Plasma lipoprotein-associated phospholipase A2 activity in Alzheimer's disease, amnestic mild cognitive impairment, and cognitively healthy elderly subjects: a cross-sectional study.

ABSTRACT: INTRODUCTION: Lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) is a circulating enzyme with pro-inflammatory and oxidative activities associated with cardiovascular disease and ischemic stroke. While high plasma Lp-PLA2 activity was reported as a risk factor for dementia in the Rotterdam study, no association between Lp-PLA2 mass and dementia or Alzheimer's disease (AD) was detected in the Framingham study. The objectives of the current study were to explore the relationship of plasma Lp-PLA2 activity with cognitive diagnoses (AD, amnestic mild cognitive impairment (aMCI), and cognitively healthy subjects), cardiovascular markers, cerebrospinal fluid (CSF) markers of AD, and apolipoprotein E (APOE) genotype. METHODS: Subjects with mild AD (n = 78) and aMCI (n = 59) were recruited from the Memory Clinic, University Hospital, Basel, Switzerland; cognitively healthy subjects (n = 66) were recruited from the community. Subjects underwent standardised medical, neurological, neuropsychological, imaging, genetic, blood and CSF evaluation. Differences in Lp-PLA2 activity between the cognitive diagnosis groups were tested with ANOVA and in multiple linear regression models with adjustment for covariates. Associations between Lp-PLA2 and markers of cardiovascular disease and AD were explored with Spearman's correlation coefficients. RESULTS: There was no significant difference in plasma Lp-PLA2 activity between AD (197.1 (standard deviation, SD 38.4) nmol/min/ml) and controls (195.4 (SD 41.9)). Gender, statin use and low-density lipoprotein cholesterol (LDL) were independently associated with Lp-PLA2 activity in multiple regression models. Lp-PLA2 activity was correlated with LDL and inversely correlated with high-density lipoprotein (HDL). AD subjects with APOE-ε4 had higher Lp-PLA2 activity (207.9 (SD 41.2)) than AD subjects lacking APOE-ε4 (181.6 (SD 26.0), P = 0.003) although this was attenuated by adjustment for LDL (P = 0.09). No strong correlations were detected for Lp-PLA2 activity and CSF markers of AD. CONCLUSION: Plasma Lp-PLA2 was not associated with a diagnosis of AD or aMCI in this cross-sectional study. The main clinical correlates of Lp-PLA2 activity in AD, aMCI and cognitively healthy subjects were variables associated with lipid metabolism.

Lipoprotéine(a): de l'athérosclérose à Alzheimer [Lipoprotein (a) in Alzheimer's atherosclerosis].

Lipoprotein(a) [Lp(a)] is an enigmatic lipoprotein particle present in the plasma from humans, great apes and hedgehogs. Plasma levels of Lp(a) vary widely between individuals and are largely determined by specific sequences within the gene encoding apo(a), the unique highly polymorphic glycoprotein attached to apoB of low density lipoprotein (LDL) to form Lp(a). Elevated plasma concentrations of LP(a) are associated with the premature development of atherosclerosis. A major goal of our laboratory is to better understand the metabolism of Lp(a) and its function in humans. We have identified unexpected and large variations in plasma Lp(a) levels during renal disease, HIV-infection and in sepsis. Moreover, we have observed an association between Lp(a) and Alzheimer disease. Taken together, our observations suggest that Lp(a) may constitute a novel target in our fight against cardiovascular and neurodegenerative disorders.

The fasting-induced adipose factor/angiopoietin-like protein 4 is physically associated with lipoproteins and governs plasma lipid levels and adiposity.

