P-glycoprotein: a major determinant of rifampicin-inducible expression of cytochrome P4503A in mice and humans.

The P-glycoprotein (Pgp) efflux pump can influence the hepatocellular concentration of xenobiotics that are modulators and substrates of cytochrome P4503A (CYP3A). We tested the hypothesis that Pgp is a determinant of drug-inducible expression of CYP3A. The magnitude of CYP3A induction by rifampicin was compared in the human parental colon carcinoma cell line LS 180/WT (wild type) and in two derivative clones overexpressing the human multidrug resistance gene MDR1 (also designated PGY1) because of either drug selection (LS 180/ADR) or transfection with MDRI cDNA (LS 180/MDR). In both MDR1 cDNA-overexpressing clones, rifampicin induction of CYP3A mRNA and protein was decreased and required greater rifampicin concentrations compared with parental cells. The role of Pgp in regulation of CYP3A expression in vivo was analyzed in mice carrying a targeted disruption of the mdr1a mouse gene. Oral treatment with increasing doses of rifampicin resulted in elevated drug levels in the livers of mdr1a (-/-) mice compared with mdr1a (+/+) mice at all doses. Consistent with the enhanced accumulation of rifampicin in mdr1a (-/-) mice, lower doses of rifampicin were required for induction of CYP3A proteins, and the magnitude of CYP3A induction was greater at all doses of rifampicin in mdr1a (-/-) mice compared with mdr1a (+/+) mice. We conclude that Pgp-mediated transport is a critical element influencing the CYP3A inductive response.

Analysis of metabolic pathways by the growth of cells in the presence of organic solvents.

A new approach to the analysis of metabolic pathways involving poorly water-soluble intermediates is proposed. It relies upon the ability of the hydrophobic intermediates formed by a sequence of intracellular reactions to cross the membrane(s) and partition between aqueous and organic phases, when cells are incubated in the presence of a nonpolar and nontoxic organic solvent. As a result of this thermodynamically driven efflux of the formed intermediates from the cell, they accumulate in the organic medium in sufficient quantities for GC-MS analysis and identification. This enables direct determination of the sequence of chemical reactions involved with no requirement for the isolation of each individual metabolite from a cell-free extract. The feasibility of the proposed methodology has been demonstrated by the elucidation of the biosynthesis of (R)-gamma-decalactone from (R)-ricinoleic acid catalyzed by the yeast Sporidiobolus ruinenii grown in the presence of decane. The corresponding 4-hydroxy-acid intermediates, formed in the course of beta-oxidation of (R)-ricinoleic acid, were simultaneously observed in a single experiment on the same chromatogram. Potential applications of this proposed methodology are briefly discussed.

Multidrug resistance proteins QacA and QacB from Staphylococcus aureus: membrane topology and identification of residues involved in substrate specificity.

The closely related multidrug efflux pumps QacA and QacB, from the bacterial pathogen Staphylococcus aureus, both confer resistance to various toxic organic cations but differ in that QacB mediates lower levels of resistance to divalent cations. Cloning and nucleotide sequencing of the qacB gene revealed that qacB differs from qacA by only seven nucleotide substitutions. Random hydroxylamine mutagenesis of qacB was undertaken, selecting for variants that conferred increased resistance to divalent cations. Both QacA and the QacB mutants capable of conferring resistance to divalent cations contain an acidic residue at either amino acid 322 or 323, whereas QacB contains uncharged residues in these positions. Site-directed mutagenesis of qacA confirmed the importance of an acidic residue within this region of QacA in conferring resistance to divalent cations. Membrane topological analysis using alkaline phosphatase and beta-galactosidase fusions indicated that the QacA protein contains 14 transmembrane segments. Thus, QacA represents the first membrane transport protein shown to contain 14 transmembrane segments, and confirms that the major facilitator superfamily contains a family of proteins with 14 transmembrane segments.

A few autoreactive cells in an autoimmune infiltrate control a vast population of nonspecific cells: a tale of smart bombs and the infantry.

