.
En 2008, Da id Baulcombe, Vic o Amb os y Ga y Ru kun, ecibie on el p es igioso
gala dón: “Albe Laske Basic Medical Resea ch Awa d” po el descub imien o de los
mic oRNAs (h p://www.laske ounda ion.o g/awa ds/2008_b_desc ip ion.h m).
En los modelos mu inos, la sup esión del gen Dice , p omue e la o mación de
neoplasias y o as en e medades adqui idas. El gen Dice es undamen al en la biogénesis
de los mic oRNAs (miRNAs), ya que modula la exp esión de la enzima Dice ; una
endo ibonucleasa pe enecien e a la amilia de la RNA polime asa III (RNAasa III)
p esen e en el ci oplasma de las células. Es a enzima co a los RNAs de doble heb a
(double-s anded RNA o dsRNA) y los p e-miRNAs en pequeños agmen os de dsRNA de
~20-25 bp (pa es de bases) de longi ud. En las células, es os diminu os agmen os de
RNA egulan la exp esión de g an núme o de genes. Tan o los siRNAs, como los miRNAs,
son p oducidos median e “dicing” po acción de las enzimas Dice .
La inac i ación del c omosoma X en las hemb as, se explica al menos pa cialmen e
po mecanismos epigené icos. Los calico ca s siemp e son hemb as, lo que signi ica que
poseen dos c omosomas X en cada célula. El gen que codi ica el colo na anja del pelaje
se localiza en el c omosoma X. No obs an e, exis e o o alelo del mismo gen que codi ica
Ma co concep ual
142
el colo neg o del pelo. En las hemb as, uno de los dos c omosomas X pe manece inac i o
en odas las células. En consecuencia he eda un pa de alelos (na anja y neg o), po lo
que su pelamb e p esen a manchas de ambos colo es. No obs an e, el p oceso de
inac i ación del c omosoma X es alea o io, po lo que la clonación de los calico ca s,
nunca p oduci á el mismo pa ón.
Adicionalmen e, la epigené ica es i al pa a el p og eso de la ecnología aplicada a las
células mad e (s em cells). Es as células o ipo enciales se di e encian hacia cualquie
línea celula del o ganismo en espues a a cie os es ímulos. Se ha descubie o que el
DNA de las células mad e es más p ono a la manipulación epigené ica. En la medida en
que las células desa ollan una línea celula especí ica (“se especializan”), “ es ingen” el
acceso a cie as egiones de su genoma median e di e sas modi icaciones epigené icas.
Es e acceso que ha sido es ingido, se mani ies a pos e io men e como su po encial
limi ado. Sin emba go, se desconoce el i ine a io epigené ico de las células mad e. Los
cien í icos p e enden desa olla líneas celula es p ede e minadas (manipuladas
epigené icamen e) con ines especí icos ( egene ación del ejido neu ológico, ca diaco,
ascula ) en los cul i os de células mad e (Figu a 43).
Figu a 43. Células mad e. Izquie da. Imagen de una célula o ipo encial (célula mad e/s em cell) de la médula
ósea humana omada median e SEM (scanning elec on mic oscopic). Imagen de And ew Leona d
(www.aplmic o.com). Cen o y de echa. Cul i os de células mad e en di e en es bioma e iales. Fo og a ías de:
Daniel G Ande son. Imágenes ep oducidas de: Epigene ic?. The Epigenome Ne wo k o Excellence. 2006.
copy igh © Epigenome NoE134.
Los enómenos epigené icos implican nume osas modi icaciones químicas del
ma e ial gené ico, las cuales no al e an la secuencia de los nucleó idos del genoma (Figu a
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
143
44). Un hecho c ucial en dichos enómenos es su e e sibilidad, lo que implica que el
código gené ico pe manece inal e ado. Po consiguien e, es undamen al econside a el
concep o de eno ipo (de inido desde an año), en e a su acepción con empo ánea en el
con ex o epigené ico; ya que el eno ipo pa icula de cada célula, no se de ine
exclusi amen e po la secuencia de los nucleó idos del DNA, p esen es en el genoma. El
geno ipo, el en o no y la epigené ica, gene an un eno ipo especí ico284,285. Los
mecanismos que con o man la maquina ia de me ilación epigené ica hacen pa e de
cie os p ocesos celula es i ales pa a el desa ollo del o ganismo, como la di e enciación
celula y la espues a celula al es és284-286.
Figu a 44. Modi icaciones químicas del ma e ial gené ico. Las ans o maciones químicas del DNA y las
his onas p omo idas po ac o es epigené icos se he edan a a és de las sucesi as di isiones celula es. Es as
modi icaciones no al e an la secuencia de los nucleó idos del genoma, lo que implica que el código gené ico
pe manece incólume. Es as modi icaciones del DNA hacen pa e de cie os p ocesos celula es esenciales.
Rep oducida con mínimos cambios en la o ma de: Cassiday LA. Chem Eng New. 2009;87(37):11-16286.
Los p ime os descub imien os epigené icos ue on ealizados en las células
cance osas287. Es e hallazgo ha sido solo el comienzo de la ca ac e ización de los
epigenomas que subyacen a mul i ud de pa ologías (neu ológicas, inmunológicas y
ca dio ascula es), en e o as en e medades. Hoy día es ac ible dilucida la o alidad de
los epigenomas ep esen ados en las ma cas epigené icas de un de e minado ipo celula .
La epigené ica egula la a iación eno ípica, an o en la salud como en la en e medad. En
Ma co concep ual
144
consecuencia, el epigenoma pe mi i á op imiza el en endimien o de las en e medades en
los se es humanos. La epigené ica además o ece una nue a pe spec i a en las
ac uaciones p e en i as y e apéu icas di igidas a mejo a la salud57,288. Dada la
e e sibilidad del p oceso epigené ico y a que las p o eínas son c uciales en dicho
p oceso, las p o eínas cons i uyen blancos po enciales en las in e enciones
a macológicas y de p e ención289.