Proteins secreted from adipose tissue are increasingly recognized to play an important role in the regulation of glucose metabolism. However, much less is known about their effect on lipid metabolism. The fasting-induced adipose factor (FIAF/angiopoietin-like protein 4/peroxisome proliferator-activated receptor gamma angiopoietin-related protein) was previously identified as a target of hypolipidemic fibrate drugs and insulin-sensitizing thiazolidinediones. Using transgenic mice that mildly overexpress FIAF in peripheral tissues we show that FIAF is an extremely powerful regulator of lipid metabolism and adiposity. FIAF overexpression caused a 50% reduction in adipose tissue weight, partly by stimulating fatty acid oxidation and uncoupling in fat. In addition, FIAF overexpression increased plasma levels of triglycerides, free fatty acids, glycerol, total cholesterol, and high density lipoprotein (HDL)-cholesterol. Functional tests indicated that FIAF overexpression severely impaired plasma triglyceride clearance but had no effect on very low density lipoprotein production. The effects of FIAF overexpression were amplified by a high fat diet, resulting in markedly elevated plasma and liver triglycerides, plasma free fatty acids, and plasma glycerol levels, and impaired glucose tolerance in FIAF transgenic mice fed a high fat diet. Remarkably, in mice the full-length form of FIAF was physically associated with HDL, whereas truncated FIAF was associated with low density lipoprotein. In human both full-length and truncated FIAF were associated with HDL. The composite data suggest that via physical association with plasma lipoproteins, FIAF acts as a powerful signal from fat and other tissues to prevent fat storage and stimulate fat mobilization. Our data indicate that disturbances in FIAF signaling might be involved in dyslipidemia.

Metabolic fate of fructose ingested with and without glucose in a mixed meal.

Ingestion of pure fructose stimulates de novo lipogenesis and gluconeogenesis. This may however not be relevant to typical nutritional situations, where fructose is invariably ingested with glucose. We therefore assessed the metabolic fate of fructose incorporated in a mixed meal without or with glucose in eight healthy volunteers. Each participant was studied over six hours after the ingestion of liquid meals containing either 13C-labelled fructose, unlabeled glucose, lipids and protein (Fr + G) or 13C-labelled fructose, lipids and protein, but without glucose (Fr), or protein and lipids alone (ProLip). After Fr + G, plasma 13C-glucose production accounted for 19.0% ± 1.5% and 13CO2 production for 32.2% ± 1.3% of 13C-fructose carbons. After Fr, 13C-glucose production (26.5% ± 1.4%) and 13CO2 production (36.6% ± 1.9%) were higher (p < 0.05) than with Fr + G. 13C-lactate concentration and very low density lipoprotein VLDL 13C-palmitate concentrations increased to the same extent with Fr + G and Fr, while chylomicron 13C-palmitate tended to increase more with Fr + G. These data indicate that gluconeogenesis, lactic acid production and both intestinal and hepatic de novo lipogenesis contributed to the disposal of fructose carbons ingested together with a mixed meal. Co-ingestion of glucose decreased fructose oxidation and gluconeogenesis and tended to increase 13C-pamitate concentration in gut-derived chylomicrons, but not in hepatic-borne VLDL-triacylglycerol (TG). This trial was approved by clinicaltrial. gov. Identifier is NCT01792089.

Plasma clearance and biodistribution of oxidatively modified 99mTc-ß-VLDL in rabbits

