Study of anti-inflammatory functions of HDL in experimental mouse models
Authors: Πετροπούλου Περιστέρα-Ιωάννα 
Published: August 2021

H υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (HDL) έχει σημαντικές ανοσορυθμιστικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της εξασθένησης της φλεγμονώδους απόκρισης που επάγεται από τον λιποπολυσακχαρίτη (LPS). Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνήσει την πιθανή συσχέτιση μεταξύ της δομής και της σύνθεσης της HDL και των αντι-φλεγμονωδών λειτουργίων της στην LPS-επαγόμενη φλεγμονή. Καθώς η λεκίθινο-χοληστερολική ακυλοτρανσφεράση (LCAT) είναι ένα κρίσιμο ένζυμο στην ωρίμανση της HDL ερευνήσαμε αν τα ποντίκια με ανεπάρκεια στο ένζυμο LCAT (Lcat-/-) που στερούνται ώριμης σφαιρικής HDL, παρουσιάζουν αυξημένη LPS-επαγόμενη φλεγμονώδη απόκριση. Η επίδραση του LPS στα Lcat-/-ποντίκια συγκρίθηκε με αυτή των ποντικιών με ανεπάρκεια στην απολιποπρωτεΐνη Α-Ι (Αροa1-/-) ποντίκια, τα οποία στερούνται κλασικής HDL και είναι γνωστό ότι έχουν αυξημένη απόκριση στο LPS, και με άγριου τύπου (WT) ποντίκια ελέγχου. Ο χαρακτηρισμός της απολιποπρωτεΐνικής σύνθεσης της HDL, αποκάλυψε ότι η HDL των Lcat-/- ποντικιών αποτελείται κατά κύριο λόγο από ΑροΕ, ενώ η HDL των Αροa1-/- ποντικιών είναι ιδιαίτερα εμπλουτισμένη σε ΑροΕ και ΑροΑ-ΙΙ. Περαιτέρω αναλύσεις έδειξαν σαφείς διαφορές στη σύνθεση των λιπιδίων της HDL μεταξύ των τριών ομάδων. Όπως αναμενόταν, η LPS-επαγόμενη (100 μg / kg βάρους σώματος) απόκριση κυτταροκινών τόσο των Lcat-/- όσο και των Αροa1-/- ποντικιών ήταν σημαντικά ενισχυμένη και παρατεταμένη σε σύγκριση με τα WT ποντίκια. Διέγερση ολικού αίματος με LPS (1-100 ng /mL) ex vivo έδειξε εναν παρόμοια ενισχυμένο προ-φλεγμονώδη φαινότυπο. Περαιτέρω χαρακτηρισμός σε RAW 264.7 μακροφάγα in vitro έδειξε ότι ο ορός και η HDL, αλλά όχι τα χυλομικρά και τα VLDL (πλούσιες σε τριγλυκερίδια λιποπρωτεΐνες - κλάσμα TRL) ή το κλάσμα απολιπιδιωμένων πρωτεΐνών των Lcat-/- ποντικιών, είχαν μειωμένη εξουδετερωτική ικανότητα της LPS-επαγόμενης απόκρισης του TNFα. Αντίθετα, η ανεπάρκεια για την ΑροΑ-Ι δεν επηρέασε την ικανότητα της HDL να εξουδετερωσει το LPS. Πρόσθετες μελέτες ανοσοφαινότυπησης έδειξαν ότι μόνο τα Lcat-/- και όχι τα Αροa1-/- ποντίκια, έχουν σημαντικά αυξημένους αριθμούς κυκλοφορούντων μονοκυττάρων, ως αποτέλεσμα της αύξησης των «ήπια προ-φλεγμονωδών» CD11b+LyCmid μονοκύτταρων, κι όχι λόγω των «έντονα προ-φλεγμονωδών» CD11b+LyChi μονοκύτταρων τα οποία παρουσίασαν αν μη τι αλλο μείωση. Σύμφωνα με αυτή την παρατήρηση, τα κύτταρα Kuppfer στο ήπαρ των Lcat-/- ποντικιών φαίνεται να έχουν έναν αντι-φλεγμονώδη, ρυθμιστικό φαινότυπο, ενώ τα περιτοναϊκά μακροφάγα των Lcat-/- έδειξαν επίσης μια αξιοσημείωτα μειωμένη LPS-επαγόμενη απόκριση του TNFα. Ωστόσο, μελέτες φθορίζουσας μικροσκοπίας έδειξαν οτι η περιεκτικότητα της μεμβράνης σε χοληστερόλη και η ρευστότητα της, δεν ήταν σε θέση να παράσχουν μία συσχέτιση μεταξύ αυτών των παραμέτρων, και της ανταπόκρισης των μακροφάγων στο LPS. Είναι σημαντικό ότι η επανεισαγωγή του ενζύμου LCAT με τη χρήση αδενοϊού (AdLCAT) στα Lcat-/- ποντίκια, επανέφερε το προφίλ λιπιδίων και την αναλογία Ly6Chi/Ly6Cmid των μονοκυττάρων στα επίπεδα των WT ποντικιών. Κατά συνέπεια, τα Lcat-/- ποντίκια στα οποία χορηγήθηκε ο αδενοϊος AdLCAT, παρουσίασαν σημαντική μείωση στα επίπεδα του TNFα μετά τη μόλυνση με LPS, σε σύγκριση με τα Lcat-/- ποντίκια που έλαβαν τον αδενοϊό ελέγχου AdGFP. Με βάση τα παραπάνω, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η ανεπάρκεια του ενζύμου LCAT στα ποντίκια, προκαλεί αύξηση της LPS-επαγόμενης φλεγμονής γεγονός που οφείλεται στη μειωμένη ικανότητα εξουδετέρωσης του LPS από την ανώριμη δισκοειδή HDL, καθώς και στον αυξημένο αριθμό των μονοκυττάρων, παρά τον διαταραγμένο φαινότυπο μονοκυττάρων/μακροφάγων.