En es e p ome edo campo de in es igación se ienen e aluando undamen almen e
dos ipos de a amien os epigené icos289-291: 1. Los inhibido es de la me ilación del DNA. 2.
Los inhibido es de las deace ilasas de his onas (HDACi). Las deace ilasas de his onas
(HDAC), me ced a su in e acción con de e minados ac o es de ansc ipción, son enzimas
cla es en el con ol de di e sos p ocesos biológicos como: a. La exp esión génica. b. La
homeos asia celula . c. Regulación del ciclo celula . d. Di e enciación celula . e. Apop osis
celula . . P oceso de en ejecimien o. g. Repa ación del DNA (Figu a 45).
Pe spec i a “ aslacional”
252
Hoy en día es ineludible que los p o esionales de las ciencias de la salud asuman una
isión amplia y mode na de la in es igación undamen ada en aquellas nociones que les
pe mi an aplica los conocimien os de las ciencias básicas ( undamen ales), is a is, en
bene icio de los en e mos y con mi a a la medicina indi idualizada. El comp omiso del
Sis ema Nacional de Salud (SNS), a a és de sus di e en es adminis aciones, es i al en
la p omoción de p oyec os de in es igación y el omen o de g upos mul idisciplina ios de
in es igación “ aslacional” en los hospi ales. Recíp ocamen e, desde es as ins i uciones la
ac i idad in es igado a exige e inci a a la adminis ación a abaja a su lado, acili ando los
medios y la o mación en es a disciplina. El es ue zo en equipo pe mi e que la comunidad
se a o ezca de los a ances cien í icos y que bila e almen e, desde la p ác ica clínica se
desplieguen inicia i as cien í icas inno ado as en la asis encia a los ciudadanos, an o en
la salud como en la en e medad. En de ini i a, nues o comp omiso como p o esionales de
las ciencias médicas, es ob ene de la in es igación un bene icio angible pa a la sociedad.
Sin el ímpe u pe manen e de los cien í icos, po el ahínco en el conocimien o y en la
aplicación de sus log os en la eye a con a las en e medades, el SNS no a anza ía.
2. In es igación undamen al (básica) e in es igación clínica
Du an e décadas se han hecho es ue zos pa a uni es as dos e ien es del espec o
(in es igación básica e in es igación clínica) y log a ans o ma los hallazgos del
labo a o io en e apias cada ez más e icien es. Di e en es ins umen os p oceden es de la
in es igación básica se ienen ab iendo en e en la medicina ca dio ascula mode na.
En e es as he amien as se cuen an: la a macogenómica463, los nue os bioma cado es,
las e oluciona ias écnicas de imagen, la e apia génica y la epigenómica55,309.
La in es igación básica ha e olucionado conside ablemen e en los úl imos años y se
encuen a capaci ada pa a da el paso; “ om bench o bedside”, hacia la medicina e
in es igación “ aslacional”. Sin emba go, es pe en o ia una comunicación luida y
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
253
pe manen e en e la in es igación básica y la in es igación clínica, pa a que se pueda
lle a a buen é mino, una in es igación “ aslacional” eal y e ec i a. La necesidad de
so ea es a di icul ad, es sus ancialmen e ap emian e en la medicina ca dio ascula ,
debido a la eno me ascendencia de las ECV. La medicina “ aslacional” es á po lo an o
di igida a amo iza en bene icio social, médico y económico, odo el es ue zo dedicado a
la in es igación básica p eclínica460. Es e ue el obje i o que dio luga en los EE.UU, a la
inicia i a C i ical Pa h de la FDA (Food and D ug Adminis a ion) y a la eo ien ación de la
inanciación de los NIH (Na ional Ins i u es o Heal h) hacia los cen os de medicina
“ aslacional”464-466.
Las en idades que in eg an la in es igación básica y clínica a ni el asis encial, son las
ins i uciones idóneas pa a ealiza in es igación “ aslacional”460,467. En consecuencia, la
in es igación “ aslacional” no puede e ec ua se en los depa amen os de las
uni e sidades, ni en los cen os dedicados exclusi amen e a la in es igación, ya que en
es as en idades, la in es igación clínica no se desa olla plenamen e po adolece de
cen os hospi ala ios. En España, exis en pocos g upos que hacen in es igación
“ aslacional” en la p opia ins i ución, además de se insu icien es y es a dicha ac i idad
concen ada en ópicos muy selec os. El deseo de mejo a la in es igación “ aslacional”
ha dejado en e idencia g andes di icul ades en es a in e ase. Al igual que en o os e os
de la ciencia, la cla e que ab e las pue as al éxi o de la in es igación “ aslacional”, es á
en el pe eccionamien o de los mé odos y en la idoneidad de los sis emas que pe mi an
ap oxima el sal o: “ om bench o bedside”460-462.
3. In es igación ca dio ascula “ aslacional”
La in es igación ca dio ascula “ aslacional” inco po a es e nue o modelo de
in es igación, en el que se ponde a la es echa colabo ación en e los in es igado es en
ciencias básicas y los in es igado es nacionales e in e nacionales del ámbi o clínico, a
Pe spec i a “ aslacional”
254
más de la implemen ación de una ed de cen os clínicos que pe mi an que el
conocimien o adqui ido, se ans o me de mane a e icien e en bene icios de salud eales
pa a la sociedad (Figu a 86). La excelencia en es e campo equie e, po an o, un con ac o
pe manen e con los cen os en los cuales se ealiza la p ác ica clínica dia ia467.