The biodistribution and removal from plasma (measured as fractional clearance rate, FCR, per hour) of native and oxidatively modified 99mtechnetium-labeled ß-very low density lipoprotein (99mTc-ß-VLDL) were investigated in hypercholesterolemic (HC) and control (C) three-month old New Zealand rabbits. The intracellular accumulation of ß-VLDL labeled with 99mTc was studied in vitro in THP-1 cells and monocyte-derived macrophages isolated from rabbits. After intravenous injection into C rabbits, copper-oxidized ß-VLDL (99mTc-ox-ß-VLDL) was cleared from the circulation faster (0.362 ± 0.070/h) than native ß-VLDL (99mTc-nat-ß-VLDL, 0.241 ± 0.070/h). In contrast, the FCR of 99mTc-ox-ß-VLDL in HC rabbits was lower (0.100 ± 0.048/h) than that of 99mTc-nat-ß-VLDL (0.163 ± 0.043/h). The hepatic uptake of radiolabeled lipoproteins was lower in HC rabbits (0.114 ± 0.071% injected dose/g tissue for 99mTc-nat-ß-VLDL and 0.116 ± 0.057% injected dose/g tissue for 99mTc-ox-ß-VLDL) than in C rabbits (0.301 ± 0.113% injected dose/g tissue for 99mTc-nat-ß-VLDL and 0.305 ± 0.149% injected dose/g tissue for 99mTc-ox-ß-VLDL). The uptake of 99mTc-nat-ß-VLDL and 99mTc-ox-ß-VLDL by atherosclerotic aorta lesions isolated from HC rabbits (99mTc-nat-ß-VLDL: 0.033 ± 0.012% injected dose/g tissue and 99mTc-ox-ß-VLDL: 0.039 ± 0.017% injected dose/g tissue) was higher in comparison to that of non-atherosclerotic aortas from C rabbits (99mTc-nat-ß-VLDL: 0.023 ± 0.010% injected dose/g tissue and 99mTc-ox-ß-VLDL: 0.019 ± 0.010% injected dose/g tissue). However, 99mTc-nat-ß-VLDL and 99mTc-ox-ß-VLDL were taken up by atherosclerotic lesions at similar rates. In vitro studies showed that both monocyte-derived macrophages isolated from rabbits and THP-1 macrophages significantly internalized more 99mTc-ox-ß-VLDL than 99mTc-nat-ß-VLDL. These results indicate that in cholesterol-fed rabbits 99mTc-ox-ß-VLDL is slowly cleared from plasma and accumulates in atherosclerotic lesions. However, although the extent of in vitro uptake of 99mTc-ox-ß-VLDL by macrophages was high, the in vivo accumulation of this radiolabeled lipoprotein by atherosclerotic lesions did not differ from that of 99mTc-nat-ß-VLDL.

Etofibrate but not controlled-release niacin decreases LDL cholesterol and lipoprotein (a) in type IIb dyslipidemic subjects

Etofibrate is a hybrid drug which combines niacin with clofibrate. After contact with plasma hydrolases, both constituents are gradually released in a controlled-release manner. In this study, we compared the effects of etofibrate and controlled-release niacin on lipid profile and plasma lipoprotein (a) (Lp(a)) levels of patients with triglyceride levels of 200 to 400 mg/dl, total cholesterol above 240 mg/dl and Lp(a) above 40 mg/dl. These patients were randomly assigned to a double-blind 16-week treatment period with etofibrate (500 mg twice daily, N = 14) or niacin (500 mg twice daily, N = 11). In both treatment groups total cholesterol, VLDL cholesterol and triglycerides were equally reduced and high-density lipoprotein cholesterol was increased. Etofibrate, but not niacin, reduced Lp(a) by 26% and low-density lipoprotein (LDL) cholesterol by 23%. The hybrid compound etofibrate produced a more effective reduction in plasma LDL cholesterol and Lp(a) levels than controlled-release niacin in type IIb dyslipidemic subjects.

Estrogen replacement therapy and cardioprotection: mechanisms and controversies

Epidemiological and case-controlled studies suggest that estrogen replacement therapy might be beneficial in terms of primary prevention of coronary heart disease (CHD). This beneficial effect of estrogens was initially considered to be due to the reduction of low density lipoproteins (LDL) and to increases in high density lipoproteins (HDL). Recent studies have shown that estrogens protect against oxidative stress and decrease LDL oxidation. Estrogens have direct effects on the arterial tissue and modulate vascular reactivity through nitric oxide and prostaglandin synthesis. While many of the effects of estrogen on vascular tissue are believed to be mediated by estrogen receptors alpha and ß, there is evidence for `immediate non-genomic' effects. The role of HDL in interacting with 17ß-estradiol including its esterification and transfer of esterified estrogens to LDL is beginning to be elucidated. Despite the suggested positive effects of estrogens, two recent placebo-controlled clinical trials in women with CHD did not detect any beneficial effects on overall coronary events with estrogen therapy. In fact, there was an increase in CHD events in some women. Mutations in thrombogenic genes (factor V Leiden, prothrombin mutation, etc.) in a subset of women may play a role in this unexpected finding. Thus, the cardioprotective effect of estrogens appears to be more complicated than originally thought and requires more research.

