Ο ρόλος της PAF-ακετυλοϋδρολάσης (PAF-AH) και της Παραοξονάσης-1 (PON-1) στις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις δράσεις της HDL καθώς και στην αντίστροφη μεταφορά χοληστερόλης

Abstract

High-density lipoprotein (HDL) exhibits important antiatherogenic and anti-inflammatory activities. Increase of plasma HDL levels and the improvement or enhancement of its antiatherogenic characteristics, such as reverse cholesterol transport, antioxidant and anti-inflammatory activities comprise today a new therapeutic target for treatment of atherosclerosis and cardiovascular disease. Among the various protein components of HDL are apolipoprotein A-I (apoA-I), PAF- acetylhydrolase (PAF-AH) also known as lipoprotein associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) and Paraoxonase-1 (PON1). Today there is an intense interest for the role of these components in antiatherogenic activities and for understanding the mechanism of their action. The aim of this study is the investigation of the role that apoA-I, Lp-PLA2 and PON1 exhibit in the antioxidant and anti-inflammatory activities of HDL as well as in the reverse cholesterol transport. The above components of HDL were studied either alone or after their combination. Additionally apoA-I and Lp-PLA2 were studied after their inclusion in reconstituted forms of HDL (recHDL). Moreover these proteins were studied as components of native HDL, isolated from normolipidemic individuals with HDL cholesterol levels >45mg/dl. Antioxidant activities of the above components of HDL, as well as recHDL and native forms of HDL, investigated in relation of their ability to protect LDL from oxidative modification in vitro. As for the reverse cholesterol transport, the activity of HDL components, recHDL and native HDL were studied in murine macrophages cultures. The possible influence of LDL components and the effect of various phospholipids on the process of reverse cholesterol transport was also investigated. The role of these components examined for the cholesterol efflux through the activation of ATP- binding cassette A1 (ABCA1). Ending, anti-inflammatory properties of HDL components and recHDL examined as for their role on the membrane expression of the pro-inflammatory adhesion molecules VCAM-1 and ICAM-1 and MCP-1, in endothelial cells. Our results demonstrated that Lp-PLA2, as a component of reconstituted forms of HDL significantly improve antioxidant and anti-inflammatory effects of these particles. It also enhances the reverse cholesterol transport through the ABCA1 transporter, induced by recHDL.

Η υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (HDL) εμφανίζει σημαντικές αντιοξειδωτικές και αντιαθηρογόνες δράσεις. Μεταξύ των πρωτεϊνικών συστατικών της HDL είναι η απολιποπρωτεΐνη Α-Ι (apoA-I), η PAF- ακετυλοϋδρολάση (PAF-AH), γνωστή και ως λιποπρωτεϊνική φωσφολιπάση Α2 (Lp-PLA2) και η παραοξονάση -1 (PON1). Σήμερα υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για το ρόλο που διαδραματίζουν αυτά τα επιμέρους συστατικά της HDL στις αντιαθηρογόνες δράσεις. Επίσης έντονο ενδιαφέρον παρουσιάζεται και για την κατανόηση των μηχανισμών της δράσης τόσο της HDL όσο και των συστατικών της. Παράλληλα, η αύξηση των επιπέδων της HDL στο πλάσμα καθώς και η βελτίωση ή και ενίσχυση των αντιαθηρογόνων χαρακτηριστικών της, όπως η αντίστροφη μεταφορά χοληστερόλης, οι αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις δράσεις, αποτελούν σήμερα ένα νέο θεραπευτικό στόχο για την αντιμετώπιση της αθηροσκλήρωσης και της καρδιαγγειακής νόσου. Στόχος λοιπόν της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση του ρόλου της apoA-I, της Lp-PLA2 και της PON1, στις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις δράσεις της HDL καθώς και στην αντίστροφη μεταφορά χοληστερόλης. Tα παραπάνω συστατικά της HDL μελετήθηκαν είτε μεμονωμένα, είτε σε συνδυασμό μεταξύ τους. Επίσης η apoA-I και η Lp-PLA2 μελετήθηκαν και μετά από την ενσωμάτωσή τους στις ανασυνδυασμένες μορφές της HDL (recHDL). Τέλος οι παραπάνω πρωτεΐνες, μελετήθηκαν και ως συστατικά των φυσικών μορφών της HDL οι οποίες απομονώθηκαν από φυσιολογικά άτομα με επίπεδα HDL-χοληστερόλη>45mg/dl. Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες των παραπάνω συστατικών της HDL, καθώς και των recHDL και των φυσικών μορφών της HDL διερευνήθηκαν σε σχέση με την ικανότητά τους να προστατεύουν την LDL από την οξειδωτική της τροποποίηση in vitro. Σε ότι αφορά την αντίστροφη μεταφορά χοληστερόλης μελετήθηκε η δράση των συστατικών της HDL, των recHDL και των φυσικών μορφών της HDL, σε καλλιέργειες μακροφάγων ποντικού. Παράλληλα μελετήθηκε η LDL και τα φωσφολιπίδια POVPC, lyso-PC, PAPC και oxPAPC. Η δράση των παραπάνω 239 συστατικών μελετήθηκε ως προς την ειδική εκροή χοληστερόλης από τα κύτταρα, μέσω της ενεργότητας της μεμβρανικής πρωτεΐνης μεταφοράς ABCA1. Τέλος οι αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες των επιμέρους συστατικών της HDL αλλά και των recHDL μελετήθηκαν ως προς τη δράση τους στην έκφραση και έκκριση των προφλεγμονωδών μορίων ICAM-1, VCAM-1 και MCP-1. Από τις μελέτες αυτές εξάχθηκαν σημαντικά συμπεράσματα για τις αντιαθηρογόνες δράσεις των συστατικών της HDL καθώς και για τους μηχανισμούς με τους οποίους αυτά δρουν.