Inflammatory infiltrates in tissue-specific autoimmune disease comprise a collection of T cells with specificity for an antigen in the target organ. These specific cells recruit a population of nonspecific T cells and macrophages. The rare tissue-specific T cells in the infiltrate have the capacity to regulate both the influx and the efflux of cells from the tissue. Administration of an altered peptide ligand for the specific T cell which triggers autoimmunity can lead to the regression of the entire inflammatory ensemble in a few hours. Interleukin 4 is a critical cytokine involved in the regression of the inflammatory infiltrate.

P-glycoprotein confers methotrexate resistance in 3T6 cells with deficient carrier-mediated methotrexate uptake.

P-glycoprotein (Pgp), a transmembrane efflux pump encoded by the MDR1 gene, transports various lipophilic drugs that enter the cell by passive diffusion through the lipid bilayer. Pgp-expressing multidrug-resistant cell lines are not usually cross-resistant to a hydrophilic antifolate methotrexate (MTX). MTX enters cells primarily through a folate carrier, but passive diffusion becomes the primary mode of MTX uptake in carrier-deficient cells. To test if a deficiency in MTX carrier would allow Pgp to confer resistance to MTX, a MTX carrier-deficient cell line (3T6-C26) was infected with a recombinant retrovirus expressing the human MDR1 gene. The infected 3T6-C26 cells showed increased survival in MTX relative to uninfected cells. Multistep selection of the infected cells with vinblastine led to increased Pgp expression and a concomitant increase in resistance to MTX. MTX resistance of Pgp-expressing 3T6-C26 cells was reduced by Pgp inhibitors, including a Pgp-specific monoclonal antibody UTC2. In contrast, the expression and the inhibition of Pgp had no effect on MTX resistance in 3T6 cells with normal carrier-mediated MTX uptake. Thus, a deficiency in the MTX carrier enables Pgp to confer resistance to MTX, suggesting that hydrophilic compounds may become Pgp substrates when such compounds enter cells by passive diffusion.

Sensitivity to abscisic acid of guard-cell K+ channels is suppressed by abi1-1, a mutant Arabidopsis gene encoding a putative protein phosphatase.

Abscisic acid (ABA) modulates the activities of three major classes of ion channels--inward- and outward-rectifying K+ channels (IK,in and IK,out, respectively) and anion channels--at the guard-cell plasma membrane to achieve a net efflux of osmotica and stomatal closure. Disruption of ABA sensitivity in wilty abi1-1 mutants of Arabidopsis and evidence that this gene encodes a protein phosphatase suggest that protein (de)-phosphorylation contributes to guard-cell transport control by ABA. To pinpoint the role of ABI1, the abi1-1 dominant mutant allele was stably transformed into Nicotiana benthamiana and its influence on IK,in, IK,out, and the anion channels was monitored in guard cells under voltage clamp. Compared with guard cells from wild-type and vector-transformed control plants, expression of the abi1-1 gene was associated with 2- to 6-fold reductions in IK,out and an insensitivity of both IK,in and IK,out to 20 microM ABA. In contrast, no differences between control and abi1-1 transgenic plants were observed in the anion current or its response to ABA. Parallel measurements of intracellular pH (pHi) using the fluorescent dye 2',7'-bis(2-carboxyethyl)-5-(and -6)-carboxyfluorescein (BCECF) in every case showed a 0.15- to 0.2-pH-unit alkalinization in ABA, demonstrating that the transgene was without effect on the pHi signal that mediates in ABA-evoked K+ channel control. In guard cells from the abi1-1 transformants, normal sensitivity of both K+ channels to and stomatal closure in ABA was recovered in the presence of 100 microM H7 and 0.5 microM staurosporine, both broad-range protein kinase antagonists. These results demonstrate an aberrant K+ channel behavior--including channel insensitivity to ABA-dependent alkalinization of pHi--as a major consequence of abi1-1 action and implicate AB11 as part of a phosphatase/kinase pathway that modulates the sensitivity of guard-cell K+ channels to ABA-evoked signal cascades.

