CONCLUSIONS

1.3.3.1.1. Estructura y biología

La estructura del PAI-1 humano ha sido ampliamente estudiada (Figura 1.8). Es el principal inhibidor fisiológico de los activadores tPA (mono- y bicatenario) y uPA (tc-uPA pero no sc-uPA) y juega un papel importante en la regulación de la fibrinolisis. Se trata de una glicoproteína de cadena única de peso molecular 50.000 que es sintetizada y secretada por una gran variedad de tipos celulares en cultivo (136), incluyendo células endoteliales (137). La molécula precursora del PAI-1 tiene 402 aminoácidos de longitud, incluyendo un péptido señal de 23 aminoácidos. El corte de ese péptido señal da lugar a la forma secretada del PAI-1 de 379 aminoácidos, el cual posee tres sitios potenciales de glicosilación. La forma madura es rica en metionina y pobre en cisteína, tal y como indican

Remedios Castelló Cros. Introducción

sus propiedades bioquímicas. También se ha descrito una forma inactiva, aunque intacta, del PAI-1 que puede reactivarse con agentes desnaturalizantes y subsiguiente renaturalización y que se le denomina PAI-1 latente (138). Estudios de homología demuestran que el PAI-1 forma parte de la superfamilia de los inhibidores de las serín- proteasas o serpinas.

El PAI-1 es sintetizado por las células endoteliales y hepatocitos; está presente en los gránulos α de las plaquetas (90%) y en el plasma (10%), donde circula en forma activa ligado a una proteína estabilizadora (vitronectina), siendo su vida media de 10 minutos. Las plaquetas constituyen la principal reserva de PAI-1, donde se almacenan a nivel de los

gránulos α conteniendo de 4000 a 8000 moléculas por célula (100-200 ng/mL sangre)

(139) y se libera por la acción del colágeno y ADP; mientras que una parte menor está presente en el plasma (alrededor de 10 ng/mL). El PAI-1 plasmático tiene su origen básicamente en las células endoteliales vasculares y en el hígado. El amplio rango de variación en los niveles normales de PAI-1 plasmático (0,5-40 U/mL) puede deberse a la liberación por parte de las plaquetas de parte del PAI-1 contenido en ellas durante el proceso de extracción. El PAI-1 es una proteína relativamente termoestable cuando se encuentra depositada sobre la matriz subendotelial (140), debido a su unión con una glicoproteína, la vitronectina.

El PAI-1 es capaz también de inhibir a la trombina en presencia de heparina de alto peso molecular (141). Parece que la significación de la inhibición de la trombina por parte del PAI-1, en presencia de heparina de alto peso molecular y de vitronectina, debe ser importante para la regulación de procesos proteolíticos extravasculares. Se ha demostrado que el PAI-1 es capaz de unirse a la fibrina polimerizada de un modo específico, reversible y saturable (142-144). Esto implica que todos los componentes básicos del sistema fibrinolítico están ensamblados sobre una fase sólida formada por polímeros de fibrina.

Cáncer de mama : Fibrinolisis y Metaloproteasas.

Figura 1.8. Modelo estructural de la conformación de la molécula de PAI-1 en estado latente. Las flechas representan las regiones en hoja β y las espirales las regiones en α-hélice (145).

Por otro lado, se ha observado que la internalización del uPA mediada por su receptor es dependiente de PAI-1. Existe un modelo propuesto para explicar este proceso según el cual la sc-uPA se uniría a su receptor y sería convertida en tc-uPA, la cual activaría al plasminógeno unido en superficie a plasmina. La presencia de PAI-1 bloquearía a la tc-uPA, frenando la producción de plasmina, mientras que el complejo uPA/PAI-1 sería internalizado y degradado (146). La generación controlada de plasmina unida a superficie puede modular la capacidad de las células para migrar e invadir tejidos, modulando las interacciones entre las células, la membrana basal y la matriz extracelular (147). De este modo el PAI-1 controla la actividad proteolítica en la superficie celular y la localización física de uPAR en la membrana plasmática.

1.3.3.1.2. Regulación

El gen del PAI-1 se expande a lo largo de 12 kb (148) y está fragmentado en 9 exones. Un análisis de su secuencia revela la presencia de varios puntos potenciales de poliadenilación que se adaptan a la secuencia consenso AATAAA. El análisis del mRNA del PAI-1 mediante Northern blot revela la existencia de dos transcritos de 3.2 y 2.3 kb de longitud aproximadamente (149-151). Ambos RNAs codifican un PAI-1 idéntico descartándose la posibilidad de un splicing alternativo. El gen se localiza en el cromosoma 7 en posición q21.3-q22 (151).

Remedios Castelló Cros. Introducción

La expresión del PAI-1 ha sido observada en varios tipos celulares y tejidos y se han identificado numerosos factores que juegan un importante papel en la regulación de su síntesis. Muchos factores de crecimiento como el de transformación tipo β (TGF-β), el vascular (VEGF) y el de fibroblastos (bFGF), así como citoquinas inflamatorias (IL-1, TNF-α), hormonas (corticosteroides, insulina) y la proteína supresora de tumores p53, inducen las síntesis de PAI-1, aunque no se conoce con precisión los mecanismos por los cuales estos factores actúan (152-157). También se han descrito diversos factores que están implicados en la estabilidad del mRNA del PAI-1, como son el TGF-β (158), la insulina (159), la hipoxia (160) y el AMPc (161).

La región flanqueante del gen del PAI-1 humano en dirección 5' ha sido extensamente caracterizada (148, 162, 163). En esta región se localiza la caja TATA, y toda una serie de secuencias con homologías con elementos reguladores conocidos, como las secuencias AP-1 (activating protein 1). Esas secuencias son reconocidas por un complejo formado por los factores transcripcionales jun y fos (113), y han sido implicadas en la inducción de la transcripción génica por ésteres de forbol (164, 165). Estos mismos elementos AP-1 también se han relacionado con la respuesta a TNF-α y TGF-β (166, 167).

1.3.3.1.3. Fisiopatología

El PAI-1 se ha considerado como el principal regulador de la fibrinolisis in vivo. Se han observado con frecuencia niveles anormalmente elevados de PAI-1 en condiciones en las que el riesgo trombótico está aumentado, como la gestación (168-172) y en ciertas complicaciones obstétricas como la preeclampsia (169, 173-175). También se detecta un aumento de sus niveles en el plasma de pacientes con trombosis venosa profunda (176, 177) y en pacientes con infarto de miocardio (178-181).

Por último, hay que citar la implicación del PAI-1 en los procesos tumorales. En este sentido, es importante resaltar el papel que se le concede al uPA y a su receptor uPAR en los procesos de migración y degradación proteolítica de la matriz extracelular durante el desarrollo de las metástasis. A pesar de no conocerse en detalle el significado de este hecho, los niveles de PAI-1 y uPA son considerados importantes parámetros pronósticos y pueden tener una creciente importancia terapéutica en algunos tipos de cáncer (182, 183).

Cáncer de mama : Fibrinolisis y Metaloproteasas.