Während die zellulären Mechanismen der Pathogenese der Arteriosklerose intensiv untersucht worden sind, ist über die Mechanismen, die zu einer bevorzugten Lokalisation arteriosklerotischer Läsionen in bestimmten Gefäßarealen führen, weniger bekannt. Zur Untersuchung dieser Mechanismen wurden Endothelzellen aus menschlichen Koronararterien, einem Gefäßbereich, in dem häufig arteriosklerotische Läsionen beobachtete werden, isoliert und kultiviert. Endothelzellen der Mikrozirkulation menschlicher Herzen wurden unter gleichen Bedingungen kultiviert und die Reaktionen beider Zellarten verglichen. Inkubation der Zellen mit den in Bezug auf die Bildung arteriosklerotischer Plaques besonders pathogenen oxidierten LDL induzierte in makrovaskulären koronaren Endothelzellen eine stärkere Zunahme der PAI-1 Aktivität (182%, p / While the cellular mechanisms of atherosclerosis have been intensively studied, the mechanisms leading to preferential localization of atherosclerotic lesions are less well understood. To further define these mechanisms, endothelial cells from coronary arteries, i.e. vessels with frequent atherosclerotic lesions, were isolated and grown in vitro. In order to compare the reactions of both cell types, endothelial cells derived from microvessels of human hearts were isolated and cultured under identical conditions. Incubation of endothelial cells with oxidized LDL (75 µg/ml protein) induced a significant increase in PAI-1 activity (182 %, p

Der Endozytoserezeptor Megalin gehört zu einer Gruppe von strukturell und funktionell verwandter Rezeptoren, der LDL R Gen Familie. Es sind zwei Arten von Lipidtransportpartikel beschrieben worden, die durch Megalin in Zellen aufgenommen werden. Zum einen werden Lipoproteine über ihre Apoproteine von Megalin erkannt und endozytiert. Zum anderen nimmt Megalin die hydrophoben Vitamine A und D über ihre Carrierproteine in ihre Zielzellen auf. Es handelt sich um Vitamin D bindendes Protein (DBP) und Retinol bindendes Protein (RBP). Zweck dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob die Endozytose von Steroidcarriern durch Megalin ein genereller Mechanismus ist oder ob DBP und RBP Ausnahmen darstellen. Hierzu wurden exemplarisch drei Carrierproteine (24p3, Apo D und CCSP) für Steroide ausgesucht, die in Megalin-exprimierende Gewebe aufgenommen werden. Der (rekombinante) Retinolcarrier 23p3 zeigte bei surface plasmon resonance Analysen keine direkte Bindung an Megalin. Der Progesteron-Carrier Apo D hingegen bindet Megalin, ferner konnte in Zellkulturversuchen Endozytose und lysosomale Degradation von Apo D in Megalin-exprimierende Zellen nachgewiesen werden. Auch der Progesteron-Carrier CCSP wird durch Megalin in Zellen aufgenommen, allerdings ist zur Endozytose von CCSP ein Co-Rezeptor notwendig. Mit dieser Arbeit ist die erste in vivo-Beschreibung eines dualen Rezeptorsystems aus Megalin und einem peripheren Membranprotein namens Cubilin gelungen, welches u.a. im proximalen Tubulus der Niere existiert. Abschließend wurde exemplarisch für ein Steroidhormon-abhängiges Gewebe der murine Uterus hinsichtlich seiner Megalin-Expression untersucht. Es konnte ein bereits bekannter Ligand Megalins, das Glykoprotein Laktoferrin, aus der uterinen, luminalen Flüssigkeit aufgereinigt werden. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Expression von Laktoferrin im Uterus strenger hormoneller Kontrolle unterliegt. / The endozytic receptor Megalin belongs to a group of structurally and functionally related receptors called LDL R gene family. Two different types of lipid particles are taken up by Megalin into target cells. The first type, lipoproteins are recognized and internalized by Megalin via their apoproteins. In addition, Megalin mediates the endocytosis of the lipophilic vitamins A and D into target cells by means of their carrier proteins. These proteins are the vitamin D binding protein (DBP) and retinal binding protein (RBP). The aim of the investigations was to determine, if the endocytosis of steroid hormone carriers by Megalin is a common occurrence or restricted only to DBP and RBP. Therefore, three carrier proteins for steroids (24p3, Apo D and CCSP) were chosen as an example. All of them are known to be taken up in Megalin expressing tissues. In surface plasmon resonance analysis recombinant 24p3, a carrier of retinol, showed no affinity to Megalin. Whereas the progesterone carrier Apo D bound to Megalin. Furthermore, it was endozytosed and degraded in lysosomes by Megalin expressing cells. The cellular uptake of the progesterone carrier CCSP is mediated by Megalin as well, however a co-receptor is needed. This work demonstrates for the first time the existence of a dual receptor pathway consisting of Megalin and a peripheral membrane protein named Cubilin in vivo. This systems is functional in addition to other tissues in the proximal tubule of the kidney. Finally, the Megalin expression in the murine uterus as an example of a steroid dependent tissue was investigated. Lactoferrin a known Megalin ligand was purified from the luminal uterine fluid. Furthermore, Lactoferrin expression in the uterus was shown to be under tight hormonal control.