Estrogen withdrawal and liver fat accumulation : contribution of hepatic VLDL-TG production and effect of exercise training

L’accumulation de triglycérides (TG) dans les hépatocytes est caractéristique de la stéatose hépatique non-alcoolique (SHNA). Cette dernière se produit dans diverses conditions dont le facteur commun est le métabolisme anormal des lipides. Le processus conduisant à l'accumulation des lipides dans le foie n’a pas encore été totalement élucidé. Toutefois, des lipides s'accumulent dans le foie lorsque les mécanismes qui favorisent leur exportation (oxydation et sécrétion) sont insuffisants par rapport aux mécanismes qui favorisent leur importation ou leur biosynthèse. De nos jours il est admis que la carence en œstrogènes est associée au développement de la stéatose hépatique. Bien que les résultats des études récentes révèlent l'implication des hormones ovariennes dans l'accumulation de lipides dans le foie, les mécanismes qui sous-tendent ce phénomène doivent encore être étudiés. En conséquence, les trois études présentées dans cette thèse ont été menées sur des rates ovariectomizées (Ovx), comme modèle animal de femmes post-ménopausées, pour étudier les effets du retrait des œstrogènes sur le métabolisme des lipides dans le foie, en considérant l'entraînement physique comme étant un élément positif pouvant contrecarrer ces effets. Il a été démontré que l'entraînement physique peut réduire l'accumulation de graisses dans le foie chez les rates Ovx. Dans la première étude, nous avons montré que chez les rates Ovx nourries à la diète riche en lipides (HF), les contenus de TG hépatiques étaient élevées (P < 0.01) comparativement aux rates Sham, 5 semaines après la chirurgie. Le changement de la diète HF par la diète standard (SD) chez les rates Sham a diminué l’accumulation de lipides dans le foie. Toutefois, chez les rates Ovx, 8 semaines après le changement de la HF par la SD le niveau de TG dans le foie était maintenu aussi élevé que chez les rates nourries continuellement avec la diète HF. Lorsque les TG hépatiques mesurés à la 13e semaine ont été comparés aux valeurs correspondant au retrait initial de la diète HF effectué à la 5e semaine, les niveaux de TG hépatiques chez les animaux Ovx ont été maintenus, indépendamment du changement du régime alimentaire; tandis que chez les rats Sham le passage à la SD a réduit (P < 0.05) les TG dans le foie. Les mêmes comparaisons avec la concentration des TG plasmatiques ont révélé une relation inverse. Ces résultats suggèrent que la résorption des lipides au foie est contrée par l'absence des œstrogènes. Dans cette continuité, nous avons utilisé une approche physiologique dans notre seconde étude pour investiguer la façon dont la carence en œstrogènes entraîne l’accumulation de graisses dans le foie, en nous focalisant sur la voie de l'exportation des lipides du foie. Les résultats de cette étude ont révélé que le retrait des œstrogènes a entraîné une augmentation (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie en concomitance avec la baisse (P < 0.01) de production de VLDL-TG et une réduction l'ARNm et de la teneur en protéines microsomales de transfert des triglycérides (MTP). Tous ces effets ont été corrigés par la supplémentation en œstrogènes chez les rates Ovx. En outre, l'entraînement physique chez les rates Ovx a entraîné une réduction (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie ainsi qu’une diminution (P < 0.01) de production de VLDL-TG accompagnée de celle de l'expression des gènes MTP et DGAT-2 (diacylglycérol acyltransférase-2). Des études récentes suggèrent que le peptide natriurétique auriculaire (ANP) devrait être au centre des intérêts des recherches sur les métabolismes énergétiques et lipidiques. Le ANP est relâché dans le plasma par les cellules cardiaques lorsque stimulée par l’oxytocine et exerce ses fonctions en se liant à son récepteur, le guanylyl cyclase-A (GC-A). En conséquence, dans la troisième étude, nous avons étudié les effets du blocage du système ocytocine-peptide natriurétique auriculaire (OT-ANP) en utilisant un antagoniste de l’ocytocine (OTA), sur l'expression des gènes guanylyl cyclase-A et certains marqueurs de l’inflammation dans le foie de rates Ovx. Nous avons observé une diminution (P < 0.05) de l’ARNm de la GC-A chez les rates Ovx et Sham sédentaires traitées avec l’OTA, tandis qu’une augmentation (P < 0.05) de l'expression de l’ARNm de la protéine C-réactive (CRP) hépatique a été notée chez ces animaux. L’exercice physique n'a apporté aucun changement sur l'expression hépatique de ces gènes que ce soit chez les rates Ovx ou Sham traitées avec l’OTA. En résumé, pour expliquer l’observation selon laquelle l’accumulation et la résorption de lipides dans le foie dépendent des mécanismes associés à des niveaux d’œstrogènes, nos résultats suggèrent que la diminution de production de VLDL-TG induite par une déficience en œstrogènes, pourrait être un des mecanismes responsables de l’accumulation de lipides dans le foie. L’exercice physique quant à lui diminue l'infiltration de lipides dans le foie ainsi que la production de VLDL-TG indépendamment des niveaux d'œstrogènes. En outre, l'expression des récepteurs de l’ANP a diminué par l'OTA chez les rates Ovx et Sham suggérant une action indirecte de l’ocytocine (OT) au niveau du foie indépendamment de la présence ou non des estrogènes. L’axe ocytocine-peptide natriurétique auriculaire, dans des conditions physiologiques normales, protègerait le foie contre l'inflammation à travers la modulation de l’expression de la GC-A.

