Periodoncia.Eley.6a.Ed

Mecanismos de producción de la enfermedad 85
Enzimas proteolíticas
Las enzimas proteolíticas pueden clasificarse según la bioquímica de su sitio
activo (serina, metalo-, cisteína o aspártico), su sustrato predominante o su
pH óptimo (Owen y Campbell, 1999; Uitto et al., 2003). Las proteasas activas
a pH neutro pueden participar en la actividad intracelular y extracelular,
tanto en condiciones fisiológicas como patológicas. Las activas a pH ácido
son más adecuadas para la actividad lisosómica intracelular, pero todavía
pueden tener una actividad extracelular limitada en las proximidades de la
superficie celular.
Aspártico proteinasas
Estas proteinasas son activas a pH ácido y en el interior de las células
inflamatorias; la más destacada es la catepsina D. También son las más
adecuadas para la degradación lisosómica intracelular de las proteínas.
Igual que la catepsina B, la catepsina D también puede activar el receptor
antigénico del MHC clase II. Dado que no existen inhibidores séricos
conocidos de estas enzimas, también podrían funcionar en la zona pericelular
donde el pH puede ser lo bastante bajo para permitir que funcione la
catepsina D.
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Serinaproteinasas
Son activas a pH neutro y su actividad depende de la tríada catalítica de ácido
aspártico, histidina y serina, que están muy separadas en la secuencia primaria,
pero que se juntan en el sitio activo cuando la molécula se pliega sobre sí
misma para originar su estructura terciaria (Owen y Campbell, 1999; Uitto et
al., 2003). Las principales enzimas de este grupo son la elastasa de los leucocitos
humanos (HLE), la catepsina G, la proteinasa 3, el activador del plasminógeno,
la triptasa, la quimasa y las granzimas A y B. En conjunto, pueden
degradar elastina, fibronectina, laminina, vitronectina, proteoglucanos, colágenos
III, IV y VII, fibrina, fibrinógeno, componentes del complemento, factores
de coagulación, proteína de choque térmico e inmunoglobulinas.
También pueden activar procolagenasas, fragmentar receptores CD2, 4 y 8 y
pro-IL1b y TNF-a y b, y convertir la angiotensina I en angiotensina II, que
interviene en los cambios vasculares de la hiperemia inflamatoria. Además,
pueden activar linfocitos y plaquetas y producir la secreción de citocinas y
factores quimiotácticos de fagocitos mononucleares, fibroblastos, células
endoteliales y epiteliales. Por último, las granzimas A y B activan los linfocitos
citotóxicos para funcionar y procesar la molécula segregada perforina.
Los inhibidores de las serinaproteinasas incluyen al inhibidor de la a 1
-proteinasa,
a 1
-antiquimiotripsina, inhibidor de la a 2
-plasmina, antitrombina III,
inhibidores del activador del plasminógeno, inhibidor de C1, inhibidor de la
proteinasa leucocitaria secretora (SLPI) y antileucoproteinasa derivada de la
piel (SKALP) (v. más adelante).
Metaloproteinasas de la matriz (MMP)
Las MMP dependen del Zn 2+ intrínseco y del Ca 2+ extrínseco para actuar a
pH neutro. Pueden dividirse en colagenasas verdaderas (MMP-1, 8 y 13),
gelatinasas (MMP-2 y 9), estromelisinas (MMP-3, 10, 11 y 19), matrilisinas
(MMP-7 y 26), metaloelastasa (MMP-12) y MMP ancladas a la membrana o
MT-MMP (MMP-14, 15, 16, 17, 24 y 25). Las MMP-1, 8, 13 son las únicas
que pueden romper la triple hélice del colágeno a pH neutro (Werb, 1997;
Owen y Campbell, 1999; Uitto et al., 2003). La familia de MMP puede
degradar colectivamente todos los componentes de la matriz extracelular
como los colágenos I, II, III, IV, V, VII, IX, X y XI, gelatina, elastina, fibronectina,
laminina, entactina y proteoglucanos. Las estromelisinas (MMP-3,
10 y 11) también pueden activar la pro-MMP-1, 8 y 9. Las MMP son inhibidas
por inhibidores hísticos de las MMP (TIMP) y la a 2
-macroglobulina
(a 2
M) (v. más adelante).
El desequilibrio en su secreción, actividad, inhibición y funciones puede
ser clave en la enfermedad oral y periodontal (Sorsa et al., 2004).