Nitric oxide (NO), a vasoprotective and ubiquitous signaling molecule generated from the endothelial cells (EC) by the enzyme endothelial nitric oxide synthase (eNOS) have a vital role in regulation of vascular function and integrity. However, a significant attenuation of eNOS and NO leads to endothelial dysfunction (ED) and increased risk of cardiovascular disease (CVD) in diabetes. Lipoproteins particularly LDL, undergo glycation in diabetic patients and turns it into pro-atherogenic glycated LDL (glyLDL). However, the impact of glyLDL on eNOS, the transmembrane signalling events, involvement of mitochondrial and endoplasmic reticulum (ER) stress in EC remains unclear. Also, literatures reveal impaired platelet mitochondrial function in diabetes patients; however, the impact of family history of diabetes on platelet mitochondrial bioenergetics still remains unknown. In the present study, we had provided the evidence for diabetes-associated metabolic stress involving glyLDL can attenuate eNOS protein, gene and activity in EC, as well as glyLDL and high glucose attenuates eNOS content in EC. Receptor of advanced glycation end products (RAGE) and H-Ras pathway are implicated in the upstream signalling events in the downregulation of eNOS in EC. In addition, ER stress, impaired mitochondrial function due to significant reduction of complex-specific oxygen consumption and bioenergetics were identified in glyLDL-treated EC. Further, we have also detected significant impairment in platelet mitochondrial bioenergetics in healthy individuals with familial history of diabetes. Identifying the mechanisms involved in diabetes associated metabolic stress induced signaling in EC and early detection of mitochondrial impairment in healthy individuals will help to find new targets for the prevention and treatment of diabetic cardiovascular complications and improve quality of life in diabetic patients. / May 2015

Résumé : L’apolipoprotéine E (apoE) joue un rôle important dans le transport des acides gras (AG) via les lipoprotéines. Cependant, il existe possiblement une perturbation dans l’homéostasie des AG au niveau des lipoprotéines chez les porteurs du génotype de l’apolipoprotéine E epsilon 4 (E4+). L’objectif de cette étude est de déterminer le profil en AG dans les lipoprotéines de hautes et de faibles densités (HDL et LDL) chez les E4+ et les non-porteurs (E4-), pendant une supplémentation en AG oméga-3 (n-3) de 28 jours. Matériels et Méthodes: 80 participants (34 hommes et 46 femmes) en santé, âgés entre 20-35 ans, ont consommé 1,6 g/jour d’AG n-3 sur une période de 28 jours. Des prélèvements sanguins à jeun ont été récoltés chaque semaine. Les lipoprotéines ont été séparées par ultracentrifugation sur gradient discontinu de sucrose. Les lipides totaux des particules de HDL et de LDL ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse. Les génotypes de l’APOE (E4+ ou E4-) ont été déterminés par la méthode de polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP) et les données ont été analysées par logiciel SAS à l’aide d’une procédure MIXED. Résultats: Les caractéristiques anthropométriques et habitudes de vies ne variaient pas significativement entre les E4+ et E4-. Le ratio d’AG n-6/n–3 était environ 17% plus élevé chez les E4+ dans les LDL (P = 0.043) pendant la supplémentation. Ceci peut être attribuable au niveau plus élevé d’AG n-6, sans changement dans le niveau d’AG n-3 chez les E4+. Une interaction génotype × temps a été trouvée pour l’acide linoléique (LA) dans les HDL ainsi qu’un effet génotype pour les AG n-6 totaux dans les HDL et LDL (P ≤ 0.05). De plus, l’acide palmitique (PA) et palmitoléïque (PAL) est plus bas chez les E4+ comparativement aux E4-. Conclusion: Le débalancement de la distribution des AG dans les HDL et LDL chez les E4+ peut être causé par une altération de la spécificité de la β-oxydation des AG chez les E4+. Plus d’investigation doit être faite à cet égard afin de confirmer ces hypothèses.