Étude sur l’entreposage de la matière grasse chez des femmes obèses post-ménopausées présentant un taux élevé ou normal d’apolipoprotéine B.

CONTEXTE: L'inefficacité de captation des acides gras libres (AGL) par le tissu adipeux blanc (TAB) est connue pour favoriser la résistance à l'insuline (RI) dans les tissus périphériques, mais dans le foie, elle favorise également la production accrue de lipoprotéines contenant l'apolipoprotéine B100 (lipoprotéines apoB). Nous avons récemment démontré que les femmes post-ménopausées obèses avec un nombre élevé de lipoprotéines apoB à jeun (apoB plasmatique > 1,2 g/L) avaient plus de RI que les femmes avec un taux d’apoB normal. Notre objectif était donc d'examiner si l'inefficacité de captation des AGL pourrait être un mécanisme expliquant la RI, in vivo dans cette population. HYPOTHÈSES: Les femmes ménopausées en surpoids/obèses avec un taux d’apoB élevé ont moins d'efficacité à capter les AGL par le TAB que les femmes avec un taux d’apoB faible. MÉTHODES/RÉSULTATS: L'efficacité de captation des AGL a été examinée dans 22 femmes non diabétiques en surpoids/obèses. La population a été séparée selon la médiane d’apoB (0.9 g/L) en 2 groupes; les femmes ayant un taux d’apoB inférieur vs supérieur à la médiane (N=11/groupe). L'efficacité de captation des AGL par le TAB a été indirectement évaluée en suivant le sort d'un repas riche en gras (0.0162g 13C-trioléine/g de matières grasses, 66% de gras, 47g gras/m2 surface corporelle) marqué au 13C-trioléine, sur 6h en circulation ([13C]TG et [13C]AGL plasmatiques) et en oxydation (13CO2 dans l’air expiré [AE]). L’enrichissement en 13C des échantillons d’AE et du plasma a été mesuré par spectrométrie de masse pour ratio isotopique. Les femmes ayant un apoB élevé avaient une clairance plasmatique totale postprandiale des TG (p <0,05) réduite sans diminuer de la clairance plasmatique totale des AGL, par rapport aux femmes ayant un faible taux d’apoB. Cependant, en examinant le sort du 13C-trioléine, les femmes ayant un apoB élevé avait une réduction de la clairance des [13C]TG plasmatiques (44,78 μM vs 7,81 μM; p <0,05) et des [13C]AGL plasmatiques (2,64 uM vs 0,06 uM; p <0,05) à 6h, sans aucune différence en % récupéré de 13C-trioléine dans le CO2 de l’AE. Ces données suggèrent que les femmes ayant un taux d’apoB élevé ont une réduction postprandiale de la clairance et de la captation de 13Ctrioléine par le TAB. CONCLUSION: La captation inefficace des AGL par le TAB des femmes post-ménopausées en surpoids et obèses avec un surplus d’apoB peut être un mécanisme sousjacent à la RI chez ces sujets.