Figu a 86. In es igación ca dio ascula “ aslacional”. La esencia de la in es igación biomédica, es la
ans e encia del conocimien o gene ado en los labo a o ios de in es igación básica, hacia el
pe eccionamien o de la p ác ica medica dia ia y ecíp ocamen e, desde la clínica hacia el es ímulo de la
in es igación sob e las inquie udes cien í icas gene adas en los cen os asis enciales.
En el ámbi o ca dio ascula , la necesidad de ap oxima la in es igación básica y
clínica, su gió ecien emen e con los p ime os es udios que alidaban nue os a amien os
biológicos en la p ác ica clínica460. No obs an e, a pesa del ingen e es ue zo ealizado en
las úl imas décadas, siguen exis iendo limi aciones subs anciales en el es udio de las ECV,
po lo que se iene imponiendo es e nue o en oque concep ual56. Du an e el úl imo lus o,
la incu sión de la e apia celula , ha p omo ido un nexo indispensable en e clínicos,
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
255
biólogos, bioquímicos y di e en es p o esionales de las ciencias de la salud460. En es a
senda, son es los a í ices del a ance de la biomedicina, hacia los a amien os
indi idualizados: pacien es, clínicos e in es igado es. Es e ánimo colabo a i o, cons i uye
el en oque p imo dial de la in es igación ca dio ascula ac ual. Pese a ello, el ínculo
en e la medicina clínica y la in es igación básica sigue siendo p eca io. En España, en los
úl imos años, la pues a en ma cha del Cen o Nacional de In es igaciones
Ca dio ascula es (CNIC)467,468, a a és de la inicia i a del Ins i u o de Salud Ca los III469, el
enesí de la Fundación Jiménez Díaz y de las di e en es Redes Temá icas de
In es igación Coope a i a en las ECV469-471, ep esen an una cla a pos u a en es a
di ección460.
Nues a comp ensión de la ATS, demanda el abo daje de di e sos aspec os, como los
es udios epidemiológicos, los abajos de in es igación en ciencias básicas y los ensayos
clínicos. En la in es igación básica, se ha p og esado conside ablemen e en el análisis
molecula de los de e minan es gené icos de g an núme o de p ocesos, sus in e acciones,
los mecanismos elacionados con la ansc ipción génica, las ías de señalización
molecula , los mecanismos molecula es implicados en el es ado uncional de la c oma ina
y su con ibución al en endimien o de las en e medades (epigenómica). In o mación és a,
que ha de p opo ciona nue as e idencias en el desa ollo y la unción de di e en es
ó ganos y sis emas.
En el con ex o de la ATS, además de la complejidad añadida que implica la
in eg ación y el abo daje de odos es os aspec os, la mayo di icul ad es iba en su
aplicación en la p ác ica clínica dia ia. La búsqueda de FRECV no con encionales y de los
de e minan es gené icos que subyacen a la EC, son c uciales en la in es igación de
nue os nexos con la en e medad a e oscle ó ica105,107. Las al e aciones gené icas suceden
paula inamen e, lo cual con as a con el dinamismo del epigenoma, el cual se e a ec ado
po di e en es aspec os del desa ollo y del en o no, al que es á expues o sucesi amen e
Pe spec i a “ aslacional”
256
el o ganismo337,338. Los enómenos epigené icos son c í icos en la exp esión de los genes
in oluc ados en la a e ogénesis285,360. La al e ación de la exp esión de cie os genes, más
que los enómenos mu acionales, inducen y es ablecen la e olución de las ECV55. Po
consiguien e, nues a habilidad pa a con ola la exp esión de es os genes y las dianas
especí icas de algunos ipos celula es, pe mi i án mejo a nues a comp ensión del
p oceso a e oscle ó ico. Es inexcusable p o undiza en la comp ensión de an complejo
escena io. La espues a de los genes, así como la egulación, la ac i idad y la unción de
las p o eínas, pueden se modi icadas. Debido a la e e sibilidad del p oceso epigené ico y
a que las p o eínas son esenciales en es e p oceso, las p o eínas cons i uyen blancos
po enciales en las in e enciones a macológicas y de p e ención289.
Pe suadidos de la in luencia que cie os enómenos epigené icos p esen an en la
génesis y e olución de la en e medad a e oscle ó ica, nues a apo ación en la búsqueda
de nue os FRECV, a o ece el a ance del conocimien o, en la medida que p e ende
escla ece la causalidad de la Hcy como FR modi icable en la ATS, con ibuyendo así a
mejo a nues a comp ensión sob e el desa ollo de la placa a e oma osa en la p ác ica
clínica. Conside amos que en es e aspec o se ci cunsc ibe nues o abajo y su ele ancia
aslacional.
El empleo de la AMI cons i uye un econocido y ac edi ado indicado de calidad en la
CRC435-437. El egis o nacional del co azón (Na ional Ca diac Da abase, NCD) de la STS8,
e leja que los ci ujanos emplean al menos una AMI en ~92.4% de los en e mos, mien as
que u ilizan BIMA, exclusi amen e en el 4% de los pacien es en la CRC, siendo es a
endencia c ecien e en el iempo. Con odo ello, un núme o conside able de pacien es con
EC aún no se bene ician de los inje os de AMI en la CRC, pese a la con undencia de la
e idencia. Exis e ce eza adicional espec o de la in au ilización de la AMI (en la CRC) en
el géne o emenino, en los pacien es de aza neg a y en los pacien es de la e ce a edad,
si bien no exis e e idencia cien í ica alguna que condicione el menoscabo pa a que se
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
257
a o ezcan de la AMI en la CRC; y/o que se aluda en la li e a u a y/o en la p ác ica clínica
y/o qui ú gica, a mayo incidencia de complicaciones como consecuencia del empleo de la
AMI en la CRC en es os subg upos poblacionales.
