AUICEM 2011
V Zambelli

Introducere
SRA (sistemul renina angiotensina) are rol in mentinerea homeostaziei HE.
Componentele SRA
– renina
Descopreita in 1898
-Enzima de conversie
-Enzima de conversie 2
Descoperita in 2000
– angiotensina I
– angiotensina II
-receptorii angiotensinici: AT1R si AT2R

Exista trei variante ale SRA
1.SRA circulant
Actioneaza la nivel sistemic.
Angiotensinogenul de oricine hepatica este transformat in angiotensina I prin actiunea reninei circulante (care isi are originea in aparatul juxtaglomerular). Angiotensina I este transforamta in angiotensina II prin actiunea enzimei de ocnvresie (care isi are originea in CE de la nivelul vaselor pulmonare). Angiotensina II este vasocconstrictor.
Angiotensina (AT) actioneaza pe receptorii angiotensinici (RAT 1 si 2 sau AT1R si AT2R)
– RAT 1 (AT1R)

Vasoconstrictie
Proliferare celulara
Hipertrofie

– RAT 2 (AT2R)

Vasodilatatie
Antiproliferare
Antihipertorfie

Are functie de sistem endocrin
2.SRA local

Sitemele locale exista in unele tesuturi.
Se sintetizeaza AT II local.
Exista toate componentele SRA.
A fost descris recent

Are functie de sistem paracrin
3. SRA intracelular

Produce AT II
Descris recent

Are functie de sistem autocrin sau intracrin.

RAS si inflamatia
CE participa la homeostazia sistemica prin

– functia de bariera fizica
– mentinerea echilibrului fluido-coagulant
– participa la raspunsul imun
– sintetizeaza unuii produsi vasocativi

Lezarea directa a CE (mecanica, chimica infectioasa) declanseaza cascada inflamatiei prin

– alterarea integritatii peretelui vascular
– producerea si eliberarea de citokine, molecule de adeziune agenti procaogulanti si ROS.
RAS este impicat in hoemostazia hemodinamica si modularea procesului inflamator prin AGT II.
– reglarea permeabilitatii vasculare prin inducerea la nivelul CE a sintezei de Pg si VEGE (vascular endothelial cell growth factor)
– extravazarea leucocitara prin activarea L, cresterea expresiei factorilor de aderenta la nivelul CE (selectine, molecule de adeziune celulara, chemokine, citokine- TFG beta)

AGT II actioneaza pe AT1R (angiotensin receptor 1) ceea ce duce la activarea unor factori de transcriptie: AP-1 (activated protein 1) si NF-kB. Acestia duc la activarea genelor implicate in inflamatie si leziune tisulara.

LOSARTAN-ul (antagonist de ATR1) – atenueaza expresia selectinelor si reduce nivelul plasmatic al chemokinelor la pacientii vasculari. Suprima transmigrarea leucocitara.

RAS participa la ultima faza a inflamatiei si anume la cresterea celulara si reparatia tislulara.
AGT II genereaza cresterea celulara si elibereaza factori care induc (la nivelul rinichiului) hipertrofia de organ, sinteza masiva de MEC si formarea de cicatrice chiar fibroza tisulara (cord si plamin).
Supraactivarea RAS este implicata in

– evolutia ateroscelrozei
– HTA
– accidentele CV si renale

– IMA
– AVC
– ICG
– DZ
– nefroscleroza
– tuomrogeneza
– HTP

HTP este definta de cresterea rezistentei vasulare, remodelare CE, cresterea rezistentei in fata VD cu IVD care poate duce la deces.
In acest context, AGT II pare sa medieze mai degraba raspunsul inflamator decit vasocosntrictia. Prin modelarea raspunsului inflamator se ajunge la remodelare vasculara (proliferarea muschiului neted vascular).
La aceasta se adauga cresterea expresiei de TGF-beta care duce la diferentierea fibroblastilor care depun MEC excesiv. Concomitent se produce apoptoza celulelor epiteliale alveolare.

Enzima de conversie (EC)
EC este dipeptidil carboxipeptidaza (cliveaza dipeptide)
Efecte: trece AGT1 in AGT2 si inactiveaza bradikinina.
Localizare: este dispusa ca exopeptidaza pe fata luminala a CE din plamin.
Cresterea nivelului de EC in BAL poate fi un marker al leziunii CE de la nivelul plaminului.