Carence en œstrogènes et bases moléculaires du métabolisme des triglycérides et du cholestérol dans le foie et l'intestin : effet de l'exercice physique

La stéatose hépatique et la détérioration du profil lipidique plasmatique sont des pathologies métaboliques favorisées par la carence œstrogénique post-ménopausique. Cependant les mécanismes à la base de ces pathologies n’ont été que très peu étudiés. Le but de cette thèse a été d’investiguer les mécanismes moléculaires possibles à l’origine de l’hypercholestérolémie et de l’accumulation des lipides (triglycérides : TG et cholestérol) dans le foie en utilisant un modèle animal de la ménopause, la rate Sprague Dawley ovariectomisée (Ovx). Nous avons également examiné si le changement des habitudes de vie comme la pratique de l’exercice physique pouvait prévenir ou corriger les modifications induites par l’Ovx. Enfin, rosuvastatine (statine) a été utilisée comme thérapie pharmacologique de l’hypercholestérolémie dans le but de comprendre son effet au niveau moléculaire chez la rate Ovx. L’objectif de la première étude était de déterminer comment l’Ovx peut affecter les niveaux de TG et de cholestérol dans le foie des rates nourries avec une diète riche en lipides (HF : 42% gras). Les rates ont été soumises à la diète HF ou normale pendant 6 semaines avant d’être Ovx ou Sham (ovariectomie simulée), puis maintenues aux mêmes conditions diététiques pour 6 autres semaines. L’Ovx a provoqué une accumulation de TG dans le foie, mais pas la diète HF seule. Cependant, lorsque l’Ovx était combinée à la diète HF, l’accumulation des TG était beaucoup plus importante comparé à ce qui était observé chez les rates Ovx soumises à la diète normale. L’expression génique (ARNm) de CPT1 (Carnitine palmitoyltransferase 1), PGC1α (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma, coactivator 1) et PPARα (Peroxysome proliferetor activated receptor alpha) intervenant dans l’oxydation des acides gras dans le foie était augmentée par la diète HF (p ˂ 0.001; p ˂ 0.01; p ˂ 0.05 respectivement) ; mais atténuée (p ˂ 0.05; p ˂ 0.05; p ˂ 0.07 respectivement) lorsque les rates ont été Ovx, favorisant ainsi l’accumulation des TG dans le foie. La combinaison de la diète HF à l’Ovx a également provoqué une hypercholestérolémie et une accumulation de cholestérol dans le foie malgré la diminution de l’expression de la HMGCoA-r (3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase), enzyme clé de la synthèse du cholestérol. Ceci était associé à l’inhibition de l’expression génique de CYP7a1 (Cytochrome P450, family 7, subfamily a, polypeptide 1), suggérant une diminution de la synthèse des acides biliaires. Ayant constaté dans la première étude que l’Ovx élevait les niveaux de cholestérol hépatique et plasmatique, nous nous sommes fixés comme objectif dans la deuxième étude d’évaluer les effets de l’Ovx sur l’expression génique des transporteurs et enzymes responsables du métabolisme du cholestérol et des acides biliaires dans le foie et l’intestin, et de vérifier si l’exercice sur tapis roulant pouvait prévenir ou corriger les changements causés par l’Ovx. L’hypercholestérolémie constatée chez les rates Ovx comparativement aux Sham était accompagnée de la diminution de l’expression génique des récepteurs des LDL (R-LDL), des résidus de lipoprotéines (LRP1), de SREBP-2 (Sterol regulatory element binding protein 2) et de PCSK9 (Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9) dans le foie, suggérant une défaillance dans la clairance des lipoprotéines plasmatiques. L’Ovx a aussi inhibé l’expression génique de la MTP (Microsomal triglyceride transfer protein) et stimulé celle de SR-B1 (Scavenger receptor class B, member 1); mais aucun changement n’a été observé avec CYP7a1. Ces changements moléculaires pourraient par conséquent favoriser l’accumulation de cholestérol dans le foie. L’exercice physique n’a pas corrigé les modifications causées par l’Ovx sur l’expression génique de ces molécules au niveau hépatique à l’exception de SREBP-2. Par contre, au niveau intestinal (iléum), l’exercice sur tapis roulant a inhibé l’expression génique des marqueurs moléculaires intervenant dans l’absorption des acides biliaires (OSTα/β, FXR, RXRα, Fgf15) et du cholestérol (LXRα, NCP1L1) au niveau de l’iléum chez les rates Sham entraînées. Ces adaptations pourraient prévenir le développement de l’hypercholestérolémie protégeant en partie contre la survenue de l’athérosclérose. Au vue des effets délétères (hypercholestérolémie et diminution de l’expression du R-LDL, PCSK9, LRP1, SREBP-2 et HMGCOA-r dans le foie) causés par l’Ovx sur le métabolisme du cholestérol constatés dans l’étude 2, la 3ième étude a été conçue pour évaluer l’efficacité de rosuvastatine (Ros) sur l’expression génique de ces marqueurs moléculaires chez les rates Ovx sédentaires ou soumises à l’entraînement volontaire. Ros a été administrée aux rates Ovx pendant 21 jours par voie sous-cutanée à la dose de 5mg/kg/j à partir de la 9ième semaine après l’Ovx. Ros n’a pas diminué la concentration plasmatique de LDL-C et de TC chez les rates Ovx. Par contre, Ros a stimulé (P ˂ 0.05) l’expression génique de PCSK9, SREBP-2, LRP1, HMGCoA-r et ACAT2 (Acyl-CoA cholesterol acyltransferase) mais pas significativement (P = 0.3) celle du R-LDL dans le foie des rates Ovx sédentaires et entraînées. Ros n’a pas réduit la concentration plasmatique de LDL-C probablement à cause de l’induction plus importante de PCSK9 par rapport au R-LDL. Cependant, la stimulation de LRP1 par Ros protège partiellement contre la survenue des maladies cardiovasculaires. En conclusion, les études de cette thèse indiquent que la baisse du niveau des œstrogènes entraîne des changements radicaux du métabolisme hépatique des TG et du cholestérol provoqués par des altérations de l’expression des gènes clés des voies métaboliques associées.