De i ado de nues o p esen e abajo, concep uamos que la mayo plas icidad
homeos á ica de la AMI, modulada a a és de la me ilación celula ejido-especí ica
( egulada po mecanismos epigené icos), además de ep esen a un hallazgo no edoso en
la comp ensión de su esis encia inna a a la a e ogénesis, cons i uye a su ez una
apo ación aslacional que consolida el alcance de la AMI como inje o ascula au ólogo
en los pacien es con EC candida os a CRC9-11 (Tabla 16). En es e aspec o, nues o
plan eamien o en e al acica e en el empleo de la AMI du an e la CRC es con unden e y
coinciden e con el de la comunidad cien í ica in e nacional435-437.
Pe spec i a “ aslacional”
258
LIMITACIONES
DEL ESTUDIO
261
LIMITACIONES DEL ESTUDIO
El ac ual abajo p esen a cie as limi aciones. En p ime é mino, el amaño de la
mues a ob enido esul ó se in e io al espe ado. B e emen e, a i ma que en el diseño del
es udio y el amaño mues al, es ablecimos como exigencia la cumplimen ación del
consen imien o in o mado especí ico, a más de sa is ace una se ie de c i e ios de
inclusión, en e los que des acamos singula men e como equisi o sine qua non, aquellos
pacien es en quienes se empleó la AMI (al menos una AMI) y no o o inje o, en la ci ugía
de e ascula ización co ona ia. A dicha aco ación, que po ende signi icó exclui pacien es
del es udio, se añadió la es icción p opia de la logís ica que conlle a la ob ención de
dichos agmen os, como: la coo dinación en e el pe sonal, las condiciones de
conse ación de las mues as y del aslado de las mismas, además de la idoneidad del
agmen o ob enido, en e o os ac o es. Como consecuencia, un núme o signi ica i o de
pacien es se excluyó inalmen e del es udio.
Señala adicionalmen e que sob e una misma mues a se ealiza on di e sas
de e minaciones. Po consiguien e, se eque ía una can idad su icien e de ejido que
pe mi iese la ex acción de DNA, RNA y p o eínas o ales. Es o no siemp e ue posible, lo
que se adujo en que en ocasiones no log amos ob ene co elación en e las a ian es
polimó icas analizadas y los eno ipos e aluados. Pa icula men e y como señalamos en
la discusión, la ausencia de N-homocis einilación obse ada, pudie a debe se en e o as
causas, a es e hecho. De o ma simila , la compa ación a pa es en e los e i o ios
a e iales (AMI s ao a) se ealizó en un pequeño núme o de pacien es en los que
ob u imos simul áneamen e agmen os de AMI y ao a (punches aó icos).
Conc e amen e, la de e minación y análisis de los punches aó icos no siemp e ue posible
po las ca ac e ís icas p opias del agmen o.
Limi aciones del es udio
262
APORTACIONES
ORIGINALES
273
APORTACIONES ORIGINALES
Desc ibimos po p ime a ez, la elación en e la S-Hcy-p y el g ado de me ilación del
p omo o del gen DDAH2 in i o, a concen aciones isiológicas de Hcy. Es a co elación
había sido epo ada p e iamen e exclusi amen e in i o. Igualmen e, aludimos como
esul ado de nues o es udio, que la mayo plas icidad homeos á ica de la AMI a a és de
la exp esión génica di e enciada mediada po mecanismos epigené icos (me ilación celula
ejido-especí ica), con ibuye decisi amen e a explica la esis encia de la AMI a la
a e ogénesis.
Al ma gen de dichas apo aciones, conside amos pe inen e menciona posibles
campos de in es igación elacionados:
1. P o undiza en los mecanismos biológicos que subyacen a la labilidad ascula y a
los ac o es implicados en la p o ección de los asos sanguíneos en e a la ATS,
especialmen e de aquellas ci cuns ancias que jus i ican la esis encia in ínseca de la AMI
a la a e ogénesis.
2. Ahonda en el es udio de los FRECV, más allá de los FR clásicos.
3. T aslada los conocimien os de la in es igación undamen al (ciencias básicas) a la
p ác ica clínica dia ia, median e la in es igación ca dio ascula “ aslacional” eal y
e ec i a.
4. Suge i nue as ías de es udio que con ibuyan a la e idencia cien í ica de la ATS y
la EC.
Apo aciones o iginales
274
FUTURAS LÍNEAS
DE INVESTIGACIÓN
277
FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Conside amos pe en o io a anza en el ap endizaje de los siguien es í ems, en e
o os:
1. Mecanismos molecula es que in oluc an la Hcy como FR en las ECV de o igen
a e oscle ó ico.
2. Es udios clínicos p ospec i os andomizados y de asociación de genómica que
es ablezcan la elación de causalidad en e la Hcy y la ATS, al demos a que la educción
de Hcy, disminuye a su ez el iesgo ca dio ascula .
3. O os mecanismos median e los cuales la HHcy al e a el endo elio ascula .
4. E alua si los p oduc os me abólicos de i ados de la oxidación de la Hcy, en e
ellos la Hcy-TL, son mejo es indicado es del iesgo ca dio ascula que la Hcy pe se.
5. P o undiza en el es udio de los mecanismos molecula es implicados en la
in e elación HDL-PON que pe mi an islumb a nue as es a egias en la p e ención y
a amien o de las ECV.
6. Inqui i sob e los de e minan es gené icos y no gené icos de la ac i idad PON que
con ibuyan a explica las di e encias indi iduales obse adas en el s a us de la enzima
PON1.
7. E ec ua es udios p ospec i os amplios que ayuden a de e mina la inconsis encia
en e los polimo ismos de la egión del p omo o del gen PON1 y la EC.
8. Elabo a es udios de los polimo ismos de los genes PON con mayo pa icipación
de muje es en la coho e obje o del es udio pa a e alua su di e encia po géne o y su
elación con la EC.
