Durante la disfunción endotelial relacionada con el envejecimiento, se generan moléculas de adherencia en la superficie endotelial como VCAM-1, ICAM-1 y selectinas que favorecen la adhesión y migración de monocitos, los cuales quedan atrapados en la subíntima de la arteria; de la misma manera el Colesterol-LDL penetra al espacio subendotelial en donde sufre la transformación oxidativa por los radicales libres generados por el estrés oxidativo producto de la disfunción endotelial. Las LDL oxidadas estimulan la producción de factores pro inflamatorios y mitógenos por parte de los macrófagos entre los cuales se encuentran citoquinas, proteasas, interleukina-1, factor de necrosis tumoral y factor de crecimiento fibroblástico, generando daño y apoptosis de las células endoteliales, las cuales a su vez generan una intensa respuesta inflamatoria produciendo endotelima-1, factor quimiotáctico de monocitos, entre otros.

En forma simultanea el endotelio disminuye la producción de óxido nítrico por la interacción de este con los radicales superóxido que liberan los macrófagos y por su inhibición por los mediadores inflamatorios que disminuyen su síntesis en el endotelio. Finalmente se aumenta la permeabilidad vascular y la producción y adherencia de más células inflamatorias, proliferación de las células musculares lisas que han cambiado su fenotipo contráctil por un fenotipo sintético (síntesis de sustancias inflamatorias, mitóticas, factores de crecimiento, etc.). por lo cual aumentan la producción de matriz extracelular y migran hacia la intima.

El proceso concluye con la formación de la placa aterosclerótica vulnerable, constituida por un centro necrótico donde abundan lípidos extracelulares, células inflamatorias y macrófagos activos rodeados por una cápsula fibrosa con abundante actividad inflamatoria y con alto riesgo de ruptura. Los macrófagos que invaden la íntima también expresan en su superficie el factor tisular de tal forma que el endotelio que recubre las placas de ateroma tiene características procuagulantes, generando manifestaciones aterotrombóticas agudas especialmente producidas con la ruptura de la placa. Paradójicamente las placas vulnerables de mayor riesgo trombótico son las que tienen obstrucciones de menos del 50%.

El factor de necrosis tumoral (TNF) disminuye en gerontes; el TNF reduce el espasmo de as células endoteliales in vitro, además de regular la proliferación y la función del endotelio vascular. El TNF disminuye en las células endoteliales con la edad. El envejecimiento normal y patológico determina que el endotelio con los años se torne adherente, protrombótico y procuagulante, es decir los gerontes tendrán un endotelio "pegajoso". La disfunción endotelial producida por el envejecimiento es similar a la producida por los factores de riesgo cardiovascular conocidos (Tabla 1).

El equilibrio entre factores relajantes y vasoconstrictores producidos por el endotelio es modificado en la vejez, donde se evidencia un aumento del efecto de los factores vasoconstrictores (endotelina) y una disminución de los factores relajantes (óxido nítrico). El endotelio va a controlar los efectos o las respuestas de diferentes estímulos, sintetizando factores vasodilatadores, vasoconstrictores, anticoagulantes, protrombóticos, moléculas de adherencia, actividad inflamatoria, síntesis de elastina, glicosaminoglicanos, factores antiproliferativos, esto hace que los órganos vitales estén comprometidos o defendidos dependiendo si el endotelio está sano o enfermo (disfunción endotelial).

El ateroma y el envejecimiento arterial son dos procesos diferentes pero interactivos; hay un sinergismo entre el envejecimiento como factor de riesgo y la aterosclerosis cuando se observa la relación de la edad con el aumento de la permeabilidad endotelial hacia las macromoléculas; cuando existe una degradación de elástina con compromiso de proteoglicanos, presencia de células musculares y de células mononucleares que van a generar la aparición de la placa aterosclerótica. Con la edad aumenta la permeabilidad del endotelio vascular, también el transporte y la permeabilidad de los cationes está modulada por la edad de las células endoteliales, se sabe también que el depósito de fibras de tejido conectivo en el subendotelio aumenta con la edad.

En experimentos in viro se ha visto que las células endoteliales seniles reducen los procesos fisiológicos de a proliferación, migración y endotelización en respuesta a traumatismo o sin él. La senescencia está relacionada con la producción de cambios histológicos y moleculares en el endotelio que favorecen la aparición de enfermedad cardiovascular y la génesis tumoral. En las personas de edad el trauma sobre e endotelio ocasionado por diversos factores, favorece el proceso metastásico. En los gerontes el pericito del sistema nervioso central juega un papel importante en los procesos patológicos cerebro vasculares relacionados con el envejecimiento, de tal manera que la combinación del pericito, la célula endotelial, el astrocito y la neurona, integrantes de la barrera hematoencefálica pueden sufrir cambios patológicos en el proceso normal de envejecimiento y muy especialmente en la enfermedad de Alzheimer.

Los capilares retinianos en los humanos viejos, presentan una disminución progresiva del número de células por unidad de longitud, esta pérdida de endotelio en la retina comienza en la quinta década de a vida; entre la octava y novena décadas los vasos periféricos de la retina carecen de endotelio. Con la edad suceden cambios cariotípicos y fenotípicos en las células endoteliales humanas. Se ha informado trisomía del cromosoma 11 en cultivos de células endoteliales seniles y también un aumento del porcentaje de células polipoides Hay dos genes característicos de la célula endotelial que decrecen con la edad: Los genes que determinan el factor VIII (Von Willebrand) y la enzima convertidora de angiotensina

El decremento en la producción de prostaciclina relacionado con la edad, no se relaciona con el incremento de los lípidos peroxidados en función de la edad. La disminución de la síntesis de prostaciclina con la edad juega un papel importante en el desarrollo y avance de la trombosis y aterosclerosis. El endotelio senil es susceptible de daño por el plasma aterógeno, como son los productos tóxicos resultantes de la oxidación de los lípidos. El estrés oxidativo crónico disminuye la función de la barrera endotelial predisponiendo al proceso aterogénico.