Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Σανούδου Δέσποινα Επίκ. Καθηγ. Ιατρικής Σχολής Αθηνών (Επιβλέπουσα), Λιανίδου Εύη Καθηγ. ΕΚΠΑ, Γεωργόπουλος Σπύρος Ερευνητής Γ΄ΙΙΒΕΑΑ
Περίληψη:
Η αθηροσκλήρωση, μία φλεγμονώδης νόσος των μεγάλων αρτηριών, είναι η κύρια
αιτία καρδιακής νόσου και εγκεφαλικού επεισοδίου. Αν και ευθύνεται για το 50%
των θανάτων στις δυτικές κοινωνίες, δεν υπάρχει ακόμη καμία διαθέσιμη
αποτελεσματική θεραπεία. Ο τραυματισμός του ενδοθηλίου κατά μήκος του έσω
τοιχώματος του αγγείου θεωρείται σημαντικό εναρκτήριο γεγονός στην παθογένεση
της αθηροσκλήρωσης. Η μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων σε συνδυασμό με
την αναστολή της απόπτωσης αποκαθιστά την ακεραιότητα του ενδοθηλίου μετά από
αγγειακό τραυματισμό. Η απολιπρωτεΐνη Ε (apoΕ) προστατεύει από την
αθηροσκλήρωση μέσω κάθαρσης λιποπρωτεϊνών πλούσιων σε τριγλυκερίδια από την
κυκλοφορία και σχηματισμού σωματιδίων HDL που περιέχουν apoΕ (HDL-apoE), in
vivo. Όμως, οι φυσιολογικές λειτουργίες των HDL-apoE σωματιδίων που επηρεάζουν
το ενδοθήλιο και ενδεχομένως σχετίζονται με αθηροπροστασία δεν έχουν ακόμη
μελετηθεί. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν η μοριακή αξιολόγηση
της αθηροπροστατευτικής δράσης των ανασυσταμένων δισκοειδών σωματιδίων HDL που
περιέχουν ανθρώπινη απολιποπρωτεΐνη Ε3 (apoE3) άγριου τύπου και φωσφολιπίδια
(rHDL-apoE3). Xρησιμοποιώντας μικροσυστοιχίες oλιγονουκλεοτιδίων της Affymetrix
(GeneChip Human Gene 1.0 ST Array) που αξιολογούν αλλαγές έκφρασης του συνόλου
του ανθρώπινου γονιδιώματος (28.869 γονίδια), μελετήθηκαν φυσιολογικά ανθρώπινα
ενδοθηλιακά κύτταρα αορτής μετά από έκθεση σε rHDL-apoE3 σωματίδια. Μετά από
λεπτομερή βιοπληροφορική ανάλυση με κριτήρια ανάλυσης θετική ή αρνητική ανάλυση
(fold change) = 2 και πιθανότητα λάθους (FDR) 0.05 παρατηρήθηκαν στατιστικά
σημαντικές αλλαγές σε 198 (89 υπερ-εκφράζονται, 109 υπο-εκφράζονται) γονίδια
που συμμετέχουν σε εύρoς διαφορετικών μοριακών μονοπατιών. Eιδικότερα, προέκυψε
ότι 27/198 γονίδια ήταν άμεσα σχετιζόμενα με μηχανισμούς ελέγχου μετανάστευσης
των ενδοθηλιακών κυττάρων (ΕΚ): 1) Tο ERK1/2 μονοπάτι που σε περίπτωση
ενεργοποίησης των ERK1/2 κινασών θα μπορούσε να επάγει τη μετανάστευση των ΕΚ,
μέσω κυτταροσκελετικής αναδιάταξης και αποικοδόμησης της εξωκυττάριας ουσίας,
2) τα μονοπάτια των P38 MAPK/PAK/ROCK κινασών κάτωθι των RHO GTPases, η
ενεργοποίηση των οποίων ενδεχομένως καταλήγει σε πολυμερισμό ακτίνης και
κυτταροσκελετική αναδιάταξη, 3) το μονοπάτι PI3K/AKT/eNOS (ενδοθηλιακή
συνθετάση του μονοξειδίου του
αζώτου) του οποίου η ενεργοποίηση αναμένεται να επηρεάζει την παραγωγή
μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), που με τη σειρά του επάγει ποικιλοτρόπως την
κυτταρική μετανάστευση, και τέλος, 4) το σηματοδοτικό μονοπάτι ιντεγκρινών στις
εστίες κυτταρικής προσκόλλησης το οποίο θα μπορούσε να ενεργοποιήσει τις FAK,
PI3K, ΕRK1/2, PAK, ROCK κινάσες. Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι τα rHDL-apoE3
σωματίδια θα μπορούσαν να επάγουν τη μετανάστευση των ΕΚ μέσω κυτταροσκελετικής
αναδιάταξης και παραγωγής μονοξειδίου του αζώτου. Παράλληλα, 64/198 γονίδια
σχετίζονται άμεσα με μηχανισμούς ελέγχου της επιβίωσης ή απόπτωσης: 1) Το
μονοπάτι επιβίωσης PI3K/AKT, 2) το αντι-αποπτωτικό μονοπάτι ΝFκΒ, 3) Απόπτωση
επαγόμενη από απελευθέρωση κυτοχρώματος C (cytoC), 4) το αποπτωτικό μονοπάτι
των υποδοχέων θανάτου, 5) απόπτωση επαγόμενη από το P53, και τέλος, 6) απόπτωση
επαγόμενη από ενεργοποίηση των P38 ή/και JNK κινασών. Οι αλλαγές αυτές στο
σύνολό τους υποστηρίζουν μία ενδεχόμενη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των
μηχανισμών επιβίωσης (το PI3K/AKT μονοπάτι επιβίωσης και το ΝFκΒ αντι-
αποπτωτικό μονοπάτι) και απόπτωσης (η cytoC- και P53- μεσολαβούμενη απόπτωση
και το αποπτωτικό μονοπάτι των υποδοχέων θανάτου), αντίστοιχα, σε απόκριση της
χορήγησης rHDL-apoE3 σωματιδίων. Συμπερασματικά, αυτή είναι η πρώτη μελέτη που
υποστηρίζει ότι τα rHDL-apoE3 σωματίδια επάγουν αλλαγές στην έκφραση μοριακών
μηχανισμών που ελέγχουν τη μετανάστευση των ΕΚ και την απόπτωση. Μέσω αυτών των
αλλαγών τα rHDL-apoE3 σωματίδια θα μπορούσαν να λειτουργήσουν
αθηροπροστατευτικά συμβάλλοντας στη διατήρηση της ακεραιότητας του ενδοθηλίου.
Η βαθύτερη κατανόηση της επίδρασης των σωματιδίων αυτών στο ενδοθήλιο σε
κυτταρικό/μοριακό επίπεδο υπόσχεται να συμβάλλει στην ανάπτυξη νέων, πιο
στοχευμένων θεραπειών, τόσο για την πρόληψη όσο και για την αντιμετώπιση της
αθηροσκλήρωσης.
Λέξεις-κλειδιά:
Αθηροσκλήρωση, ΗDL με απολιποπρωτεΐνη Ε3, Μικροσυστοιχίες, Μετανάστευση , Απόπτωση