Modification of rhodamine staining allows identification of hematopoietic stem cells with preferential short-term or long-term bone marrow-repopulating ability.

We have developed a modified rhodamine (Rho) staining procedure to study uptake and efflux in murine hematopoietic stem cells. Distinct populations of Rho++ (bright), Rho+ (dull), and Rho- (negative) cells could be discriminated. Sorted Rho- cells were subjected to a second Rho staining procedure with the P-glycoprotein blocking agent verapamil (VP). Most cells became Rho positive [Rho-/Rho(VP)+ cells] and some remained Rho negative [Rho-/Rho(VP)- cells]. These cell fractions were characterized by their marrow-repopulating ability in a syngeneic, sex-mismatch transplantation model. Short-term repopulating ability was determined by recipient survival for at least 6 weeks after lethal irradiation and transplantation--i.e., radioprotection. Long-term repopulating ability at 6 months after transplantation was measured by fluorescence in situ hybridization with a Y-chromosome-specific probe, by graft function and recipient survival. Marrow-repopulating cells were mainly present in the small Rho- cell fraction. Transplantation of 30 Rho- cells resulted in 50% radioprotection and > 80% donor repopulation in marrow, spleen, and thymus 6 months after transplantation. Cotransplantation of cells from both fractions in individual mice directly showed that within this Rho- cell fraction, the Rho-/Rho(VP)+ cells exhibited mainly short-term and the Rho-/Rho(VP)- cells exhibited mainly long-term repopulating ability. Our results indicate that hematopoietic stem cells have relatively high P-glycoprotein expression and that the cells responsible for long-term repopulating ability can be separated from cells exhibiting short-term repopulating ability, probably by a reduced mitochondrial Rho-binding capacity.

Role of glutathione in the export of compounds from cells by the multidrug-resistance-associated protein.

Multidrug-resistance-associated protein (MRP) is a plasma membrane glycoprotein that can confer multidrug resistance (MDR) by lowering intracellular drug concentration. Here we demonstrate that depletion of intracellular glutathione by DL-buthionine (S,R)-sulfoximine results in a complete reversal of resistance to doxorubicin, daunorubicin, vincristine, and VP-16 in lung carcinoma cells transfected with a MRP cDNA expression vector. Glutathione depletion had less effect on MDR in cells transfected with MDR1 cDNA encoding P-glycoprotein and did not increase the passive uptake of daunorubicin by cells, indicating that the decrease of MRP-mediated MDR was not due to nonspecific membrane damage. Glutathione depletion resulted in a decreased efflux of daunorubicin from MRP-transfected cells, but not from MDR1-transfected cells, suggesting that glutathione is specifically required for the export of drugs from cells by MRP. We also show that MRP increases the export of glutathione from the cell and this increased export is further elevated in the presence of arsenite. Our results support the hypothesis that MRP functions as a glutathione S-conjugate carrier.

Two cystic fibrosis transmembrane conductance regulator mutations have different effects on both pulmonary phenotype and regulation of outwardly rectified chloride currents.

Cystic fibrosis (CF), a disorder of electrolyte transport manifest in the lungs, pancreas, sweat duct, and vas deferens, is caused by mutations in the CF transmembrane conductance regulator (CFTR). The CFTR protein has been shown to function as a cAMP-activated chloride channel and also regulates a separate protein, the outwardly rectifying chloride channel (ORCC). To determine the consequence of disease-producing mutations upon these functions, mutant CFTR was transiently expressed in Xenopus oocytes and in human airway epithelial cells lacking functional CFTR. Both G551D, a mutation that causes severe lung disease, and A455E, a mutation associated with mild lung disease, altered but did not abolish CFTR's function as a chloride channel in Xenopus oocytes. Airway epithelial cells transfected with CFTR bearing either A455E or G551D had levels of chloride conductance significantly greater than those of mock-transfected and lower than those of wild-type CFTR-transfected cells, as measured by chloride efflux. A combination of channel blockers and analysis of current-voltage relationships were used to dissect the contribution of CFTR and the ORCC to whole cell currents of transfected cells. While CFTR bearing either mutation could function as a chloride channel, only CFTR bearing A455E retained the function of regulating the ORCC. These results indicate that CF mutations can affect CFTR functions differently and suggest that severity of pulmonary disease may be more closely associated with the regulatory rather than chloride channel function of CFTR.

