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Activación endotelial

La activación endotelial es un estado proinflamatorio y procoagulante de las células endoteliales que recubren el lumen de los vasos sanguíneos . [1] Se caracteriza principalmente por un aumento de las interacciones con los glóbulos blancos (leucocitos) y se asocia con los estados tempranos de la aterosclerosis y la sepsis , entre otros. [2] También está implicada en la formación de trombosis venosa profunda . [3] Como resultado de la activación, el entotelio libera cuerpos de Weibel-Palade . [4]

Detección y respuestas mecánicas

El aumento de la tensión de corte induce una respuesta vascular al activar la síntesis de óxido nítrico y las vías de mecanotransducción de las células endoteliales. [5] La síntesis de óxido nítrico facilita la dilatación mediada por la tensión de corte en los vasos sanguíneos y mantiene un estado homeostático. [6] Además, los niveles de tensión de corte fisiológica en la pared del vaso regulan positivamente la presencia de agentes antitrombóticos a través de la transducción de señales mecano de proteínas transmembrana mecanorreceptoras, proteínas de unión y mecanosensores subendoteliales. [7] La ​​tensión de corte causa la deformación de las células endoteliales que activa los canales iónicos transmembrana . [8] Se entiende que la tensión de corte elevada de la pared causada por el ejercicio promueve la biogénesis mitocondrial en el endotelio vascular, lo que indica los beneficios que puede tener el ejercicio regular en la función vascular. [9] La alineación se reconoce como un mecanismo importante y determinante de la respuesta vascular inducida por la tensión de corte; Las pruebas in vivo de células endoteliales han demostrado que su respuesta mecanotransductora depende de la dirección, ya que la síntesis de óxido nítrico endotelial se activa preferentemente bajo flujo paralelo, mientras que los flujos perpendiculares activan vías inflamatorias como la producción de especies reactivas de oxígeno y el factor nuclear-κB. [10] Por lo tanto, el flujo perturbado/oscilante y las condiciones de bajo flujo, que crean un entorno de tensión de corte irregular y pasivo, dan como resultado la activación inflamatoria debido a una capacidad de alineación limitada de las células endoteliales. Las regiones de la vasculatura con baja tensión de corte son vulnerables a la adhesión elevada de monocitos y a la apoptosis de células endoteliales. [11] Sin embargo, a diferencia del flujo oscilatorio, tanto el flujo laminar (estacionario) como el pulsátil y los entornos de tensión de corte a menudo se consideran juntos como mecanismos para mantener la homeostasis vascular y prevenir la inflamación, la formación de especies reactivas de oxígeno y las vías de coagulación. [12] Se sabe que una tensión de corte laminar alta y uniforme promueve un estado de quiescencia de las células endoteliales, proporciona efectos antitrombóticos, previene la proliferación y disminuye la inflamación y la apoptosis. A niveles altos de tensión de corte (10 Pa), la respuesta de las células endoteliales es distinta de los valores fisiológicos/normales superiores; una tensión de corte alta en la pared provoca un estado de remodelación de la promatriz, proliferativo, anticoagulante y antiinflamatorio. [13] Sin embargo, valores muy altos de tensión de corte en la pared (28,4 Pa) previenen la alineación de las células endoteliales y estimulan la proliferación y la apoptosis, aunque se determinó que la respuesta endotelial a entornos de tensión de corte depende del gradiente de tensión de corte en la pared local. [14]