Cisteína proteinasas
Dependen de la presencia de cisteína e histidina en el sitio activo de la estructura
terciaria. Incluyen catepsinas B, L y K. Son activas a pH ácido y se adaptan
para tener una función importante en la degradación lisosómica
intracelular de las proteínas fagocitadas. La catepsina B también tiene una
función importante en la activación del receptor antigénico del MHC clase
II. También pueden activar diversas proenzimas. Al mismo tiempo tienen
una función esencial en la descomposición del colágeno óseo en la resorción
ósea, especialmente la catepsina K (v. más adelante). Son inhibidas por la
a 2
M y las cistatinas (v. más adelante).
Enzimas proteolíticas en células inflamatorias
La mayoría de estas proteinasas se almacenan en los lisosomas de las células
inflamatorias (fig. 5.7).
Leucocitos polimorfonucleares neutrófilos
Los leucocitos polimorfonucleares neutrófilos (PMN) sintetizan proteinasas
en la fase promielocítica del desarrollo y luego las almacenan en sus lisosomas
(fig. 5.7A). Después de la activación celular, estas enzimas pueden trasladarse
a su superficie celular, donde se activan.
Los PMN parecen ser hiperactivos en la enfermedad periodontal.
Fredriksson et al. (2003) estudiaron PMN extraídos de sangre venosa de
pacientes con periodontitis avanzada y controles sanos. Los PMN se activaron
y la liberación total de radicales de oxígeno se midió por quimioluminiscencia
amplificada con luminol. Los PMN de los pacientes con periodontitis
tenían una quimioluminiscencia significativamente mayor que los controles
cuando se activaron por la vía del FcgR, y esto sugiere que su mayor actividad
en la periodontitis puede deberse a la mayor capacidad de respuesta de
este receptor.
En un estudio de sangre venosa de 23 pacientes adultos con periodontitis
crónica de moderada a avanzada Restaíno et al. (2007) demostraron que los
neutrófilos periféricos de los pacientes con periodontitis eran más reactivos.
Esto estaba indicado por la respuesta significativamente mayor a extractos de
patógenos periodontales y otros estimulantes.
Los PMN contienen y liberan proteinasas ácidas y neutras (Baggiolini et
al., 1980). Durante la maduración de los polimorfonucleares se forman cuatro
tipos distintos de cuerpos citoplásmicos: azurófilo, específico, gránulos C
y vacuolas secretoras.
Los gránulos azurófilos contienen serina proteinasas neutras. Las más
importantes son la elastasa, la catepsina G y pequeñas cantidades de proteinasas
ácidas. Los gránulos específicos contienen colagenasas, principalmente
colagenasa 2 (MMP-8) (Kiili et al., 2002) y otras metaloproteinasas,
conocidas como gelatinasas y estromelisinas, que pueden degradar el colágeno
una vez fragmentado por la colagenasa. También contienen colagenasas
y proteoglucanos de membrana basal. De estos, los PMN contienen
(Birkedal-Hansen, 1993; Reynolds et al., 1994; Reynolds, 1996) gelatinasa
B (MMP-9) y algunas estromelisinas (MMP-3 y quizás también MMP-10 y
11). Los gránulos C contienen las hidrolasas ácidas catepsinas B y D (Rawlings
y Barrett, 2000; Dickinson, 2002). El activador del plasminógeno se
almacena en las vacuolas secretoras. Mientras que las proteinasas unidas a gránulos
sólo se liberan durante la fagocitosis, el activador del plasminógeno se
segrega. Las proteinasas pueden pasar de las células a los tejidos durante la
fagocitosis y también se liberan durante la degeneración celular. También
pueden tener MMP asociadas a la membrana, unidas a la superficie celular,
principalmente MMP-14, que se activa y luego puede degradar la matriz
colágena pericelular durante la migración celular (Werb, 1997; Uitto et al.,
2003).
La elastasa puede detectarse sólo ocasionalmente en los PMN de la encía
humana inflamada utilizando sustratos peptídicos histoquímicos que sólo
detectan enzimas activas (Kennett et al., 1995). Por el contrario, la elastasa
puede detectarse inmunocitoquímicamente en todos los PMN gingivales utilizando
un anticuerpo monoclonal que pueda detectar enzima activa e inactiva.
Esto sugiere que la inmensa mayoría de los PMN gingivales contienen