6. A LDL e aterogênese.
A LDL, que pode estar modificada por oxidação, glicação (em diabetes), agregação, associação com proteoglicanos ou incorporadas em complexos imunológicos, é a maior causa de lesão do endotélio e das SMCs subjacentes. Quando as partículas de LDL ficam aprisionadas na artéria, elas podem sofrer oxidação progressiva e ser captadas por macrófagos, por intermédio de receptores removedores presentes na superfície dessas células. Isto leva a formação de peróxidos de lipídeos e facilita o acúmulo de ésteres de colesterol, resultando na formação de células espumosas. A maneira pela qual a LDL é modificada pode variar bastante. A remoção da LDL modificada caracteriza um papel protetor inicial e importante dos macrófagos na resposta inflamatória, e minimizam os efeitos da LDL modificada sobre as células endoteliais e SMC. Antioxidantes como a vitamina E também podem reduzir a formação de radicais livres pela LDL modificada. Além da sua capacidade de lesar estas células, a LDL modificada é quimiotática para outros monócitos e podem regular a expressão de genes para M-CSF e MCP derivados das células endoteliais. Assim, a LDL pode ajudar a expandir a resposta inflamatória por estimular a replicação de monócitos para a lesão (ROSS,1998).
A própria resposta inflamatória pode produzir um profundo efeito no movimento de lipoproteínas na artéria. Especificamente, mediadores da inflamação como TNF-a , IL-1 e M-CSF aumentam a ligação de LDL ao endotélio e SMC e aumentam a transcrição de gene para receptor de LDL. Depois de se ligarem aos receptores removedores in vitro, a LDL modificada dá início a uma rede de eventos intracelulares, que incluem a indução de uroquinase e citocinas inflamatória como IL-1. Assim, um círculo vicioso de inflamação e modificação de lipoproteínas é formado. (ROSS,1998).
A OX-LDL está presente nas lesões ateroscleróticas em humanos. Em animais com hipercolesterolemia, os antioxidantes podem reduzir o tamanho das lesões, e podem reduzir as estrias gordurosas em primatas não-humanos. Observações atuais sugerem que os antioxidantes têm um efeito antiinflamatório, talvez por prevenir a expressão de moléculas de aderência para monócitos. Os antioxidantes dificultam a oxidação de LDL humana in vitro. A ingestão de vitamina E tem uma relação inversa com a incidência de infarto do miocárdio e a suplementação desta vitamina reduziu os eventos coronários em ensaios clínicos preliminares. Porém, outros antioxidantes, como o beta caroteno, não têm mostrado benefício neste sentido (ROSS,1998).
Como mostrado na figura 17, o evento inicial da aterosclerose é o acúmulo de LDL na matriz subendotelial. O acúmulo é maior quando os níveis de LDL circulante são maiores, e o transporte e a retenção de LDL estão aumentados em locais predispostos à formação da lesão. A LDL se difunde de forma passiva através das junções entre as células endoteliais (EC) e sua retenção pela parede do vaso parece envolver interações entre a apo B da LDL, outras lipoproteínas contendo apo B, chamadas de lipoproteína (a) Lp(a) e remanescentes, podem se acumular na íntima e promover a aterosclerose. A Lp(a) é uma partícula semelhante a LDL mas contém um polipeptídio adicional chamado de apolipoproteína (a) que está ligada com a apo B por uma ponte de dissulfeto. Esta lipoproteína parece ser particularmente aterogênica devido a seus efeitos adicionais na fibrinólise e crescimento das SMCs. (figura 17) (LUSIS, 2000).
FIGURA 17 - Início da lesão. Locais preferidos para o início da lesão são determinados em parte por forças hemodinâmicas que agem sob as células endoteliais e têm influência sobre a permeabilidade da barreira endotelial e expressão dos genes das EC como o gene para a NO sintetase (NOS). Um evento importante no início da formação da lesão é a retenção de LDL e outras lipoproteínas contento apo B como resultado de sua interação com componentes da matriz. O LDL passa por modificações oxidativas resultante da interação com espécies reativas de oxigênio (ROS) incluindo produtos da 12/15-Lipoxigenase (12-LO) como o HPETE. A oxidação de LDL é inibida pelo HDL, que contém uma enzima antioxidante sérica: a paraoxonase (PON1) (LUSIS, 2000).
A LDL normal não é captada pelos macrófagos com velocidade suficiente para formar células espumosas, então foi proposto que a LDL é de algum modo modificada na parede do vaso. Posteriormente, foi mostrado que a LDL retida, de fato sofre modificações, incluindo oxidação, lipólise, proteólise e agregação, e que estas modificações contribuem para a inflamação assim como para formação de células espumosas (LUSIS, 2000).
Uma das modificações mais importantes, desencadeadoras da lesão, é a oxidação lipídica como resultado da exposição a resíduos oxidativos das células vasculares. Desta maneira modificações inicialmente aumentam uma espécie de LDL chamada de LDL pouco oxidada (“minimally oxidized LDL”- MOX-LDL) que tem atividade pró-inflamatória mas não tem modificações suficientes para ser reconhecidas pelos receptores removedores dos macrófagos. Ratos deficientes em 12/15 Lipoxigenase tem uma diminuição considerável de aterosclerose, sugerindo que esta enzima pode ser uma fonte importante de espécies reativas de oxigênio (ROS) para a oxidação da LDL. As lipoxigenases inserem oxigênio molecular em ácidos graxos polienólicos, produzindo moléculas como ácido hidroperoxieicosatetraenóico (HPETE), que provavelmente são transferidas através da membrana plasmática para “semear” a LDL extracelular (figura 17) (LUSIS,2000).