Véase también

Referencias

  1. ^ Li X, Fang P, Li Y, Kuo YM, Andrews AJ, Nanayakkara G, Johnson C, Fu H, Shan H, Du F, Hoffman NE, Yu D, Eguchi S, Madesh M, Koch WJ, Sun J, Jiang X, Wang H, Yang X (junio de 2016). "Las especies reactivas de oxígeno mitocondrial median la activación de células endoteliales inducida por lisofosfatidilcolina". Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular . 36 (6): 1090–100. doi :10.1161/ATVBAHA.115.306964. PMC  4882253 . PMID  27127201.
  2. ^ Alom-Ruiz SP, Anilkumar N, Shah AM (junio de 2008). "Especies reactivas de oxígeno y activación endotelial". Antioxidantes y señalización redox . 10 (6): 1089–100. doi :10.1089/ars.2007.2007. PMID  18315494.
  3. ^ Bovill EG, van der Vliet A (2011). "Hipoxia y trombosis asociadas a estasis valvular venosa: ¿cuál es el vínculo?". Revisión anual de fisiología . 73 : 527–45. doi :10.1146/annurev-physiol-012110-142305. PMID  21034220.
  4. ^ López JA, Chen J (2009). "Fisiopatología de la trombosis venosa". Thrombosis Research . 123 (Suppl 4): S30-4. doi :10.1016/S0049-3848(09)70140-9. PMID  19303501.
  5. ^ Rodríguez I, González M (16 de septiembre de 2014). "Mecanismos fisiológicos de la respuesta vascular inducida por esfuerzo cortante y efecto del ejercicio en la circulación sistémica y placentaria". Frontiers in Pharmacology . 5 : 209. doi : 10.3389/fphar.2014.00209 . PMC 4165280 . PMID  25278895. 
  6. ^ Lu D, Kassab GS (octubre de 2011). "El papel de la tensión cortante y el estiramiento en la mecanobiología vascular". Journal of the Royal Society, Interface . 8 (63): 1379–85. doi :10.1098/rsif.2011.0177. PMC 3163429 . PMID  21733876. 
  7. ^ Papaioannou TG, Stefanadis C (enero-febrero de 2005). "Esfuerzo cortante de la pared vascular: principios y métodos básicos". Revista Helénica de Cardiología . 46 (1): 9-15. PMID  15807389.
  8. ^ Lee J, Packard RR, Hsiai TK (octubre de 2015). "Modulación del flujo sanguíneo en la dinámica vascular". Current Opinion in Lipidology . 26 (5): 376–83. doi :10.1097/MOL.0000000000000218. PMC 4626080 . PMID  26218416. 
  9. ^ Kim B, Lee H, Kawata K, Park JY (2014). "El esfuerzo cortante de la pared mediado por el ejercicio aumenta la biogénesis mitocondrial en el endotelio vascular". PLOS ONE . ​​9 (11): e111409. Bibcode :2014PLoSO...9k1409K. doi : 10.1371/journal.pone.0111409 . PMC 4222908 . PMID  25375175. 
  10. ^ Wang C, Baker BM, Chen CS, Schwartz MA (septiembre de 2013). "Detección de la dirección del flujo por células endoteliales". Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular . 33 (9): 2130–6. doi :10.1161/ATVBAHA.113.301826. PMC 3812824 . PMID  23814115. 
  11. ^ Berk BC (febrero de 2008). "Mecanismos de señalización ateroprotectores activados por flujo laminar constante en células endoteliales". Circulation . 117 (8): 1082–9. doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.720730 . PMID  18299513.
  12. ^ Hsieh HJ, Liu CA, Huang B, Tseng AH, Wang DL (enero de 2014). "Mecanotransducción endotelial inducida por cizallamiento: la interacción entre las especies reactivas de oxígeno (ROS) y el óxido nítrico (NO) y las implicaciones fisiopatológicas". Journal of Biomedical Science . 21 (1): 3. doi : 10.1186/1423-0127-21-3 . PMC 3898375 . PMID  24410814. 
  13. ^ Dolan JM, Sim FJ, Meng H, Kolega J (abril de 2012). "Las células endoteliales expresan un perfil transcripcional único bajo una tensión de corte de pared muy alta que se sabe que induce una remodelación arterial expansiva". American Journal of Physiology. Fisiología celular . 302 (8): C1109-18. doi :10.1152/ajpcell.00369.2011. PMC 3330730. PMID  22173868 . 
  14. ^ Dolan JM, Meng H, Singh S, Paluch R, Kolega J (junio de 2011). "La alta tensión de corte del fluido y los gradientes de tensión de corte espacial afectan la proliferación, supervivencia y alineación endotelial". Anales de ingeniería biomédica . 39 (6): 1620–31. doi :10.1007/s10439-011-0267-8. PMC 4809045 . PMID  21312062. 

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