Abstract
Atherosclerosis is the major cause of cardiovascular diseases and the leading cause of death globally. Atherosclerosis is a complex, chronic disease characterized by lipid accumulation and inflammation within the intima layer of vessel wall. Novel biomarkers and therapeutics are still being sought to provide both better diagnosis and treatment. Ghrelin represents an attractive target for studies into atherosclerosis. Ghrelin is a gastric peptide hormone, which has multiple functions, including regulation of appetite and energy metabolism. Emerging evidence suggests that it may also have a role in the cardiovascular and immune systems.
The aim of the present study was to explore the role of ghrelin in atherosclerosis. The specific aims were 1) to investigate the association between the plasma ghrelin level and early atherosclerosis as determined by carotid artery intima media thickness (IMT) in a large (n = 1024) cross-sectional population-based study of middle-aged subjects, 2) to measure the associations between plasma ghrelin levels and already established risk factors of atherosclerosis in human subjects, 3) to assess the effects of ghrelin on atherogenesis in vitro by analyzing monocyte adhesion to endothelial cells, oxidized low density lipoprotein (LDL) binding and acetylated LDL uptake using macrophages, and 4) to study the influence of ghrelin on atherosclerosis using ghrelin vaccination in a mouse model of atherosclerosis.
Plasma total ghrelin levels were positively associated with carotid IMT in male subjects. Association studies demonstrated plasma ghrelin levels to be negatively associated with total and LDL cholesterol, and triglyceride concentrations as well as with body mass index (BMI), and positively assocated with high density lipoprotein (HDL) cholesterol concentration in postmenopausal women and in a population-based study. In addition, estrogen increased plasma acylated ghrelin levels in postmenopausal women. Cell culture studies demonstrated that ghrelin could increase the binding of oxidized LDL and monocytes to endothelial cells. Interestingly, when endothelial cells were stimulated with tumor necrosis factor α (TNFα), then ghrelin prevented monocyte adhesion. The study with LDL receptor knockout mice, revealed that ghrelin vaccination could increase plasma ghrelin levels but had no effects on the development of atherosclerosis. However, the plasma MCP-1 level decreased in mice immunized with ghrelin vaccine. In conclusion, these studies suggest that ghrelin has modulatory functions in the vascular system and atherogenesis though the effect may not be as dominant as that of the known traditional risk factors. Whether this effect of ghrelin is positive or negative in atherogenesis will be clarified in further studies. / Tiivistelmä
Sydän- ja verisuonitaudit ovat suurin kuolinsyy niin Suomessa kuin useimmissa länsimaissakin. Näiden sairauksien taustalla on yleensä valtimonkovettumatauti eli ateroskleroosi, joka voi kliinisesti ilmentyä mm. sepelvaltimotautina, aivoveritulppana ja laskimotautina. Ateroskleroosissa tulehdussoluja ja kolesterolia kertyy verisuonen seinämään muodostaen ahtauman eli ateroomaplakin valtimoon. Valtimonkovettumataudin riskitekijäitä tunnetaan jo hyvin, mutta uusia tautia ennustavia merkkiaineita sekä hoitomuotoja tarvitaan yhä. Greliini on mahalaukusta eritettävä peptidihormoni, joka osallistuu elimistössä mm. ruokahalun, energiametabolian, tulehdustekijöiden sekä sydän- ja verenkiertoelimistön toiminnan säätelyyn.
Tämän työn tavoitteena oli tutkia greliinin yhteyttä ihmisen valtimonkovettumatautiin. Tutkimus toteutettiin käyttämällä kahta eri potilasaineistoa, soluviljelykokeita sekä valtimonkovettumataudin hiirimallia. Laajassa väestöpohjaisessa potilasaineistossa tutkittiin veren greliinipitoisuuden yhteyttä kaulavaltimon seinämän paksuuteen, jota pidetään valtimonkovettumista kuvaavana tekijänä. Veren greliinipitoisuuden yhteyttä valtimonkovettumataudin tunnettuihin riskitekijöihin tutkittiin myös laajassa potilasaineistossa sekä vaihdevuosi-ikäisillä naisilla, joille annettiin estrogeenikorvaushoitoa. Solukokeilla selvitettiin greliinin vaikutusta tärkeisiin valtimonkovettumataudin syntyvaiheisiin käyttäen monosyytti-, endoteelisolu- sekä makrofaagi-soluviljelmiä. Greliinin vaikutusta ateroskleroosiin in vivo selvitettiin rokottamalla LDL-reseptoripuutteiset hiiret greliini-rokotteella.
Tutkimuksessa havaittiin yhteys veren korkean greliinipitoisuuden ja kaulavaltimon seinämän paksuuden välillä miehillä laajassa potilasaineistossa (n = 1024). Tulosta tukivat soluilla tehdyt kokeet, joissa greliini lisäsi hapettuneen LDL:n sitoutumista makrofaageihin sekä monosyyttien tarttumista endoteelisolujen pinnalle. Greliinin vaikutukset monosyyttien tarttumiseen endoteelisolujen pinnalle olivat päinvastaiset silloin, kun endoteelisolut käsiteltiin tulehdusta stimuloivalla tekijällä. Matalat veren greliinipitoisuudet olivat myös yhteydessä korkeisiin LDL-kolesteroli- ja triglyseriditasoihin sekä painoindeksiin ja matalaan HDL-kolesterolitasoon potilasaineistoissa. Estrogeeni nosti veren greliinipitoisuutta vaihdevuosi-ikäisillä naisilla. Greliinirokote ei vaikuttanut ateroskleroosin kehittymiseen hiirimallissa. Tutkimustulosten perusteella greliinillä näyttäisi osallistuvan valtimonkovettumataudin kehitykseen, vaikkakin sen vaikutus on pienempi kuin aiemmin tunnetuilla taudin riskitekijöillä.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:oulo.fi/oai:oulu.fi:isbn978-951-42-9259-0 |
| Date | 20 October 2009 |
| Creators | Kellokoski, E. (Eija) |
| Publisher | University of Oulu |
| Source Sets | University of Oulu |
| Language | English |
| Detected Language | Finnish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, © University of Oulu, 2009 |
| Relation | info:eu-repo/semantics/altIdentifier/pissn/0355-3221, info:eu-repo/semantics/altIdentifier/eissn/1796-2234 |
Page generated in 0.0029 seconds