9. E ec ua abajos que e alúen la co elación en e los polimo ismos de los genes
PON2, PON3 y la EC.
Fu u as líneas de in es igación
278
10. In e acción ADMA-NO˙ en los asos sanguíneos y su ele ancia como ma cado
del iesgo ca dio ascula .
11. Es udio de las ías epigené icas implicadas en la génesis de las ECV
a e oscle ó icas, e big acia la EC.
12. Desen añamien o del epigenoma en la célula a e oscle ó ica, en el endo elio
ascula dis o sionado po la placa de a e oma y en los epigenomas de las di e en es
líneas celula es que con o man la ed de los asos sanguíneos del o ganismo.
13. Desenmasca amien o de los componen es en el adecuado eng anaje del puzle
Hcy-SAH-me ilación-ATS.
14. Comp ensión de la HHcy y sus implicaciones en la ía DDAH/ADMA/NOS/ NO˙.
15. Umb al mínimo de Hcy p oa e ogénica que pe mi a selecciona más
adecuadamen e los indi iduos que se bene ician del apo e exógeno de ola os y de
i aminas del complejo B.
16. De e mina las indicaciones del apo e de ola os en los indi iduos con HHcy
le e/mode ada, así como del bene icio de dicha pau a en la p e ención p ima ia y
secunda ia de las ECV en pe sonas con Hcy plasmá ica en ango isiológico.
17. E ec ua es udios que apo en esul ados más ca egó icos, al e alua la
in e ención del apo e de ola os sob e la concen ación de Hcy, así como de su
epe cusión en la p e alencia de las ECV.
18. Es udios de in e ención sob e la Hcy en el desa ollo de e en os ascula es en
pacien es con IRC y al e ación mode ada del acla amien o de c ea inina.
19. Fac o es que egulan la sín esis de Hcy-T y su eac i idad hacia las p o eínas.
20. Relación en e la concen ación de Hcy-T y las N-Hcy-p en condiciones
pa ológicas.
21. Ac i idad HTasa de las enzimas PON2 y PON3.
22. P oceso in acelula de N-Hcy-p in i o en los humanos.
ABREVIATURAS
Y ACRÓNIMOS
281
ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS
A Adenosina
ABCG-1 Recep o ATP-binding casse e, sub- amily G (WHITE), membe 1
ABCG-4 Recep o ATP-binding casse e, sub- amily G (WHITE), membe 4
ACC Ame ican College o Ca diology
ACQA Ambula o y Ca e Quali y Alliance
ACTP Angioplas ia co ona ia ansluminal pe cu ánea
ACV Acciden e ce eb o ascula
A Adenosina
AA Ao a ascenden e
ADMA Dime ila ginina asimé ica
ADA A e ia descenden e an e io
AHA Ame ican Hea Associa ion
AHEAD Alliance o he Human Epigenome and Disease
Ala Alanina
AMI A e ia mama ia in e na
ANG II Angio ensina II
ApoA-I Apolipop o eína A-I
ApoA-II Apolipop o eína A-II
apoB Apolipop o eína B
apoE Apolipop o eína E
apoE-/- knockou pa a apoE
apoE/PON1-/- knockou pa a apoE/pa aoxonasa 1
A g A ginina
ATB A e o ombosis
ATP Adenosin i os a o
AT1-R Recep o ipo 1 de la angio ensina II
ATS A e oscle osis
BCP Bypass ca diopulmona
BH2 Pe oxini i o
BH4 Te ahid obiop e ina
bHcy Hcy unida a p o eínas
BIMA A e ia mama ia in e na bila e al (bila e al in e nal mamma y a e y)
BHMT Be aína homocis eína me il ans e asa
BLH Bleomicina hid olasa
C Ci osina
CAC Calci icación de las a e ias co ona ias
CAMs Moléculas de adhesión celula
CAM-1 Molécula de adhesión celula 1
CAT Aminoácidos ca iónicos
CBS Cis a iona β sin asa
CCN Células de la c es a neu al
CCS Canadian Ca dio ascula Socie y
Ab e ia u as y ac ónimos
282
cDNA DNA complemen a io
CE Células endo eliales
CEC Ci culación ex aco pó ea
CEOH Hid óxidos de és e es de coles e ol
CEOOH És e es de coles e ol pe oxidados
CETP P o eína de ans e encia de és e es de coles e ol
CH3 G upo me il
CNIC Cen o Nacional de In es igaciones Ca dio ascula es
CpG Nucleó idos pa eados de ci osina y guanina del genoma
CRC Ci ugía de e ascula ización co ona ia
Cys Cis eína
DDAH Dime ila ginina dime ilaminohid olasas
DDAH1 Dime ila ginina dime ilaminohid olasa 1
DDAH2 Dime ila ginina dime ilaminohid olasa 2
DLP Dislipemia
DM Diabe es melli us
DMR Dominios de c oma ina con me ilación di e enciada
DNA Ácido desoxi ibonucleico
DNMT Me il ans e asas del DNA
DNMT1 Me il ans e asa del DNA 1
DNMT3A Me il ans e asa del DNA 3A
DNMT3B Me il ans e asa del DNA 3B
DOHaD De elopmen al O igins o Heal h and Disease
dsRNA double-s anded RNA
DTT Di io ei ol DTT
DKO Doble knockou
EBCT Elec om beam compu ed omog aphy.