La prévention des maladies cardiovasculaires constitue actuellement une approche capitale dans la diminution de la mortalité au sein de nos pays industrialisés. Tous les facteurs de risques étant associés à une dysfonction endothéliale, nous nous sommes intéressés à deux classes de médicaments dont l’action bénéfique se situe, du moins en partie, au niveau de l’endothélium vasculaire : les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (IECA) et les inhibiteurs de l’hydroxy-3-méthyl-3-glutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) réductase (statines). Le présent travail contribue à l’étude in vitro des effets protecteurs vasculaires de l’administration chronique, chez le rat, de deux statines (la pravastatine et l’atorvastatine) vis-à-vis de la toxicité aiguë des LDL humaines oxydées et vis-à-vis de la tolérance à la nitroglycérine. Une comparaison est menée par rapport au ramipril dans ces deux modèles expérimentaux. Les effets de ces médicaments se manifestent au niveau vasculaire par une amélioration de la disponibilité du NO. Toutefois, dans nos modèles, des mécanismes singulièrement différents ont été identifiés entre les agents étudiés : alors que le ramipril engendre une augmentation de l’expression de la eNOS, enzyme synthétisant le NO, les statines permettent une meilleure disponibilité de ce radical par un mécanisme post-traductionnel. Outre cette action, elles semblent agir directement sur des enzymes oxydatives comme les NAD(P)H oxydases. Une action antioxydante des statines pourrait expliquer tous les effets observés, ce qui n’est pas le cas pour le ramipril. Vu que le stress oxydatif intervient dans tous les facteurs de risques cardiovasculaires, diverses perspectives cliniques sont envisagées afin d’améliorer l’approche thérapeutique de la maladie athéroscléreuse.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La obesidad infantil es un importante problema de salud pública mundial, por su prevalencia y disminución de calidad de vida, transformándose en un factor de riesgo importante de morbimortalidad por enfermedad cardiovascular en la edad adulta. En el Perú, una de las principales causas de mortalidad cardiovascular en adultos y la creciente incidencia en niños y adolescentes se encuentra asociada al Síndrome Metabólico (SM), relacionada a factores de riesgo como obesidad, resistencia insulínica, hipertensión y dislipidemias. Por esta razón nos propusimos determinar la presencia de SM en niños y adolescentes escolares de 8 a 17 años de edad. Se estudió una población de 100 alumnos, 55 del género femenino y 45 del masculino, de dos (2) Instituciones Educativas de la zona Salamanca-Valdiviezo-Olimpo del distrito de Ate-Lima. La metodología del presente estudio estimó realizar pruebas antropométricas (peso, talla, circunferencia de la cintura, IMC), medición de la presión arterial y pruebas bioquímicas para determinar valores séricos de colesterol, HDL, LDL, triglicéridos y glucosa. Para la determinación del Síndrome Metabólico se utilizó la tabla de Must y col. en referencia al Índice de Masa Corporal (IMC) con los siguientes criterios diagnósticos: Sobrepeso, de p85 a p95 (percentil), Obeso, > p95 (percentil); además se utilizó las recomendaciones de Cook. y col. que establece: déficit de Colesterol HDL : < = 40 mg/dL, Colesterol LDL elevados : > = 110 mg/dL, Triglicéridos elevados : > = 110 mg/dL; Glucosa elevada (en ayunas) : > = 110 mg/dL y Presión Arterial elevada (Hipertensión) : > = p90 (percentil). La presencia de tres o más factores en la población estudiada indicaría la existencia de Síndrome Metabólico. De acuerdo a los resultados obtenidos, el 6 % de la población estudiada presentó síndrome Metabólico, encontrándose una mayor frecuencia entre los alumnos de 12 a 17 años de edad (83,3 %) y de 8 a 11 años (16,7 %), todos ellos del género masculino quienes presentaron como factor principal la obesidad (34 %), Colesterol HDL (31 %), Triglicéridos (11 %) y Presión Arterial (9 %), en ningún caso se presentó hiperglicemia.