Triacylglycerol-rich lipoprotein-gene interactions in endothelial cells

Lipoproteins such as LDL (low-density lipoprotein) and oxidized LDL have potentially adverse effects on endothelial cells due to their ability to activate pro-inflammatory pathways regulated via the transcription factor NF-kappaB (nuclear factor kappaB). Triacylglycerol-rich lipoproteins (the chylomicrons, very-low-density lipoprotein and their respective remnant particles) have also been implicated in the induction of a pro-inflammatory phenotype and up-regulation of adhesion molecule expression. Although early studies supported the proposal that LPL (lipoprotein lipase)-mediated hydrolysis of TRLs (triglyceride-rich lipoproteins) at the endothelium could activate the NFkappaB pathway, more recent studies provide evidence of pro-and anti-inflammatory responses when cells are exposed to fatty acids of TRL particles. A large number of genes are up- and down-regulated when cells are exposed to TRL, with the net effect reflecting receptor- and nonreceptor-mediated pathways that are activated or inhibited depending on fatty acid type, the lipid and apolipoprotein composition of the TRL and the presence or absence of LPL. Early concepts of TRL particles as essentially pro-inflammatory stimuli to the endothelium provide an overly simplistic view of their impact on the vascular compartment.

A continuum receptor model of hepatic lipoprotein metabolism

A mathematical model describing the uptake of low density lipoprotein (LDL) and very low density lipoprotein (VLDL) particles by a single hepatocyte cell is formulated and solved. The model includes a description of the dynamic change in receptor density on the surface of the cell due to the binding and dissociation of the lipoprotein particles, the subsequent internalisation of bound particles, receptors and unbound receptors, the recycling of receptors to the cell surface, cholesterol dependent de novo receptor formation by the cell and the effect that particle uptake has on the cell's overall cholesterol content. The effect that blocking access to LDL receptors by VLDL, or internalisation of VLDL particles containing different amounts of apolipoprotein E (we will refer to these particles as VLDL-2 and VLDL-3) has on LDL uptake is explored. By comparison with experimental data we find that measures of cell cholesterol content are important in differentiating between the mechanisms by which VLDL is thought to inhibit LDL uptake. We extend our work to show that in the presence of both types of VLDL particle (VLDL-2 and VLDL-3), measuring relative LDL uptake does not allow differentiation between the results of blocking and internalisation of each VLDL particle to be made. Instead by considering the intracellular cholesterol content it is found that internalisation of VLDL-2 and VLDL-3 leads to the highest intracellular cholesterol concentration. A sensitivity analysis of the model reveals that binding, unbinding and internalisation rates, the fraction of receptors recycled and the rate at which the cholesterol dependent free receptors are created by the cell have important implications for the overall uptake dynamics of either VLDL or LDL particles and subsequent intracellular cholesterol concentration. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