Role of sodium and potassium ions in regulation of glucose metabolism in cultured astroglia.

Effects of increasing extracellular K+ or intracellular Na+ concentrations on glucose metabolism in cultures of rat astroglia and neurons were examined. Cells were incubated in bicarbonate buffer, pH 7.2, containing 2 mM glucose, tracer amounts of [14C]deoxyglucose ([14C]dGlc), and 5.4, 28, or 56 mM KCl for 10, 15, or 30 min, and then for 5 min in [14C]dGlc-free buffer to allow efflux of unmetabolized [14C]dGlc. Cells were then digested and assayed for labeled products, which were shown to consist of 96-98% [14C]deoxyglucose 6-phosphate. Increased K+ concentrations significantly raised [14C]deoxyglucose 6-phosphate accumulation in both neuronal and mixed neuronal-astroglial cultures at 15 and 30 min but did not raise it in astroglial cultures. Veratridine (75 microM), which opens voltage-dependent Na+ channels, significantly raised rates of [14C]dGlc phosphorylation in astroglial cultures (+20%), and these elevations were blocked by either 1 mM ouabain, a specific inhibitor of Na+,K(+)-ATPase (EC 3.6.1.37), or 10 microM tetrodotoxin, which blocks Na+ channels. The carboxylic sodium ionophore, monensin (10 microM), more than doubled [14C]dGlc phosphorylation; this effect was only partially blocked by ouabain and unaffected by tetrodotoxin. L-Glutamate (500 microM) also stimulated [14C]dGlc phosphorylation in astroglia--not through N-methyl-D-aspartate or non-N-methyl-D-aspartate receptor mechanisms but via a Na(+)-dependent glutamate-uptake system. These results indicate that increased uptake of Na+ can stimulate energy metabolism in astroglial cells.

Nutraceutical approach to the modulation of cholesterol metabolism: in vitro and in vivo studies