EC En e medad co ona ia
ECV En e medades ca dio ascula es de o igen a e oscle ó ico
EDRF Endo helium-de i ed elaxing ac o
EDRF/NO˙ Respues a asodila ado a del endo elio mediada po óxido ní ico
EGF Epide mal g ow h ac o
EHHC Eu opean Hea Heal h Cha e
eNOS-/- knockou pa a la sin asa del óxido ní ico endo elial
eNOS (NOS-III) Sin asa del óxido ní ico endo elial
ERα Recep o α de es ógenos
ERβ Recep o β de es ógenos
E-selec ina Selec ina de exp esión endo elial
ET-1 Endo elina 1
EWAS Epigenome-wide associa ion s udies
FAMILY Family A he oscle osis Moni o ing In ea LY li e
FDA Food and D ug Adminis a ion
FEVI F acción de eyección del en ículo izquie do
FGF-β Fac o de c ecimien o de los ib oblas os β
Hcy Homocis eína lib e (no unida a p o eínas)
FHS F amingham Hea S udy
FR Fac o (es) de iesgo
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
283
FRECV FR pa a el desa ollo de las en e medades ca dio ascula es
G Guanina
GIMc G oso de las capas media e ín ima de la a e ia ca ó ida
Gln Glu amina
GM-CSF Fac o es imulan e de la o mación de colonias de los g anuloci os
GPIIb/IIIa Recep o pa a la glucop o eína GPIIb/IIIa
GWAS Genome-wide associa ion s udies
H1 His ona 1 o his ona de unión
H4 His ona H4
H2A His ona H2A
H2O2 Pe óxido de hid ógeno
HAT Ace il ans e asas de his onas
H2B His ona H2B
Hcy Homocis eína
Hcy-p Homocis eína unida a p o eínas/p o eína homocis einilada
Hcy-S-S-Cys Homocis einil cis eína
Hcy-S-S-Hcy Homocis ina
Hcy-T Homocis eína iolac ona
HDAC Deace ilasas de his onas
HDACi Inhibido es de las deace ilasas de his onas
HDL Lipop o eínas de al a densidad
HHcy Hipe homocis einemia
Hin I Enzima de es icción Haemophilus in luenzae I
HMT Me il ans e asas de his onas
HPLC High Pe o mance Liquid Ch oma og aphy
HTA Hipe ensión a e ial
HTasa Homocis eína iolac onasa
H3K4me2 His ona H3K4me2
H3K4me3 His ona H3K4me3
IAM In a o agudo de mioca dio
ICAM-1 Moléculas de adhesión in e celula 1
ICAM-2 Moléculas de adhesión in e celula 2
IGF-1 Fac o de c ecimien o ipo insulina 1
IL-1 Ci ocina/in e leucina IL-1
IL-1β Ci ocina/in e leucina 1β
IL-4 Ci ocina/in e leucina IL-4
IL-8 Ci ocina/in e leucina IL-8
IMC Índice de masa co po al
INE Ins i u o Nacional de Es adís ica
INF-γ In e e ón γ
iNOS (NOS-II) Sin asa inducible del óxido ní ico
INTERHEART Global case-con ol s udy o isk ac o s o acu e myoca dial in a c ion
IRC Insu iciencia enal c ónica
iRNA Ácido ibonucléico de in e e encia o siRNA (small in e e ing RNA)
K-HMT Me il ans e asa de his ona K
KO Knockou
LAF-1 In eg ina leucoci a ia (lymphocy e unc ion-associa ed an igen 1)
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
291
81 Exp esión del gen iNOS en la a e ia mama ia in e na y la ao a 235
82 Exp esión del gen DDAH2 en la a e ia mama ia in e na y la ao a 235
83 E aluación del g ado de me ilación de las islas CpG del p omo o del gen
DDAH2 median e nMSP 236
84 Me ilación de las islas CpG del p omo o del gen DDAH2 en la a e ia mama ia
y la ao a 237
85 Co elación signi ica i a en e la S-Hcy-p y el g ado de me ilación del p omo o
del gen DDAH2 en los punches aó icos 238
86 In es igación ca dio ascula “ aslacional” 254
Figu as
292
TABLAS
295
TABLAS
1. E ec os biológicos del óxido ní ico 64
2. Fac o es de iesgo ca dio ascula 66
3. “Decla ación de Luxembu go” sob e el es ilo de ida pa a alcanza la salud
ca dio ascula 74
4. Guías eu opeas de la p ác ica clínica sob e la p e ención de las en e medades
ca dio ascula es 75
5. Causas más habi uales de la de iciencia de ola os 92
6. En idades que cu san con inc emen o de homocis eína 94
7. Medicamen os que inc emen an la homocis eína 94
8. Mecanismos que elacionan la hipe homocis einemia y la ombosis 100
9. PON1 humana y su elación con las en e medades ca dio ascula es 120
10. Fac o es que de e minan la exp esión de la enzima pa aoxonasa 1 124
11. En idades y ac o es del iesgo ca dio ascula elacionados con inc emen o de
ADMA 132
12. Fac o es que egulan la exp esión del gen DDAH2 136
13. En e medades asociadas a pé dida de la imp on a genómica 167
14. Genes in oluc ados en la a e oscle osis y egulados po mecanismos
epigené icos 171
15. Explicaciones p opues as a la esis encia de la a e ia mama ia in e na a la
a e oscle osis 179
16. P incipales momen os his ó icos de la ci ugía de e ascula ización co ona ia 180
17. Indicaciones y c i e ios de acep abilidad en la e ascula ización co ona ia 185
18. Indicaciones de la ci ugía de e ascula ización co ona ia sin ci culación
ex aco pó ea 196
19. Secuencia de p ime s y condiciones de la eacción de la nMSP 207
20. Ca ac e ís icas de la población. Va iables cuali a i as 221
21. Ca ac e ís icas de la población. Va iables cuan i a i as 222
22. Geno ipo C677T MTHFR/Ala222Val ( s 1801133) y concen ación media de
homocis eína 223
23. Geno ipo Gln192A g PON1 ( s 662) y concen ación media de homocis eína 224
24. Geno ipo Me 55Leu PON1 ( s 854560) y concen ación media de homocis eína 224
25. Geno ipo Cys311Se ( s 7493) del gen PON2 y concen ación media de
homocis eína 226
26. Concen ación de S-homocis eína en la a e ia mama ia in e na y su
dis ibución po geno ipos 229
27. Exp esión de S-homocis eína en la a e ia mama ia in e na y su elación con
los geno ipos. Modelo del loga i mo adi i o 230
28. Exp esión de los genes eNOS, iNOS y DDAH2, según el geno ipo y el e i o io
a e ial e aluado 233
29. Co elación en e Hcy, S-Hcy y me ilación del p omo o del gen DDAH2 en la
a e ia mama ia in e na y la ao a 237
Tablas
296
30. Co elación en e el g ado de me ilación del p omo o del gen DDAH2 y la
exp esión de los genes DDAH2, eNOS e iNOS, en la a e ia mama ia in e na y
la ao a 239
PUBLICACIONES
299
PUBLICACIONES
In oducción
En la ci ugía de e ascula ización co ona ia es habi ual la elección de la a e ia
mama ia in e na (AMI) en e a o as al e na i as (inje os), debido a su mayo esis encia
al desa ollo de a e oscle osis. Se ha suge ido que a es a esis encia con ibuye en e
o as a ian es: 1. La mayo capacidad uncional del endo elio de la AMI, a a és de su
mayo p oducción de NO˙. 2. Disminución en la exp esión de genes p o ombó icos. 3.