Evolutia EC serica poate face diferenta dintre evolutia favorabila si cea nefavorabila a ARDS.
Evolutia favorabila:

– Etapa initiala ce EC scazuta
– Etapa tardiva cu EC crescuta

Evolutie nefavorabila

– EC este scazuta si se mentine ca atare.

Studiile genetice arata ca fenotipul ceu activitate crescuta a CE favorizeaza aparitia ARDS in conditiile in care fenomenul nu apare la fenotipul care NU exprima activitate crescuta de EC.
Datele din literatura sint, insa, conflictuale.

AGT 2 (angiotensina 2)
Partea intunecata a RAS
Exista doua tipuri de receptori angiotensinici: AT1R si AT2R. Cele doua tipuri au efecte opuse.
ALI/ARDS este o stare care dezvola edem cu urmatoarele carateristici

– Activarea procesului inflmator
– Cresterea presiunii hidrostatice
– Cresterea permeabilitatii vasculare

AGT 2 favorizeaza favorizeaza aparitia ALI/ARDS prin implicarea tuturor mecanismelor enumerate mai sus. Ea actioneaza pe AT1R.
Blocarea AT1R in modele experimentale de ALI/ARDS duce la ameliorarea evolutie sindromului.
Fazele precoce de ALI se caracterizeaza prin proliferarea pneumocitelor de tip II (ca proces reparator) prin activarea sistemului Fas/Fas ligand. AGT 2 favorizeaza apoptoza acestor pneumocite in faza tardiva de evolutie a ALI ceea ce se traduce prin declansarea si evolutia procesului de fibroza. AGT 2 pare sa declaseze apoptoza prin modularea activitatii sistemului Fas/Fas ligand.
In culturi celulare s-a observat ca

– saralasina, un inhibitor de neselectiv de receptor angiotensinic poate inhiba apoptoza indusa atit de angiotensinogen cit si de AGT 2.
– lisinoprilul, inhibitor al enzimei de conversie, blocheaza apoptoza indusa de angiotensinogen dar nu si pe cea indusa de AGT 2.

Epiteliile alveolare exprima mRNAs pentru ambii receptori ai angiotensinei II : AT1R si AT2R. Dar numai inhibitorii selectivi de AT1R blocheaza apoptoza indusa de AGT 2.
AGT 2 influenteaza progresia ALI catre fibroza. Este factor mitogenic pentru fibroblasitii umani adulti prin AT1R. Stimuleaza si elibereaza prin mecanism autocrin TFG-beta (citokina proinflamatorie) la nivelul fibroblasitlor fetali. Tot la nivelul fibroblasitlor fetali stimuleaza productia de procolagen.
BLEOMICINA (agent chimioterapic) creste concentratia pulmonara de AGT 2. IEC sau de AT1R atenueaza acumularea pulmonara de colagen si expresia de TGF-beta.

ALI indusa de sepsis, model animal.

– exista concentratie crescuta de AGT 2 la nivelul tesutului pulmonar
– inhibitorii de AT1R imbunatatesc indicatorii de edem (indexul de permeabilitate vasculara, raportul umed/uscat, extravazarea albastrului de Evens).

Datele din studiile in vitro sint in concordanta cu cele de mai sus.
Secretia de citokina proinflamtaorii (TNF alfa, IL1-beta, IL6) indusa de sepsis este partial inhibata de adminstrarea de inhibitori de AT1R.
De asemenea, cascadele de semnalizare de mai jos care par sa fie implicate in efectele proinflamatorii ale AGT 2, sint inhibate de inhibitorii AT1R.

– NF-kB
– MAPK (mitogen activated protein kinase)
– JNK (c-jun N- terminated kinase)
– AP-1 (activated protein-1)

Enzima de conversie 2 (ACE2) sau partea stralucitoare a RAS
ACE2 a fost identificata in 2000. Este prima varianta a unui homolg de ACE (EC).
Ea este exprimata pe CE predominant in cord rinichi si testicule, dar si in plamin (atit pe pneumocitele sau epiteliile alveolare I si II cit si pe epiteliile) bronsiolare, ficat, intestin subtire si creier.
Structura: este un glicopeptid cu 805 aa.
Localizarea ei este membranara cu un domeniu extracelular (metaloproteaza Zn binding), un domeniu tranmembranar si o coada intrecitoplasmatica.
Are un singur domenu catalitic.
Are functia de carboxipeptidaza (cliveaza numai un reziduu C terminal spre deosebire de EC care cliveaza dipeptide). Modul acesta de actiune o face rezistenta la inbitorii enzimei de conversie.
Efectele ACE2
1. Catalizeaza AGT I la Ang(1-9) si AGT II la Ang (1-7).