Negli ultimi anni, si sono diffusi nuove strategie per il trattamento delle malattie cardiovascolari, che possano supportare una terapia medica, o in alcuni casi, sostituirla. Infatti, l’abbandono delle terapie è il più importante problema di salute pubblica del mondo occidentale, soprattutto per le malattie croniche. Ciò è dovuto alla complessità delle terapie farmacologiche e ai numerosi e in alcuni casi gravi effetti collaterali dei farmaci somministrati. Di conseguenza, una riduzione di questi effetti migliorerebbe le condizioni di vita del paziente e quindi diminuirebbe il rischio di abbandono della terapia. Per ottenere ciò, è possibile affiancare al trattamento farmacologico una terapia nutraceutica, consistente nella somministrazione di complessi molecolari o microorganismi, provenienti da piante, latte o cibi funzionali. Lo scopo generale di questo studio è indagare le attività ipolipidemizzanti di un composto nutraceutico e di un ceppo batterio specifico nel modello animale che presenta elevati alti livelli plasmatici di colesterolo. Inoltre, sono stati analizzati gli effetti del trattamento nutraceutico sui meccanismi fisiologici che contrastano la creazione della placca aterosclerotica come l’efflusso di colesterolo dalle “foam cells” presenti nell’ateroma, o la riduzione dell’assorbimento intestinale di colesterolo. La presente tesi è divisa in due parti. Nella prima parte, abbiamo analizzato la capacità dei Bifidobacteria di ridurre i livelli di colesterolo nel medium di crescita. Dall’analisi, si è osservato che vari ceppi del genere Bifidobacteria presentano un’ampia capacità di assimilazione del colesterolo all’interno della cellula batterica, in particolare il Bifidobacterium bifidum PRL2010. Le analisi di trascrittomica del Bb PRL2010 incubato in presenza di colesterolo, hanno rivelato un significativo aumento dei livelli di trascrizione di geni codificanti trasportatori e riduttasi, responsabili del meccanismo di accumulo all’interno della cellula batterica e della conversione del colesterolo in coprostanolo. L’attività ipolipidemizzante del Bb PRL2010 è stata poi valutata nel modello murino, mostrando la modificazione del microbiota dei topi trattati dopo somministrazione del batterio in questione. Nella seconda parte del progetto di ricerca, abbiamo indagato sugli effetti di un composto coperto da brevetto, chiamato “Ola”, sull’efflusso di colesterolo di criceti trattati con questo composto nutraceutico. L’efflusso di colesterolo è il primo step del meccanismo fisiologico noto come Trasporto Inverso del Colesterolo, che consente l’eliminazione del colesterolo dalle placche aterosclerotiche, attraverso l’interazione fra le HDL, presenti nella circolazione sanguigna, e specifici trasportatori delle foam cells, come ABCA1/G1 e SR-BI. In seguito, le lipoproteine rilasciano il colesterolo alle cellule epatiche, dove è metabolizzato ed escreto attraverso le feci. Per valutare l’effetto dell’Ola sul profilo lipidico dei criceti, sono state condotte analisi in vitro. I risultati mostrano un aumento dell’efflusso di colesterolo in cellule che esprimono il trasportatore ABCA1, comparato con il gruppo controllo. Questi due studi mostrano come l’approccio nutraceutico può essere un importante modo per contrastare l’aterosclerosi. Come mostrato in letteratura, gli effetti dei composti nutraceutici sull’aterosclerosi e su altre malattie croniche, hanno portato a un ampio uso come supporto alle terapie farmacologiche, ed in alcuni casi hanno rimpiazzato la terapia farmacologica stessa.

Banho de clorexidina para prevenção de colonização e infecção por micro-organismos multirresistentes na unidade de transplante de células tronco e hematopoiéticas

Introdução: Infecções relacionadas à assistência de saúde (IRAS) representam hoje um dos principais desafios da qualidade do cuidado do paciente, principalmente em pacientes submetido a transplante de células tronco e hematopoiéticas (TCTH) O banho diário com a clorexidina (CHG) degermante a 2% tem sido proposto principalmente em unidades de terapia intensivas (UTIs) para diminuir a colonização bacteriana do paciente e assim diminuir IRAS. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto do banho com CHG degermante a 2% em unidade de internação de TCTH na incidência de infecção e colonização por patógenos multirresistentes e ainda avaliar seu impacto na sensibilidade das bactérias ao antisséptico. Métodos: Foi realizado um estudo quasi-experimental, com duração de 9 anos, com início em janeiro/2005 até dezembro/2013. A intervenção foi iniciada em agosto de 2009, sendo que os períodos pré e pós-intervenção tiveram duração de 4,5 anos. As taxas de IRAS, infecção por gram-negativos multirresistentes e infecção e colonização por enterococo resistente a vancomicina (VRE) foram avaliadas através de série temporal, para estudar o impacto da intervenção. As concentrações inibitórias mínimas (CIM) das bactérias para a CHG com e sem o inibidor de bomba de efluxo (CCCP) foram avaliadas nos dois períodos. Os genes de resistência a CHG foram estudados por meio da PCR e a clonalidade dos isolados por eletroforese em campo pulsátil. Resultados: Foi observada redução significativa na incidência de infecção e colonização de VRE na unidade no período pós-intervenção (p: 0,001). Essa taxa permaneceu estável em outras UTIs clínicas do hospital. Contudo as taxas de infecção por Gram negativos multirresistentes aumentou nos últimos anos na unidade. Não ocorreu diminuição na taxa de IRAS na unidade. As CIMs testadas de CHG aumentaram nas amostras de VRE e K. pneumoniae após o período de exposição ao antisséptico, com queda importante da CIM após o uso do CCCP, revelando ser a bomba de efluxo, um importante mecanismo de resistência à CHG. As amostras de A. baumannii e P. aeruginosa não apresentaram aumento da CIM após período de exposição à clorexidina. As bombas de efluxo Ade A, B e C estiveram presentes na maioria dos A. baumannii do grupo controle (66%). A bomba cepA foi encontrada em 67% de todas as K. pneumoniae testadas e em 44,5% das P. aeruginosas do grupo pré intervenção. Observamos uma relação positiva entre a presença da CepA nas amostras de K. pneumoniae e a resposta ao CCCP: de todas as 49 amostras CepA positivas 67,3% obtiveram redução do seu MIC em 4 diluições após adição do CCCP. A avaliação de clonalidade demonstrou padrão policlonal das amostras de VRE, K. pneumoniae e A. baumannii avaliadas. Em relação às amostras de P. aeruginosa foi observado que no período pós-intervenção ocorreu predominância de um clone com > 80% semelhança em 10 das 22 amostras avaliadas pelo dendrograma. Conclusões: O banho de clorexidina teve impacto na redução da incidência de infecção e colonização por VRE na unidade de TCTH, e não teve o mesmo impacto nas bactérias gram-negativas. Os mecanismos moleculares de resistência à clorexidina estão intimamente ligados à presença de bomba de efluxo, sendo provavelmente o principal mecanismo de resistência e tolerância das bactérias ao antisséptico