Arteriosklerose mit ihren Folgeerkrankungen ist weltweit die Erkrankung mit der höchsten Mortalität und einer hohen Morbidität. Chronische Inflammationsprozesse spielen eine zentrale Rolle in der Atherogenese. Akutphaseproteinen, insbesondere dem C-reaktiven Protein (CRP) kommen als Marker chronischer Inflammationsprozesse in der Prädiktion kardiovaskulärer Ereignisse eine besondere Bedeutung zu. Erhöhte CRP-Spiegel wurden in zahlreichen Studien als Risikofaktor für Arteriosklerose und ihre Folgeerkrankungen identifiziert. Inzwischen gibt es auch einige Hinweise, die eine Rolle von CRP über die Rolle als passiver Indikator hinaus als aktiven Teilnehmer in der Arteriosklerose aufzeigen. Oxidiertes LDL ist ebenso als Risikofaktor anerkannt, die Aufnahme in Endothelzellen ist ein wichtiger Teilschritt in der Pathogenese der Arteriosklerose. Acetyliertes LDL (acLDL) wurde als Modell für oxLDL gewählt. Wir konnten nun in der FACS-Analyse zeigen dass, sich die verschiedenen Konfigurationen von CRP, monomeres CRP (mCRP) und pentameres CRP(nCRP) in der Beeinflussung der Aufnahme von acLDL in Endothelzellen unterscheiden. M-CRP führt zur Erniedrigung der Aufnahme, nCRP nicht. Dies bestätigte sich auch in der Immunfluoreszenzfärbung, die auch eine deutlichen Abnahme der acLDLAufnahme unter Einfluss von mCRP in den Endothelzellen zeigte, nCRP bewirkte dies nach 1 und 8 Stunden Inkubation nicht. Es konnte hier also gezeigt werden, dass sich die beiden CRP-Konfigurationen in der Beeinflussung des oxLDL-Metabolismus unterscheiden. Um diesen Effekt näher zu charakterisieren, untersuchten wir die Rolle der mutmaßlichen CRP-Rezeptoren auf Endothelzellen, CD16 und CD32. Sie konnten in Endothelzellen nicht nachgewiesen werden und Antikörper gegen CD16 und CD32 hatten keinen Einfluss auf die LDL-Aufnahme in Endothelzellen. Wir konnten so zeigen, dass CD16 und CD32 (mit den Isoformen a,b und c), die als Rezeptoren für mCRP und nCRP gesehen werden, nicht exprimiert wurden und so nicht an den inhibitorischen Effekten von mCRP auf die acLDLAufnahme beteiligt sind. Wir schlagen daher vor, dass andere Rezeptoren und/oder nichtrezeptorvermittelte Signalwege, wie eine Interaktion mit der Zellmembran (wie beispielsweise mit Lipid rafts), an der Entstehung des mCRP-Effektes in Endothelzellen beteiligt sind. Weitere Untersuchungen sind noch nötig, um den Effekt und seine Bedeutung in der Pathogenese der Arteriosklerose besser zu verstehen. Ansatzpunkte für zukünftige Forschungen sind beispielsweise die Signalkaskade von CRP mit seinen Konfigurationen, die Rezeptoren von CRP und die Herkunft von mCRP in vivo. / Arteriosclerosis and its associated diseases is the disease with the highest mortality worldwide and a high morbidity. Chronic Inflammation has a crucial role in Atherogenesis. Acute-phase proteins, especially C-reactive Protein (CRP) are important predictors for cardiovascular endpoints. Elevated CRP-Levels have been identified by various studies as independent risk factor for cardiovascular endpoints. There is emerging evidence for an active Role of CRP in Atherogenesis surpassing its role as a marker. Oxidized LDL (oxLDL) is well known as risk