Disminución de la ac i idad de la u a de la señalización RhoA/ROK.
La mayo pa e de la homocis eína (Hcy) se encuen a en el plasma ligada a la
albumina. La unión de la Hcy a p o eínas u homocis einilación se p oduce a a és de dos
mecanismos p incipales: la N-homocis einilación y la S-homocis einilación. Cada ez
Publicaciones
300
adquie e mayo impo ancia médica la de e minación de p o eínas homocis einiladas en
di e sos e i o ios y en pacien es conc e os.
Las a ian es pa aoxonasa 1 (Gln192A g y Me 55Leu) y pa aoxonasa 2
(Cys311Se ) in luencian la concen ación de Hcy a a és de su capacidad iolac ona
hid olasa. La a ian e C677T en el gen MTHFR se asocia con concen aciones ele adas
de homocis eína (mode ada e in e media).
Obje i os
De e mina la concen ación de homocis eína unida a p o eínas (S-
homocis einilación) en agmen os de AMI y su elación con los geno ipos MTHFR
(C677T), PON1 (Gln 192A g) y PON2 (Cys311Se ).
Mé odos
Se ob u ie on agmen os de AMI desca ados du an e la ci ugía de
e ascula ización en 192 pacien es. Pa a la de e minación de S-homocis eína se
ob u ie on homogeneizados que ue on analizados po c oma og a ía HPLC y de ección
po espec o luome ía. El mismo homogeneizado se u ilizó pa a la cuan i icación p o eica
y pa a la ex acción de DNA y de e minación de los eno ipos MTHFR C677T, PON1 Gln
192A g y Me 55Leu y PON2 Cys311Se .
Resul ados
Del o al de 192 pacien es analizados se ob u o S-homocis eína (S-Hcy) en 66
agmen os de AMI (34.375%). No se halló co elación es adís ica en e los ni eles de S-
Hcy unida a p o eína en agmen os AMI y los geno ipos PON1 Gln 192A g y PON2
Cys311Se ; únicamen e los geno ipos MTHFR C677T y PON1 Me 55Leu co elacionan
con los ni eles de S-Hcy (p = 0.005 y p = 0.038 espec i amen e).
Conclusiones
Aún es á po es ablece la ele ancia in i o de la modi icación po unión e e sible
de la homocis eína a p o eínas ascula es. Nues os esul ados, p elimina es, sugie en sin
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
301
emba go, la ele ancia de la concen ación de HDL (es echamen e inculada a los
geno ipos PON1 Me 55Leu) y de ma cado es clásicos (geno ipos C677T del gen MTHFR)
en la dinámica de es a unión en los agmen os de AMI.
Publicaciones
302
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
309
me hyla ion-speci ic PCR (MSP) me hod. Mean o MSP alues we e exp essed as
No malized Me hyla ion Index (NIM). Also, we encompassing only p oximal p omo e iNOS
sequence and was assessed by de eloping a Sensi i e Mel ing a e Real Time-
Me hyla ion Speci ic PCR (SMART-MS-PCR) assay, and alues we e exp essed (%).
The iNOS mean gene exp ession was sligh ly highe in punch ao ic agmen s wi h espec
o he mean alue obse ed in IMA agmen , wi hou s a is ical signi icance. To al plasma
Hcy concen a ion was s ongly ela ed wi h iNOS gene exp ession in IMA agmen s
( =0.653; p = 0.006; n = 14). When assessed iNOS p oximal p omo e me hyla ion by
SMART-MS-PCR, Hcy le els we e s a is ically co ela ed wi h iNOS gene p omo e
me hyla ion pe cen ages in ei he IMA o punch agmen s. To al Hcy le els and
me hyla ion pe cen ages alues we e di ec ly co ela ed in IMA agmen s ( = 0.943;
p = 0.002; n = 6) and in e sely in punch ao ic agmen s ( = -0.771; p = 0.036; n = 6).
Nei he o he desc ibed co ela ions con ibu ed in a signi ican way o iNOS gene
exp ession a ia ions.
CONCLUSIONS:
Ou da a, e alua ing bo h dis al and p oximal iNOS p omo e egions a gue in
a ou o he majo ele ance o o he Hcy induced mechanisms ac ing on iNOS gene
exp ession a ia ion, a he han, a di ec e ec o Hcy-induced CpG me hyla ion on iNOS
gene exp ession.
KEYWORDS:
Homocys einemia; Co ona y A e y Bypass G a ing; Inducible Ni ic Oxide
Syn hase.