Caracterização in vitro do metabolismo e da absorção intestinal da casearina X

As principais propriedades farmacológicas da Casearia sylvestris, uma espécie de árvore cujas folhas são utilizadas na medicina popular, já foram descritas na literatura. Recentemente foi demonstrada a potente atividade citotóxica in vitro da casearina X (CAS X), o diterpeno clerodânico majoritário isolado das folhas de C. sylvestris, contra linhagens de células tumorais humanas. Apesar dos resultados promissores, sua potente atividade citotóxica in vitro não pode ser extrapolada para uma potente atividade in vivo, a menos que possua boa biodisponibilidade e duração desejável do seu efeito. Tendo em vista que o avanço nas pesquisas de produtos naturais requer a avaliação pré-clínica de propriedades farmacocinéticas, no presente trabalho foi realizada a caracterização in vitro do metabolismo e da absorção intestinal da CAS X, com o objetivo de prever sua biodisponibilidade in vivo. Para os estudos de metabolismo in vitro, foi utilizado o modelo microssomal hepático de ratos e de humanos. Foi desenvolvido um método analítico para a quantificação da CAS X em microssomas, empregando a precipitação de proteínas com acetonitrila no preparo das amostras e a cromatografia líquida de alta eficiência para as análises. O método foi validado de acordo com os guias oficiais da Agência Nacional de Vigilância Sanitária e da European Medicine Agency (EMA). A CAS X demonstrou ser substrato para as reações de hidrólise mediada pelas carboxilesterases (CES) e apresentou um perfil cinético de Michaelis-Menten. Foram estimados os parâmetros de Vmax e KM, demonstrando que o clearance intrínseco em microssomas hepático de humanos foi 1,7 vezes maior que o de ratos. O clearance hepático foi estimado por extrapolação in vitro-in vivo, resultando em mais de 90% do fluxo sanguíneo hepático em ambas as espécies. Um estudo qualitativo para a pesquisa de metabólitos foi feito utilizando espectrometria de massas, pelo qual foi possível sugerir a formação da casearina X dialdeído como produto de metabolismo. Nos estudos de absorção intestinal in vitro foi utilizado o modelo de monocamadas de células Caco-2. Um método analítico por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas foi desenvolvido e validado de acordo com o EMA, para as etapas de quantificação da CAS X no sistema de células. Os parâmetros cinéticos de permeabilidade aparente absortiva e secretória da CAS X foram estimados em um sistema celular, no qual a atividade hidrolítica da CES foi inibida. Assim, a CAS X foi capaz de permear a monocamada de células Caco-2, provavelmente por transporte ativo, sem a ocorrência de efluxo, mas com significativa retenção do composto dentro das células. Em conjunto, os ensaios in vitro realizados demonstraram a susceptibilidade da CAS X ao metabolismo de primeira passagem, como substrato para as CES específicas expressas no fígado e intestino.

