Utilitat de l'enzim paraoxonasa/arilesterasa (Pon 1) en la investigació de la malaltia cardiovascular i la hepatopatia.

Abstract

1.Introducció<br/>Es coneix per paraoxonasa (PON) un grup d'enzims d'una família gènica que en els mamífers té almenys tres membres codificats pels gens PON1, PON2 i PON3. El més conegut d'aquests productes gènics és PON1, al qual la majoria d'autors es refereixen amb el nom de "paraoxonasa", tot i que en funció del substrat que s'utilitzi per a la seva determinació aquest enzim també es pot anomenar "arilesterasa". <br/><br/>El paper fisiològic de la PON1 encara no és ben conegut. En sèrum, aquest enzim es troba estretament associat a les HDL i és probable que aquesta associació sigui, en part, responsable del paper protector que les HDL exerceixen sobre la peroxidació de les LDL; ja que la PON1 és capaç de degradar els lipoperòxids formats a la LDL. Existeixen diversos llocs polimòrfics al gen PON1, dels quals els més estudiats són: els polimorfismes en posició 55 (PON155) i en posició 192 (PON1192). Aquests polimorfismes poden influir en la concentració i l'activitat de la PON1 i, segons alguns autors, també podrien afectar a la seva capacitat de protegir la LDL de l'oxidació. Considerant que aquest fenomen sembla ser un fet clau en el desenvolupament de l'arteriosclerosi, diversos autors ha estudiat la relació entre la PON1 i la malaltia cardiovascular. Els resultats d'aquests treballs no han estat concloents.<br/><br/>La síntesi de La PON1 sembla ser quasi exclusivament hepàtica. Actualment no es coneix si la PON1 té alguna funció específica dins dels hepatòcits o només es sintetitza i emmagatzema en ells per ser associada a les HDL i secretada a la circulació. Tampoc se sap si la PON1 té alguna funció en la fisiopatologia de les malalties hepàtiques.<br/><br/>En resum: d'una banda, els estudis realitzats per la comunitat científica per avaluar la relació de la PON1 amb les malalties cardiovasculars presentaven resultats contradictoris, d'una altra, hi havia una manca d'informació sobre els nivells d'activitat paraoxonasa en la malaltia hepàtica. Per aquests motius, el nostre grup de recerca es va interessar per l'estudi de la PON1 en la malaltia cardiovascular i també en la malaltia hepàtica crònica.<br/><br/><br/>2. Objectius<br/><br/>Estudi 1: · Valorar si els polimorfismes PON155 i PON1192 de l'enzim PN1 o la seva expressió fenotípica estan associats a la incidència d'infart de miocardi en una població mediterrània.<br/>Estudi 2: · Investigar la relació entre l'activitat PON1 en microsomes hepàtics, la peroxidació lipídica i el progrés de la malaltia en rates amb cirrosi hepàtica induïda per CCl4.<br/>Estudi 3: · Investigar la relació entre l'activitat PON1 en sèrum i el grau de lesió hepàtica en pacients amb malaltia hepàtica crònica.· Investigar la influència de la variabilitat genètica de PON1 en la seva activitat en el sèrum d'aquests pacients.· Investigar l'eficàcia de la mesura de l'activitat PON1 en sèrum, sola o en combinació amb els tests bioquímica habituals, en la valoració de la malaltia hepàtica crònica.<br/><br/><br/><br/>3. Resultats i discussió<br/><br/>Estudi 1: Paraoxonase Gln-Arg (192) and Leu-Met (55) gene polymorphisms and enzyme activity in a population with a low rate of coronary heart disease. Clinical Biochemistry 2002; 35: 197-203.<br/><br/>Estudi 2: Hepatic paraoxonase activity alterations and free radical production in rats with experimental cirrhosis. Metabolism 2001; 50: 997-1000.<br/><br/>Estudi 3: Serum paraoxonase activity: a new additional test for the improved evaluation of chronic liver damage. Clinical Chemistry 2002; 48: 261-268.

1. Introduction<br/><br/>Paraoxonase (PON) is an ester hidrolase that catalyzes the hydrolysis of some xenobiotics, such as organophosforates, unsaturated aliphatic esters, aromatic carboxylic esters, and possibly, carbamates. The PON gene family contains, in mammals, at least tree members, PON1, PON2 and PON3. The most known of these gene products is PON1, called "paraoxonase" or "arilesterase" depending on the substrate used to measure its activity.<br/><br/>PON1 is known to be tightly bound with HDL in serum, and some studies suggest that this association contributes to the protection conferred by HDL against LDL oxidation, since PON1 is capable to hydrolyze lipid peroxides located in oxidized LDL. There are some polymorphisms in PON1 gene, the most known being Gln/Arg substitution at position 192 and Met/Leu substitution at position 55. These polymorphisms are known to influence the activity and concentration of PON1. Some authors have associated these polymorphisms with PON1's ability to protect against LDL oxidation. LDL oxidation plays a key role in arteriosclerosis and, some studies have investigated the relation between PON1 protein, polymorphisms and these disease. The results had been inconclusive.<br/><br/>The liver plays a key role in the synthesis of serum PON1. PON1 gene expression has been observed only in the liver, and in vitro biochemical studies indicate properties shared by hepatic and serum PON1 what supports the hypothesis of a common identity for both enzymes. The possible function of PON1 in liver diseases is not known. <br/><br/><br/>2. Aims<br/><br/>First study: to assess whether PON1 polymorphisms at positions 55 and 192 or their phenotypic expression are associated with the incidence of myocardial infarction in a Mediterranean population.<br/><br/>Second study: to investigate the relationship between PON1 activity in hepatic microsomes, lipid peroxidation and hepatic damage progression in rats with CCl4 induced cirrhosis.<br/><br/>Third study: to investigate a) the relationship between serum PON1 activity and the degree of hepatic damage in patients with chronic liver disease; b) the influence of genetic variability on serum PON1 activity in these patients and; c) the efficacy of serum PON1 activity measurement, alone and in combination with the standard liver function tests, in the assessment of liver damage.<br/><br/><br/>3. Results and discussion<br/><br/>First study: Paraoxonase Gln-Arg (192) and Leu-Met (55) gene polymorphisms and enzyme activity in a population with a low rate of coronary heart disease. Clinical Biochemistry 2002; 35: 197-203.<br/><br/>Second study: Hepatic paraoxonase activity alterations and free radical production in rats with experimental cirrhosis. Metabolism 2001; 50: 997-1000.<br/><br/>Third study: Serum paraoxonase activity: a new additional test for the improved evaluation of chronic liver damage. Clinical Chemistry 2002; 48: 261-268.