factor for arteriosclerosis, its uptake into endothelial cells is an important step in Atherogenesis. Acetylated LDL (acLDL) was chosen as model for oxLDL. We could show in FACS-Analysis, that the distinct configurations of CRP, monomeric CRP (mCRP) and pentameric CRP (nCRP) have different effects on the uptake of acLDL in endothelial cells. M-CRP decreases the uptake significantly, nCRP has no effect. This was confirmed in Immunofluorescence, where also a significant decrease in the uptake of acLDL under the influence of mCRP was seen. To further investigate this effect, we examined the role of the putative CRP-Receptors on endothelial cells, CD16 and CD32. In RT-PCR there was no mRNA expressed in the endothial cells, and function-blocking antibodies directed against CD16 and CD32 had no influence on the uptake of acLDL. We conclude, that CD16 and CD32 (with its isoforms a,b and c) are not expressed in endothelial cells and do not take part in the inhibitory effects of mCRP on the uptake of acLDL. We suggest that other receptors and/or non-receptormediated signalpathways, like an interaction with the cell membrane (e.g. lipid rafts) mediate this effect. Further investigations are needed to better understand this effect and its role in Atherogenesis, the signaling cascade of CRP and its configurations, the receptors for CRP and the origin of mCRP in vivo.

by Lee Hon Kit. / Thesis (M.Sc.)--Chinese University of Hong Kong, 1998. / Includes bibliographical references (leaves 80-89). / Chapter 1. --- Introduction --- p.1 / Chapter 1.1 --- Lipids and Lipoproteins --- p.1 / Chapter 1.1.1 --- Chemistry and Classification of Lipids --- p.1 / Chapter 1.1.2 --- Lipoprotein and Apolipoprotein --- p.3 / Chapter 1.1.2.1 --- Lipoprotein: Structure and Classification --- p.3 / Chapter 1.1.2.2 --- Apolipoprotein: Structure and Function --- p.5 / Chapter 1.1.2.3 --- Lipoprotein (a) and Apolipoprotein (a) --- p.8 / Chapter 1.1.3 --- Outline of Lipid and Lipoprotein Metabolism --- p.10 / Chapter 1.1.3.1 --- Exogenous Lipid Metabolism --- p.10 / Chapter 1.1.3.2 --- Endogenous Lipid Pathway --- p.13 / Chapter 1.2 --- "Dyslipidaemia: Definition, Classification and Coronary Heart Disease" --- p.20 / Chapter 1.2.1 --- Definition --- p.20 / Chapter 1.2.2 --- Classification of Dyslipidaemia --- p.21 / Chapter 1.2.3 --- Dyslipidaemia and CHD --- p.24 / Chapter 1.3 --- Dyslipoproteinaemia and Atherogenesis --- p.25 / Chapter 1.3.1 --- Pathology and Pathogenesis --- p.25 / Chapter 1.3.2 --- Central Role of Oxidised LDL in Atherogenesis --- p.29 / Chapter 1.3.3 --- LDL Heterogeneity and Atherogenesis --- p.37 / Chapter 1.4 --- Management of Dyslipidaemia --- p.41 / Chapter 1.4.1 --- Drug therapy --- p.43 / Chapter 1.4.1.1 --- Triglyceride Lowering Drugs --- p.43 / Chapter 1.4.1.2 --- Cholesterol Lowering Drugs --- p.45 / Chapter 1.4.1.3 --- Combination Drug Therapy --- p.46 / Chapter 1.5 --- Aims of this study --- p.49 / Chapter 2. --- Materials and Methods --- p.50 / Chapter 2.1 --- Materials --- p.50 / Chapter 2.1.1 --- Patients and Controls --- p.50 / Chapter 2.1.2 --- Drug Administration Trials --- p.51 / Chapter 2.1.3 --- Blood Samples --- p.52 / Chapter 2.1.4 --- Chemicals and Solutions --- p.52 / Chapter 2.1.5 --- Apparatus and Equipments --- p.52 / Chapter 2.2 --- Methods --- p.54 / Chapter 2.2.1 --- "Serum Cholesterol, Triglyceride and High Density Lipoprotein cholesterol" --- p.54 / Chapter 2.2.2 --- "Apolipoprotein AI, B-100 and Lipoprotein (a) Assays" --- p.54 / Chapter 2.2.3 --- Ultracentrifugation of LDL Fraction --- p.55 / Chapter 2.2.4 --- In Vitro Assessment of LDL Oxidisability --- p.55 / Chapter 2.2.4.1 --- De-Salting of LDL Fraction --- p.55 / Chapter 2.2.4.2 --- Continuously Diene Formation Monitoring --- p.56 / Chapter 2.2.5 --- LDL Particle Size --- p.56 / Chapter 2.2.6 --- Statistical Analysis --- p.57 / Chapter 3. --- Results --- p.59 / Chapter 3.1 --- Quantitative Measurement of apo B-100 --- p.59 / Chapter 3.2 --- "Associations between Serum Triglyceride, LDL Particle Size and LDL Oxidisability" --- p.60 / Chapter 3.3 --- "Effect of single drug and combination drug therapy on lipids, lipoproteins and apolipoproteins" --- p.64 / Chapter 3.3.1 --- Quantitative Changes of Lipids and Lipoproteins --- p.64 / Chapter 3.3.2 --- Qualitative changes of LDL particles --- p.65 / Chapter 4. --- Discussion --- p.74 / Chapter 4.1 --- "Associations between Triglyceride concentration, HDL Cholesterol concentration, LDL oxidisability and Particle Size" --- p.74 / Chapter 4.2 --- Effects of Fluvastatin and Gemfibrozil on Combined Hyperlipidaemic Patients --- p.76

Proprotein convertase subtilisin / kexin type 9 (PCSK9) is a negative regulator of the low-density lipoprotein receptor, and PCSK9 inhibition has become an important cholesterol-lowering therapeutic strategy. PCSK9 also associates with LDL particles, and evidence suggests that the activity of PCSK9 may be regulated by LDL binding. We have investigated the biochemistry of the interaction between PCSK9 and lipoproteins. Through mutagenesis and in-vitro binding assays, we found conserved motifs in the PCSK9 N-terminus that play a role in LDL binding. Through secondary structure studies using circular dichroism and computational modelling, we determined that the N-terminal region of the PCSK9 prodomain undergoes an environment-dependent structural shift that affects the ability of PCSK9 to bind LDL. We also found that the commonly found loss-of-function polymorphism R46L is capable of modulating this structural shift. Importantly, we found a surface-exposed region of the PCSK9 prodomain that maps a cluster of gain-of-function mutations (L108R, S127R, and D129G) that severely disrupt LDL binding. Through gel shift assays and density gradient centrifugation, we observed that PCSK9 shows remodeling-dependent ability to bind different classes of lipoprotein particles in vitro, binding strongly to LDL and IDL but showing barely detectable association to VLDL. Further, in human plasma, we found that lipoprotein-bound populations of PCSK9 shifted in response to differences in lipoprotein profiles between normolipidemic and hypercholesterolemic or hypertriglyceridemic subjects. Overall, elucidation of how lipoproteins regulate PCSK9 activity will reveal new targets for designing cholesterol-lowering therapeutics.