Avaliação da aterosclerose subclínica em portadores de HDL-colesterol marcadamente elevado

O HDL-c é um fator de risco cardiovascular negativo e sua concentração plasmática apresenta relação inversa com a incidência de eventos cardiovasculares. Entretanto, as evidências relativas ao grupo de indivíduos com níveis de HDL-c acima do percentil 95 da população geral ainda são escassas e o impacto da hiperalfalipoproteinemia (HALP) sobre o risco cardiovascular continua representando motivo de controvérsia na literatura médica. Alguns estudos em populações específicas associam a HALP a aumento do risco cardiovascular. Ao mesmo tempo, outros estudos identificaram populações de indivíduos hipoalfalipoproteinêmicos com marcada longevidade. Assim, demonstrou-se aparente dissociação entre níveis de HDL-c e risco cardiovascular em determinadas populações, reconduzível a aspectos disfuncionais da HDL. O objetivo do presente estudo foi verificar o papel da HALP na determinação do risco cardiovascular; comparar a prevalência de doença cardiovascular subclínica, avaliada por meio da quantificação ultrassonográfica da Espessura Íntimo-Medial Carotídea (EIMC), entre portadores de HDL-c >= 90mg/dL (grupo HALP) e portadores de concentrações de HDL-c atualmente consideradas normais (entre 40 e 50mg/dL para os homens e entre 50 e 60mg/dL para as mulheres); e avaliar características e função da HDL em portadores de HALP por meio do estudo de sua composição, de sua capacidade de efluxo de colesterol, e de sua atividade anti-inflamatória e antioxidante, correlacionando estas características com a presença de doença cardiovascular subclínica avaliada por meio da determinação da EIMC, da Velocidade de Onda de Pulso (VOP) e da presença de Calcificação Arterial Coronariana (CAC) avaliada pela TCMD. Para responder estas perguntas, o presente estudo foi articulado em dois braços: Braço 1: Análise da coorte do estudo ELSA com o objetivo de determinar a prevalência de HALP em uma população geral; definir o perfil demográfico, antropométrico e metabólico dos portadores de HALP; e comparar a prevalência de doença vascular subclínica deste grupo com controles da mesma coorte com níveis normais de HDL-colesterol. Braço 2: Recrutamento de 80 voluntários hígidos e portadores de HALP para avaliação da correlação entre presença de doença vascular subclínica, e aspectos estruturais e funcionais da HDL. Em seus dois braços, o estudo levou a quatro conclusões principais: 1) Níveis marcadamente elevados de HDL-c estão associados a menor espessura íntimo-medial carotídea quando comparados a níveis de HDL-c considerados normais pelas diretrizes vigentes. Embora portadores do fenótipo HALP apresentem, como grupo, um perfil metabólico mais favorável que o encontrado em indivíduos com HDL-c normal, a associação entre EIMC e HALP foi independente dos fatores de risco tradicionais, indicando que a menor prevalência destes últimos em portadores de HDL-c marcadamente elevado justifica apenas parcialmente a menor prevalência de doença vascular subclínica neste grupo; 2) Embora a HALP se apresente como um fenótipo ateroprotetor, há indivíduos com níveis marcadamente elevados de HDL-c que evoluem com doença cardiovascular, clínica ou subclínica. Neste contexto, nossos resultados indicam correlação entre os três métodos avaliados para estudar doença vascular subclínica em portadores de HALP: EIMC, VOP e CAC; 3) Os fatores de risco tradicionais continuam exercendo seu peso na determinação do risco cardiovascular em portadores de HALP. Idade, tabagismo, hipertensão arterial, hipertrigliceridemia e altos níveis de LDL-c apresentaram associação estatisticamente significativa com a presença de doença vascular subclínica no grupo estudado; 4) A avaliação da composição e da função da HDL em portadores de HALP pode permitir identificar indivíduos especificamente mais suscetíveis à aterosclerose. Nossos resultados indicam que, em particular, a atividade anti-inflamatória da HDL, avaliada pela capacidade de inibição da produção de IL-6; o efluxo de colesterol e a capacidade de transferência de triglicérides apresentaram associação independente com menor espessura íntimo-medial carotídea em portadores de HALP, enquanto níveis mais altos de Apo A-IV se associaram a maior grau de doença cardiovascular subclínica

