Oxidativ modifiziertes LDL: Untersuchungen zu seiner Bildung und seinen zellulären Effekten

Abstract

Vermutlich spielt oxidativ verändertes LDL in der Pathogenese der Atherosklerose eine bedeutende Rolle. Methoden: In der vorliegenden Arbeit wurde der kupferkatalysierte LDL-Oxidationsprozeß in vitro durch Untersuchungen am Lipid- und Proteinanteil näher charakterisiert (1). Zusätzlich wurde die LDL-Oxidierbarkeit durch Antioxidantien in vitro und in vivo am Tiermodell beeinflußt bzw. die Auswirkungen von durch Sport induziertem oxidativem Streß untersucht (2). Es wurde versucht weitere Parameter zu finden, die auf eine veränderte LDL-Oxidierbarkeit bzw. ein erhöhtes vaskuläres Risiko schließen lassen. Die Antioxidative Kapazität im Plasma wurde näher untersucht (3) und eine Fluorescamin-Titration von Plasma-LDL entwickelt (4). Ferner wurden die zellulären Auswirkungen von LDL auf glatte Muskelzellen dargestellt (5). Ergebnisse: (1) Es zeigten sich in LDL zeitgleich auftretende Veränderungen im Lipid- und Proteinanteil und somit Protein-Modifikationen in LDL ohne vorherige Lipidperoxidation. (2) Durch Sport induzierter oxidativer Streß veränderte die LDL-Oxidierbarkeit nicht. Ausdauertraining führte zu einer Abnahme, Akutbelastung zu einer leichten Zunahme an konjugierten Dienen während der in vitro-Oxidation von LDL, was auf eine veränderte LDL-Zusammensetzung schließen läßt. (3) An 6 Wochen cholesterinreich gefütterten Kaninchen ließ sich Plaqueprogression besser mit verminderter Antioxidativer Kapazität des Plasmas erklären als mit erschwerter LDL-Oxidierbarkeit in vitro. (4) KHK-Patienten zeigten bei der Fluorescamin-Titration und flourimetrischen Messung des isolierten LDL signifikant höhere Werte als die Kontrollgruppe, was evtl. auf eine andere LDL-Zusammensetzung hindeutet. (5) Oxidativ modifiziertes LDL führte zu einer Erhöhung des intracellulären Ca2+.

It is well established that LDL oxidation and modification represents important mechanisms in the development of atherosclerosis. Methods: Copper mediated oxidation in vitro was characterized by examining the modifications detectable within the apolipoprotein and the lipid compartment of LDL (1). Furthermore susceptibility of LDL to oxidation in presence of different antioxidants in vitro and in vivo (in rabbits) was measured and the relationship between the oxidizability of LDL to regular, physical training was studied (2). It was also of interest to find further parameters for an increased risk of vascular events. For this total peroxyl radical-trapping capabiltity of plasma (TRAP) (3) and alteration in the chemical composition of plasma-LDL were examined, maybe detectable with fluorescamine as a new method (4). Beside this effects of LDL on vascular smooth muscle cells was measured by spectrofluoromertric analysis using Fura-2 as an Ca2+-indicator (5). Results: (1) The time course of the different parameters show that with the beginning of oxidative decomposition of unsaturated lipids also a decrease of free amino groups occurs indicating protein modification. (2) Aerobic exercise didn't have any consequences on LDL susceptibility to oxidation, but increase of conjugated dienes in LDL during exercise might be a result of alteration in the chemical composition of LDL. (3) Increased atherogenicity of hypercholesterolemia in rabbits might be better reflected by the antioxidant capacity of plasma rather than by oxidation of isolated LDL. (4) Detection of plasma-LDL with fluorescamine showed differences between patients with CHD and controls and point to alteration in the chemical composition of LDL. (5) OxLDL induced an increase in intracellular free calcium concentration.