I nuovi risultati evidenziano l'importanza della componente infiammatoria in patogenesi di aterosclerosi

Una delle caratteristiche principali di aterosclerosi è la capitalizzazione dei lipidi nel livello intimal della parete arteriosa. In placche aterosclerotiche, le celle fagocitiche, quali i macrofagi, inghiottono le particelle atherogenic della lipoproteina (LDL) a bassa densità, ma non possono elaborarle e diventare così celle della schiuma, avendo citoplasma imballato con le goccioline del lipido. Le celle della schiuma sono caratterizzate da parecchie funzionalità tipiche: hanno fatto diminuire la capacità di migrare, mentre video la produzione migliorata delle citochine pro-infiammatorie. Di conseguenza le celle della schiuma partecipano a mantenere l'infiammazione cronica nella lesione. Tali cambiamenti del fenotipo rispetto ai macrofagi normali dovrebbero essere basati sui cambiamenti nei reticoli di espressione genica di queste celle. Lo studio su formazione delle cellule della schiuma è di importanza capitale alla nostra comprensione della patogenesi di aterosclerosi e per lo sviluppo degli strumenti diagnostici e terapeutici novelli. Tuttavia, piccolo è conosciuto finora sui cambiamenti di espressione genica che hanno luogo durante la conversione dei macrofagi alle celle della schiuma.

Gli studi precedenti hanno indicato parecchi cluster dei geni su o giù-regolamentato in macrofagi in risposta a LDL ossidato, che è conosciuto per essere atherogenic. Fra i geni su-regolamentati erano i ricevitori SCA e CD36 dell'organismo saprofago, i ricevitori nucleari PPARγ, LXRα e RXRγ e la proteina ABCA1 del deflusso del colesterolo. Per quanto riguarda la risposta infiammatoria, LDL modificato è sembrato avviare il su-regolamento dei geni con le attività antinfiammatorie, quali IL1-RA, DSCR1, annexin 1 e la proteina del repressore SH3 della chinasi della tirosina del Burton e giù-regolamento di una serie di geni pro-infiammatori, compreso l'idrolasi del leukotriene A4, la catepsina G, l'elastasi 2, proteine delle famiglie 2 e 3 della RNAsi A, cytochromeb-245 e CD64. Tuttavia, gli strumenti potenti moderni, quale l'analisi del transcriptome, possono fornire i dati più dettagliati su cambiamento dei reticoli di espressione genica durante lo sviluppo aterosclerotico della placca e rivelare le relazioni causative fra i reticoli di espressione genica e le alterazioni fenotipiche patologiche.

Abbiamo eseguito un'analisi del transcriptome dei macrofagi trattati con LDL atherogenic che causa la capitalizzazione intracellulare del colesterolo. Abbiamo usato la strategia dell'analisi verso l'alto per l'interpretazione causale dei cambiamenti di espressione. Questa strategia ha tre punti importanti: (1) analisi dei promotori e rinforzatori dei geni differenziale espressi identificati per identificare i fattori di trascrizione in questione nel trattamento allo studio; (2) ricostruzione delle vie di segnalazione che attivano questi fattori di trascrizione; e (3) identificazione dei lastra-regolatori di queste vie.

In questo studio, abbiamo usato l'essere umano macrofagi monocito-derivati trattati con differenti campioni lipoproteina-contenenti: lipoproteina ad alta densità (HDL), LDL indigeno, che non induce la capitalizzazione del colesterolo in celle coltivate e 3 tipi di LDL atherogenic modificati (LDL ossidato, LDL acetilato e LDL desialylated). In questo esperimento, le concentrazioni basse di LDL indigeno e HDL non hanno aumentato il totale o il contenuto esterificato del colesterolo in macrofagi coltivati. Dopo incubazione con le sostanze, il mRNA è stato isolato dalle celle ed è stato analizzato facendo uso di alto-capacità di lavorazione che ordina su HiSeq 1500.

In questo studio, abbiamo scoperto 27 fattori di trascrizione, compreso il c-Ets, l'GR-alfa, BRCA1, E2F-1, E2F-6 e EGR-1, che erano potenzialmente responsabili dei cambiamenti nell'espressione genica indotta da LDL atherogenic modificato. Questi fattori di trascrizione sono stati usati per l'identificazione dei lastra-regolatori (geni e proteine) responsabili del regolamento di grandi cascate dei geni differenziale espressi. Il più affidabili dei lastra-regolatori identificati erano IL7R, TIGIT, CXCL8, F2RL1, EIF2AK3, IL7, TSPYL2, ANXA1, DUSP1 e IL15. Nella sezione della discussione del nostro documento, forniamo più dettaglio su ciascuno di questi lastra-regolatori. I geni che su-sono stati regolamentati in risposta a capitalizzazione del lipido in macrofagi indotti da LDL atherogenic principalmente sono stati compresi generalmente nell'infiammazione e nella risposta immunitaria e non nel metabolismo del colesterolo. I nostri risultati indicano una possibilità che non è capitalizzazione del colesterolo che causi una risposta innata di immunità, ma piuttosto la risposta immunitaria è una conseguenza di una reazione cellulare LDL modificato. Questi risultati evidenziano l'importanza della componente infiammatoria nella patogenesi di aterosclerosi.