In vitro antioxidant activity of coffee compounds and their metabolites

In this paper we report the antioxidant activity of different compounds which are present in coffee or are produced as a result of the metabolism of this beverage. In vitro methods such as the ABTS(center dot+) [ABTS = 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] decolorization assay and the oxygen radical absorbance capacity assay (ORAC) were used to assess the capacity of coffee compounds to scavenge free radicals. The importance of caffeine metabolites and colonic metabolites in the overall antioxidant activity associated with coffee consumption is shown. Colonic metabolites such as m-coumaric acid and dihydroferulic acid showed high antioxidant activity. The ability of these compounds to protect human low-density lipoprotein (LDL) oxidation by copper and 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride was also explored. 1-Methyluric acid was particularly effective at inhibiting LDL oxidative modification. Different experiments showed that this caffeine metabolite is not incorporated into LDL particles. However, at physiologically relevant concentrations, it was able to delay for more than 13 h LDL oxidation by copper.

Antioxidant and anti-atherogenic activities of olive oil phenolics

The aim of the current study was to investigate the antioxidant and cellular activity of the olive oil phenolics oleuropein, tyrosol, hydroxytyrosol, and homovanillic alcohol (which is also a major metabolite of hydroxytyrosol). Well-characterized chemical and biochemical assays were used to assess the antioxidant potential of the compounds. Further experiments investigated their influence in cell culture on cytotoxic effects of hydrogen peroxide and oxidized low-density lipoprotein (LDL), nitric oxide production by activated macrophages, and secretion of chemoattractant and cell adhesion molecules by the endothelium. Inhibitory influences on in vitro platelet aggregation were also measured. The antioxidant assays indicated that homovanillic alcohol was a significantly more potent antioxidant than the other phenolics, both in chemical assays and in prolonging the lag phase of LDL oxidation. Cell culture experiments suggested that the olive oil phenolics induce a significant reduction in the secretion of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 (and a trend towards a reduced secretion of monocyte chemoattractant protein-1), and protect against cytotoxic effects of hydrogen peroxide and oxidized LDL. However, no influence on nitric oxide production or platelet aggregation was evident. The data show that olive oil phenolics have biochemical and cellular actions, which, if also apparent in vivo, could exert cardioprotective effects.

Antioxidant and anti-atherogenic activities of olive oil phenolics

The aim of the current study was to investigate the antioxidant and cellular activity of the olive oil phenolics oleuropein, tyrosol, hydroxytyrosol, and homovanillic alcohol (which is also a major metabolite of hydroxytyrosol). Well-characterized chemical and biochemical assays were used to assess the antioxidant potential of the compounds. Further experiments investigated their influence in cell culture on cytotoxic effects of hydrogen peroxide and oxidized low-density lipoprotein (LDL), nitric oxide production by activated macrophages, and secretion of chemoattractant and cell adhesion molecules by the endothelium. Inhibitory influences on in vitro platelet aggregation were also measured. The antioxidant assays indicated that homovanillic alcohol was a significantly more potent antioxidant than the other phenolics, both in chemical assays and in prolonging the lag phase of LDL oxidation. Cell culture experiments suggested that the olive oil phenolics induce a significant reduction in the secretion of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 (and a trend towards a reduced secretion of monocyte chemoattractant protein-1), and protect against cytotoxic effects of hydrogen peroxide and oxidized LDL. However, no influence on nitric oxide production or platelet aggregation was evident. The data show that olive oil phenolics have biochemical and cellular actions, which, if also apparent in vivo, could exert cardioprotective effects.