A HDL é altamente protetora contra aterosclerose. Um mecanismo importante pelo qual o HDL exerce sua ação protetora é a remoção do excesso de colesterol dos tecidos periféricos, mas além disso a HDL também inibe a oxidação de lipoproteínas. As propriedades antioxidantes do HDL são devidas, em parte, a PON sérica, uma esterase carregada pela HDL que pode degradar certos fosfolipídeos oxidados biologicamente ativos (figura 17) (LUSIS,2000).
Um evento precipitante da lesão aterosclerótica é o acúmulo de MOX-LDL, que estimula a produção de várias moléculas pró-inflamatórias pelas ECs, incluindo moléculas de adesão e fatores de crescimento como M-CSF. (figura 18). A atividade biológica de MOX-LDL é devida principalmente a sua fração de fosfolipídeos. OX-LDL também pode inibir a produção de NO, um mediador químico com várias propriedades antiaterogênicas, incluindo o relaxamento dos vasos (LUSIS,2000).
FIGURA 18 - A LDL e o processo inflamatório. As MOX-LDL estimulam as células endoteliais a produzirem moléculas de adesão, proteínas quimiotáticas como MCP-1 e fatores de crescimento como M-CSF, resultando no recrutamento de monócitos para a parede arterial. OX-LDL tem outros efeitos como a inibição da produção de NO e a expressão de moléculas de aderência endotélio-leucócito (ELANs). Entre as CAMs endoteliais provavelmente as mais importantes no recrutamento de leucócitos são: ICAM-1, P-selectina, E-selectina, PCAM-1 e VCAM-1. Moléculas de adesão importantes dos monócitos incluem: ß-2 integrina, VLA-4 e PCAM-1. Produtos finais da glicação avançada (AGEs) são formados em diabetes e promovem a inflamação via receptores específicos das células endoteliais (LUSIS, 2000).
A entrada de determinados tipos de leucócitos na parede arterial é mediada por moléculas de adesão e fatores de quimiotáticos. Quando cultura de EC é exposta a OX-LDL, elas se ligam com monócitos, mas não com neutrófilos. A primeira etapa desta adesão, o margeamento de leucócitos sobre a superfície endotelial, é mediada por selectinas que se ligam aos receptores dos leucócitos. Estudos com ratos deficientes em P-selectina e E-selectina ou ICAM revelaram o papel dessas moléculas de adesão na aterosclerose. A firme adesão de monócitos e células T ao endotélio pode ser mediada pela integrina VLA-4 presentes nestas células, que interagem com VCAM-1 no endotélio. Finalmente, ratos deficientes em MCP-1 ou seu receptor CCR-2 tem uma redução significativa nas lesões ateroscleróticas, sugerindo que interação MCP-1/CCR-2 tenha sua função no recrutamento de monócitos na aterosclerose. A citocina M-CSF estimula a proliferação e diferenciação de macrófagos, além disso influencia várias de suas funções, inclusive a expressão de receptores removedores (LUSIS, 2000).
A LDL precisa estar intensamente modificada (“highly OX-LDL”) antes de poder ser captada pelos macrófagos para formar as células espumosas. (figura 19). Esta modificação provavelmente envolve ROS produzidas pelas ECs e macrófagos, mas suspeita-se que muitas enzimas também estão envolvidas, incluindo mieloperoxidase, esfingomielinase e uma fosfolipase A2 secretada. A mieloperoxidase gera espécies altamente reativas como o ácido hipocloroso e radical tirosil e a LDL modificada pela mieloperoxidase se liga aos receptores removedores dos macrófagos. A esfingomielinase pode promover a agregação de lipoproteínas levando ao aumento da retenção e sua maior captação pelos macrófagos. Finalmente, uma fosfolipase 2 secretada (sPLA2) pode promover a oxidação do LDL e ratos transgênicos com superexpressão desta enzima mostram um aumento de aterosclerose (LUSIS, 2000).
A captação rápida de partículas de LDL altamente oxidada pelos macrófagos, que levam a formação de células espumosas, é mediada por um grupo de receptores que reconhecem uma ampla gama de ligantes. Dois possíveis receptores removedores, SR-A e CD-36, parecem ser de fundamental importância. A expressão de receptores removedores é regulada por um fator de transcrição, cujos ligantes incluem ácidos graxos oxidados, e por citocinas como TNF-a e INF – a (LUSIS, 2000).
FIGURA 19 - LDL intensamente oxidada e a formação de células espumosas. Agregados de LDL altamente oxidadas são formados no vaso como resultado da ação de espécies reativas de oxigênio (ROS) e de enzimas como a esfingomilinase (SMase), fosfolipase 2 secretada (sPLA-2), outras lipases e mieloperoxidase (MPO). O agregado de OX-LDL é reconhecido pelos receptores removedores dos macrófagos como o SR-A, CD-36 e CD-38. A expressão dos receptores removedores é mediada por citocinas com TNF-a e INF-?. As células espumosas secretam apo E, que pode facilitar a remoção do excesso de colesterol. A morte das células espumosas resulta em uma massa extracelular de lipídeos e outras células necróticas (LUSIS, 2000).