Efeito das gorduras interesterificadas sobre o desenvolvimento da lesão aterosclerótica em camundongos knockout para o receptor de LDL

Nas últimas décadas, diversos estudos têm demonstrado os efeitos nocivos dos ácidos graxos trans à saúde. Consequentemente, diversas agências reguladoras de saúde e sociedades responsáveis pela elaboração de diretrizes nutricionais recomendaram a redução do consumo desses ácidos graxos. Deste modo, a indústria de alimentos vem adequando seus produtos a fim de substituir os ácidos graxos trans por gorduras interesterificadas, porém seus efeitos sobre o desenvolvimento da aterosclerose não foram ainda totalmente elucidados. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de gorduras interesterificadas contendo principalmente ácido graxo palmítico ou esteárico sobre o desenvolvimento da aterosclerose. Desta forma, camundongos knockout para o receptor de LDL (LDLr-KO) recém-desmamados foram alimentados por 16 semanas com dietas hiperlipídicas (40% do valor calórico total sob forma de gordura) contendo principalmente ácidos graxos poli-insaturados (POLI), trans (TRANS), palmítico (PALM), palmítico interesterificado (PALM INTER), esteárico (ESTEAR) ou esteárico interesterificado (ESTEAR INTER) para determinação de concentrações plasmáticas de colesterol total e triglicérides; perfil de lipoproteínas; conteúdo de lípides (Oil Red O) e colágeno (Picrosirius Red) e infiltrado de macrófagos (imuno-histoquímica) na área de lesão aterosclerótica; expressão e conteúdo proteico de citocinas na aorta; dosagem das citocinas secretadas por macrófagos de peritônio estimulados ou não com lipopolissacarídeo (LPS); efluxo celular de colesterol mediado pela apo-AI e HDL2. Os resultados mostraram que os animais que consumiram a gordura interesterificada contendo ácido palmítico (PALM INTER) desenvolveram importante lesão aterosclerótica em comparação aos grupos PALM, ESTEAR, ESTEAR INTER e POLI, resultados confirmados pelo conteúdo de colágeno na lesão. Apesar do processo de interesterificação não ter alterado as concentrações plasmáticas de lípides, conforme verificado entre os grupos PALM vs PALM INTER e ESTEAR vs ESTEAR INTER, o acúmulo de colesterol na partícula de LDL foi similar entre os grupos PALM INTER e TRANS. Além desse efeito sobre o perfil de lipoproteínas, macrófagos do peritônio de camundongos que consumiram PALM INTER secretaram significativamente mais IL-1beta, IL-6 e MCP-1 em comparação aos demais grupos. Esse efeito pró-inflamatório foi confirmado na aorta, onde se observou maior expressão de TNF-alfa e IL-1beta para o grupo PALM INTER em comparação a PALM. Tal insulto inflamatório foi similar ao provocado por TRANS. Esses efeitos deletérios do PALM INTER podem ser parcialmente atribuídos ao acúmulo de colesterol nos macrófagos, promovido pelo prejuízo no efluxo de colesterol mediado pela apo-AI e HDL2, bem como aumento da expressão de receptores envolvidos na captação de LDL modificada (Olr-1) e diminuição daqueles envolvidos na remoção intracelular de colesterol (Abca1 e Nr1h3) na parede arterial. Como conclusão, as gorduras interesterificadas contendo ácido palmítico favorecem o acúmulo de colesterol nas partículas de LDL e em macrófagos, ativando o processo inflamatório, o que conjuntamente contribuiu para maior desenvolvimento de lesão aterosclerótica