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To ci e his abs ac , please use he ollowing in o ma ion:
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om mild homocys einemic pa ien s unde going co ona y a e y bypass g a ing (CABG)
[abs ac ]. Jou nal o Clinical Hype ension 2012;14 Suppl 1 :212.
Rele ancia de polimo ismos génicos y la S-homocis eína en la epigénesis en a e ia mama ia in e na y ao a
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In oducción
La homocis eína (Hcy) es un ac o de iesgo ca dio ascula independien e. La
insu iciencia enal, cie as de iciencias nu icionales y la a ian e 677T en homocigosis del
gen MTHFR se asocian, en e o os de e minan es, con ni eles al os en e mode ados e
in e medios de Hcy. Algunos au o es sugie en compo amien os di e en es de la Hcy
plasmá ica espec o a la unida a la pa ed median e esiduos de cis eína (S-
homocis einilación).
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Obje i os
E alua en agmen os de a e ia mama ia izquie da (AMI) p oceden es de
pacien es some idos a ci ugía de e ascula ización co ona ia, los ni eles de p o eínas
homocis einiladas.
Mé odos
Los ni eles de homocis eína plasmá ica o al se midie on median e HPLC. Los
ni eles de p o eínas homocis einiladas se de e mina on, como ha sido desc i o con
an e io idad po Pe na e al. (Kidney In e na ional, 2006) con modi icaciones.
Resul ados
E aluamos un o al de 192 pacien es (86,7% homb es) con una edad media de
64,1 ± 7,4 años. La concen ación plasmá ica media de homocis eína ( Hcy) ue de 12,96 ±
3,9 μM. Todos los pacien es e aluados mos a on alo es no males de ácido ólico y
i amina B12. Los ni eles de ácido ólico co elaciona on de o ma in e sa con los ni eles
de Hcy ( = –0,362; p = 0,04). Con i mamos la p esencia de homocis eína-S-p o eína
(Hcy-S-p o eína) en 66 (34,3%) de los agmen os de AMI e aluados. Po el con a io, no
pudimos de ec a p o eínas unidas a homocis eína median e enlace amida. El alo medio
de Hcy-S-p o eínas ue de 16,44 ± 31,5 μM. El alo medio ajus ado al con enido p o eico
del homogeneizado ue de 38,6 ± 49 (μM/μg p o eína). Los ni eles de Hcy no
co elaciona on con los ni eles de Hcy-S-p o eína en agmen os AMI. Es más, no
encon amos co elaciones signi ica i as cuando e aluamos la concen ación de Hcy o la
de Hcy-S-p o eína con el g ado de me ilación en el p omo o del gen Ddah2.
Conclusiones
Los alo es de Hcy-S-p o eína no co elaciona on con los alo es de Hcy en
agmen os de AMI. Nues os da os con i man los de o os au o es, en el sen ido de que la
Hcy que se une a esiduos p o eicos en la pa ed a e ial se compo a de mane a
independien e de la Hcy.
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In oducción
La a e oscle osis, la en e medad enal y la hipe ensión a e ial se asocian con
inc emen os en la exp esión del gen iNOS. In i o, en una g an a iedad de ipos celula es
es di ícil log a es a inducción a la exposición a ci ocinas. Aunque no se han ca ac e izado
islas CpG en el p omo o del gen iNOS, se han apo ado e idencias de que la me ilación
de dinucleó idos CpG conjun amen e con la me ilación del esiduo de lisina 9 en la his ona
H3 es án ligadas a la ausencia de inducción del mensaje o del gen iNOS en células
humanas.
Obje i os
Analiza el g ado de me ilación global y en egiones especí icas en el p omo o del
gen iNOS en agmen os aó icos y de a e ia mama ia in e na (AMI) en pacien es con
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hipe homocis einemia mode ada, some idos a ci ugía de e ascula ización co ona ia
(CRC).
Mé odos
Las concen aciones de homocis eína plasmá ica o al ( Hcy) se e alua on po
HPLC. El g ado de me ilación global se de e minó analizando la secuencia comple a del
p omo o del gen humano iNOS y diseñando p ime s especí icos pa a me ilación (MSP).
En una segunda ap oximación, la secuencia del p omo o del gen iNOS, pa a lo cual se
desa olló un p o ocolo de Sensi i e Mel ing a e Real Time-Me hyla ion Speci ic PCR
(SMART-MS-PCR).
Resul ados
La media de alo es de la exp esión ela i a del gen iNOS esul ó supe io en
agmen os aó icos e sus agmen os de AMI. Se obse ó una co elación en e los
alo es de Hcy con los alo es de exp esión ela i a del gen iNOS en agmen os AMI ( =
0,653; p = 0,006; n = 14). Po el con a io, no se obse a on co elaciones signi ica i as
en e los alo es de Hcy y los po cen ajes de me ilación en el p omo o del gen iNOS,
e aluados median e MSP. Cuando se e aluó el g ado de me ilación en la egión p oximal
del p omo o iNOS median e SMART-MS-PCR, los alo es de Hcy co elaciona on con los
po cen ajes de me ilación.
Los alo es de Hcy y el po cen aje de me ilación co elaciona on de o ma di ec a
en AMI ( = 0,943; p = 0,002; n = 6) e in e sa en agmen os aó icos ( = –0,771; p =
0,036; n = 6). Ninguna de las co elaciones con ibuyó de modo signi ica i o a las
a iaciones de exp esión del gen iNOS.
Conclusiones
Nues os da os, as la e aluación dis al y p oximal de las egiones p omo o as del
gen iNOS, a gumen an en a o de o os mecanismos a a és de los cuales la Hcy induce
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a iaciones en la exp esión del gen iNOS. La con ibución del e ec o di ec o de la Hcy
sob e la me ilación de díme os CpG en el p omo o del gen iNOS pa ece se meno .
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