Ang (1-9) poate fi trecut de catre EC in Ang (1-7). ACE2 hidrolizeaza mai eficient AGT II decit AGT I. Ca urmare creste cantitatea de Ang (1-7) generata.
Ang (1-7) are efect vasodilatator.

2. ACE 2 catalizeaza si proteoliza urmatorelor molecule

– neurotensina
– kinetensina
– des-argininvasopresina
– apelin-13.

La nivelul plaminului ACE 2 exista in pneumocitele de tip I si II si in celulele epiteliale ale epiteliului bronsic. ACE2 si AT2R induc protectia fata de ALI sever (model experimental murin de aspiratie acida si sepsis).
ACE2 regleaza negativ nivele de AGT II. Daca ACE2 lipseste, AGT II creste in plasma si in plamin.

ACE2 in patologia SARS.
ACE2 este considerata un receptor viral pentru SARS. ACE2 cuplata cu virusul declanseaza procesul de pinocitoza a particulelor virale. Daca ACE2 nu exista, infectia virala din acest caz este drastic limitata.

Angiotensina (1-7) si receptorii Mas.
Ang 1-7 este un heptapeptid biologic activ. El este generat din AGT I si II de catre mai multe peptidaze dintre care ACE2 este cea mai importanta.
Efecte pe receptorul Mas
Receptorul Mas este un receptor cuplat cu proteina G.
Ang 1-7 se paote cupla si cu AT2R dar afinitatea pentru el este mai mica in comparatie cu Ang II.
Calea ACE2 – Ang (1-7) – Mas este considerata principalul mecanism de contrareglare a celeilalte cai din RAS (ACE – Ang II – AT1R). Calea ACE – Ang II – AT1R gnereaza AGT II cu vasoconstricite, catabolizare a Ang 1-7 la Ang 1-5 si catabolismul bradikininei.
Calea ACE2 – Ang (1-7) – Mas duce la reducerea AGT II cu cresterea ang 1-7.
Ang 1-7

– este catabolizata de ACE la Ang 1-5
– poate inhiba functia ACE la nivelul domeniului C terminal
– are efect vasodilatator secundar prin inhibarea ACE si reducerea AGT II dar si direct prin intermediul Eliberarii de NO
– potentarea indirecta a bradikininei (vsodilatatie)
– prin actiunea pe MAs duce la efect antiproliferativ pe

– m. neted vascular
– tesutul fibromuscular
– celulele maligne pulmonare

– poate reduce remodelarea prin limitarea hipertrofiei si depunerilor de colagen.

Agonistii Mas

– scad eliberarea de citokine proinflamatorii (TVF alfa, Il-1beta)
– limiteaza procesul de rolling si adeziune a leucocitelor șa CE in zonele lezate.
– reduc fenomenele clinice de inflamatie

Prin cele enumerate mai sus ar putea fi un tratament in artrita umana.

Strategii terapeutice
1. IEC
a. experimental
Administrarea de IEC in ALI experimental idus prin LPZ reduce amploarea leziunilor morfopatologice si eliberarea de citokine.
In ALI indusa de ingestia cronica de alcool, administrarea de lisinopril si losartan are efectele mentionate mai sus plus reducerea nivelelor de TGF-beta, prevenirea depletiei de glutation si limitarea disfunctiei epiteliale.
In ALI indus cu acid oleic captoprilul poate atenua leziunea pulmonara prin protectia celulei endoteliale, reducerea expresiei moleculei de adeziune celulara CAM-1, reducerea activarii caii NF-kB. Imbunatateste raportul PaO2/FiO2.
b. Clinica umana
Nu exista studii.
Retrospectiv, in loturi de pacienti care se tratau cu IEC mortalitatea la 30 de zile prin pneumonie comunitara era mai redusa.
2. rhACE2 (recombinated human ACE2) administrat experimental in ALI/ARDS a redus gravitatea leziunilor histologice si a suferintei clinice pulmonare.
Exista sugestii pentru clinica umana dar nu exista studii in acest sens.