LDL electronegativa: caracterització fisico-química i biològica en individus normolipèmics i hipercolesterolèmics

Abstract

L´LDL electronegativa (LDL(-)) és una fracció modificada de l´LDL total present en circulació. Vàries evidències indiquen que l´LDL(-) pot presentar característiques aterogèniques, ja que se suggereix que podria estar mínimament oxidada. En la present tesi s´han estudiat les propietats de l´LDL(-) procedent d´individus normolipèmics (NL) i hipercolesterolèmics (HF). Es van avaluar els següents aspectes:<br/>1) Característiques fisico-químiques. La proporció d´LDL(-) en HF va ser major, aproximadament el doble, que en NL. No es van trobar evidències de que l´LDL electronegativa fos una forma oxidada, si no que la seva càrrega negativa es pot generar pel seu major contingut en àcid siálic, en àcids grassos lliures (NEFA) i en apoliproteïnes E i CIII. D´altra banda, s´observà heterogeneïtat de l´LDL(-) quant al seu origen, ja que, entre l´LDL(-) de NL i HF es van observar diferències en grandària, densitat, i composició. <br/>2) Interacció amb els receptors celulars. L´LDL(-) presentà menor afinitat pel receptor de LDL (rLDL) en fibroblasts que la forma nativa. Tanmateix, no va ser reconeguda pel receptor scavenger, ja que no va induir la formació de ésters de colesterol en macròfags. Això implicaria un major temps de permanència en circulació de la partícula i, per tant, la possibilitat d´estar sometsa a modificacions. A més, aquest fet deu estar relacionat amb l´elevada proporció d´LDL(-) en pacients HF.<br/>3) Contingut en NEFA de l´LDL. L´LDL enriquida en NEFA "in vitro" a nivells similars als de l´LDL(-) reproduí en gran part las propietats d´aquesta partícula, incloent una major càrrega negativa, canvis en la susceptibilitat a l´oxidació i una menor afinitat pel rLDL.<br/>4) Potencial inflamatori de la partícula. L´LDL(-) d´ambdos tipus de subjecte presentà propietats inflamatòries, ja que, a concentracions fisiològiques, va induir, sense producció de citotoxicitat, l´expressió de les quimioquines MCP-1 i IL-8 per part de cèlul.les endotelials. Aquesta inducció es podria atribuir a un major contingut en NEFA i/o en fosfolípids fragmentats per part de l´LDL(-). No obstant això, no va produir un augment significatiu en PAI-1 ni VCAM respecte a la fracció nativa. <br/>En conclusió, l´LDL(-) és una partícula potencialment aterogènica degut a que presenta una densitat alterada, una menor afinitat pel rLDL i té la capacitat d´induir MCP-1 i IL8 en cèlul.les endotelials.

The electronegative fraction of plasma low-density lipoproteins (LDL(-)) is a modified form of native plasma LDL. Several lines of evidence suggest that LDL(-) could display atherogenic characteristics as it could be found minimally oxidized. In the present Thesis the physico-chemical and biological properties of plasma LDL(-) isolated from normolipemic (NL) and familial hypercholesterolemic (FH) subjects have been studied. The following goals were evaluated:<br/>1) Physico-chemical characteristics of LDL(-). The relative proportion of LDL(-) in plasma of FH subjects was significantly increased (~2 fold) compared with that observed in plasma of NL subjects. No evidences of differential oxidative status were found in LDL(-) compared with native LDL. The negative charge of this LDL fraction could be generated by its greater content in sialic acid, non-esterified fatty acid (NEFA) and apolipoproteins E and CIII. On the other hand, LDL(-) were heterogeneous in their origin, size, density and chemical composition, depending on whether they were isolated from plasma of NL or FH subjects.<br/>2) LDL(-) binding to cellular receptors. In vitro LDL(-) showed lower affinity for the LDL receptor (LDLr) than the native LDL form. Moreover, LDL(-) was not recognized by the scavenger receptor, which resulted in reduced formation of esterified cholesterol in cultured macrophages. These observations could involve a higher residence time in circulation of LDL(-), which raises the possibility to be modified. Furthermore, this can be associated with an increased proportion of LDL(-) in plasma of FH subjects.<br/>3) Content in NEFA of LDL(-). The in vitro enrichment of native LDL in NEFA at levels similar to that present in LDL(-) reproduced the majority of the properties of this particle, including a higher negative charge, changes in susceptibility to oxidation and lower affinity for the LDLr.<br/>4) Imflammatory potential of LDL(-). Plasma LDL(-) isolated from plasma both FH and NL subjects presented inflammatory properties. At physiological concentrations and in the absence of citotoxicity, LDL(-) induced in vitro the expression of chemokines MCP-1 and IL-8 by endothelial cells. This induction could be caused by a higher content in NEFA and/or fragmented phospholipids of LDL(-). By contrast, no changes could be observed in the expression of PAI-1 or VCAM by endothelial cells incubated with LDL(-) compared with that observed with the native LDL counterpart.<br/>In conclusion, these results suggest that the LDL(-) is a potentially atherogenic particle because it presents an altered density, lower affinity for the LDLr and it is capable of inducing MCP-1 and IL-8 expression by cultured endothelial cells.