Caso clínico: Hipertensión

Caso clínico de hipertensión
Introducción
Las enfermedades cardiovasculares dieron cuenta de, aproximadamente, el 25%
de todas las muertes en el mundo entero. En los países desarrollados, cerca de la mitad
de todas las muertes se deben a enfermedad cardiovascular, en especial enfermedad
cardíaca coronaria e infarto. Las personas cuya presión sanguínea se encuentra fuera del
rango normal para su edad, enfrentan una posibilidad aumentada de sufrir un infarto o
daño cardíaco o renal. Una presión sanguínea elevada es una condición que, en la
mayoría de los casos, no tiene causa aparente. Es una condición clínica en la que no
existe un único factor precipitante. La historia familiar de la enfermedad indica un
riesgo aumentado, pero la influencia de otros factores, tales como dieta (por ejemplo
ingesta salina), fumar o estrés, es muy importante. No se conocen cuáles son los genes
involucrados o cómo interactúan con factores ambientales para generar este desorden.
La presión sanguínea es un continuo y, generalmente, se eleva con la edad como
resistencia al incremento en el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos. En términos
clínicos, la hipertensión cae dentro de dos categorías principales: primaria (o esencial)
para la que no existe una causa identificable y secundaria, como resultado de alguna
enfermedad preexistente, por ejemplo renal o endocrina.
Hacia fines del siglo XIX, Tigerstedt y Bergman establecieron que el riñón
cumplía un papel importante en el control de la presión sanguínea. Ellos demostraron
que la inyección intravenosa de un extracto de riñón de conejo, producía hipertensión en
perros. Luego se demostró que este efecto se debía a la acción de una hormona peptídica
secretada por el riñón. Sin embargo, el control de la presión sanguínea es complejo e
involucra muchos mediadores.
El problema que se presenta aquí, muestra cómo productos naturales, en este
caso un componente en los venenos de serpientes, puede proveer pistas importantes
acerca de mecanismos fisiológicos tales como el control de la presión sanguínea.
Toxinas y venenos naturales son una fuente importante de “herramientas bioquímicas”
que pueden ayudar al diseño racional de nuevas drogas.
El problema…
Un péptido circulante (péptido A), de peso molecular 1296, se aisló de plasma
humano y se determinó su composición aminoacídica:
Arg, Asp, His2, Ile, Leu, Phe, Pro, Tyr, Val
El tratamiento con una carboxipeptidasa produjo la liberación rápida y cuantitativa de
Leu. El tratamiento con tripsina generó un octapéptido, junto con un dipéptido con una
composición Arg, Asp. La prolil endopeptidasa, una peptidasa de serina que corta en el
extremo C-terminal de residuos prolina, libera un heptapéptido y un tripéptido de
compposición His, Leu, Phe. El tratamiento por separado del péptido A, intacto, con
quimotripsina produjo tres péptidos con la siguiente composición:
I = His, Ile, Phe, Pro
II = His, Leu
III = Arg, Asp, Tyr, Val
Cuando el péptido I fue tratado con una aminopeptidasa, se liberó Ile muy rápidamente.
Una peptidasa obtenida a partir de pulmón humano, fue capaz de eliminar el
dipéptido C-terminal, a partir del péptido A, convirtiéndolo en un poderoso compuesto
vasoactivo (péptido B). La peptidasa fue inhibida por agente quelantes tales como
EDTA y o-fenantrolina, pero no por fosfofluoruro de diisopropilo (DIPF) o agentes
tiólicos tales como iodoacetato. Cuando el tejido pulmonar se homogeneizó en una
solución buffer y se lo centrifugó a 100.000 xg durante 1 hora, se encontró la actividad
en el precipitado, pero puedo ser liberada en forma soluble mediante tratamiento con el
detergente Tritón X-100, pero no con NaCl 1 M. La enzima solubilizada puede
adsorberse en una columna con lectina inmobilizada, concanavalina A (Con A) y ser
eluida de la misma con o-metilmanósido.
En una búsqueda por inhibidores selectivos para la peptidasa, que pudiesen ser la
base para drogas antihipertensivas, se extrajo un compuesto a partir de veneno de
serpiente, resultando ser un inhibidor reversible muy potente. La naturaleza de la
inhibición, analizada mediante la velocidad inicial de reacción (v) de la enzima a
diferentes concentraciones del compuesto, se muestra en la tabla siguiente:
Sustrato (mM)
0.025
0.05
0.1
0.33
Sin inhibidor
0.2
0.31
0.4
0.5
Velocidad inicial v (nmol/min)
0.5 M inhibidor
1.5 M inhibidor
0.035
0.017
0.067
0.033
0.12
0.063
0.27
0.17
Preguntas:
1. ¿Cuáles son la especificidades de tripsina y quimotripsina? ¿Cuál es la secuencia
aminoacídica del péptido A?
2. A partir de la información brindada en el problema, ¿qué puede deducir acerca
de las propiedades de la peptidasa involucrada en la conversión del péptido A en
péptido B? (Usted necesitará conocer qué es un agente quelante y una lectina,
qué hacen los agentes tiólicos tales como iodoacetato y el significado de
experimentos como los de Tritón y NaCl).
3. Utilizando los libros de texto, haga una lista de los péptidos que son importantes
en la regulación de la presión sanguínea. A partir de la información brindada en
el problema y de lo deducido a partir de las respuestas hasta el momento, ¿puede
nombrar a los péptidos A y B y a la peptidasa que convierte A en B?
4. ¿A partir de qué precursor deriva el péptido A y cuál es su papel en la regulación
de la presión sanguínea?
5. ¿Qué tipo de inhibición se ejerce sobre la peptidasa con el compuesto obtenido
del veneno de serpiente? Calcule el Km del sustrato de la peptidasa. Conociendo
el tipo de inhibición, ¿a qué clase general de compuestos podría pertenecer el
inhibidor en cuestión?
6. El inhibidor mostró propiedades antihipertensivas cuando se lo inyectó pero no
cuando se lo ingirió por boca. ¿Por qué?
7. Este inhibidor, así como compuestos relacionados, han sido utilizados como una
base racional para el desarrollo de compuestos antihipertensivos con eficacia
clínica. ¿Cuáles son los requerimientos para tales drogas?