Lipoinflammatorische Antwort humaner Koronararterien-Endothelzellen

Fragestellung: Erhöhte Plasmakonzentrationen nicht-veresterter Fettsäuren werden bei Patienten mit Adipositas und Metabolischem Syndrom (MS) häufig beobachtet. Besonders die gesättigten Fettsäuren Palmitat (C16:0) und Stearat (C18:1) werden als potenzielle Mediatoren von Insulinresistenz und β-Zelldysfunktion diskutiert. In Vorarbeiten konnten wir zeigen, dass diese Fettsäuren in verschiedenen humanen Zellen das inflammatorische Gen IL6 induzieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die lipoinflammatorische Antwort humaner Koronararterien-Endothelzellen (CAEC) näher zu untersuchen.

Methodik: Humane CAEC wurden für 20h mit Albumin oder mit Albumin-gekoppelter Fettsäure (0.5mM) behandelt. Die Expression inflammatorischer Gene wurde mithilfe von Makroarrays, quantitativer RT-PCR und Western-Blotting analysiert. Die Rolle von NFκB, JNK und p38-MAPK wurde mit pharmakologischen Inhibitoren (SN50, SP600125, SB203580) untersucht.

Ergebnisse: Die Makroarray-Analyse zeigte, dass Palmitat elf inflammatorische Gene (CCL3, CCL5, CCL20, CXCL2, CXCL3, IL1A, IL6, IL8, CEBPB, SPP1 und SCYE1) induziert und drei inflammatorische Gene (CXCL6, CXCL10 und CXCL11) reprimiert. Von den elf Gen-Induktionsereignissen konnten acht (CCL5, CCL20, CXCL3, IL1A, IL6, IL8, CEBPB und SPP1) mittels RT-PCR verifiziert werden (alle p<0.05, n=3, t-Test), die Gen-Repressionen konnten nicht verifiziert werden. Alle verifizierten Gen-Induktionen konnten auch mit Stearat (alle p<0.05, n=3, t-Test), nicht aber mit den ungesättigten Fettsäuren Oleat (C18:1ω9) oder Linoleat (C18:2ω6) erzielt werden. CXCL2, für welches keine spezifischen PCR-Primer konstruiert werden konnten, erwies sich im Western-Blot als Stearat-induzierbares Gen. Der NFκB-Inhibitor SN50 blockierte die Palmitat-abhängige Induktion von CCL20, CXCL3 und IL8 (alle p<0.05, n=3, t-Test), der JNK-Inhibitor SP600125 hemmte die Induktion von CXCL3, IL1A, IL8, CEBPB und SPP1 (alle p<0.05, n=3, t-Test). Inhibierung der p38-MAPK hatte keinen Einfluss auf diese Genregulationen.

Schlussfolgerungen: Gesättigte, nicht aber ungesättigte langkettige Fettsäuren induzieren eine umfassende inflammatorische Antwort in humanen CAEC. Die Genregulationen sind zum Teil NFκB- und/oder JNK-vermittelt. Diese Ergebnisse weisen auf eine mögliche Beteiligung gesättigter Fettsäuren an der Adipositas/MS-assoziierten subklinischen Gefäßinflammation hin.