Die Wirkung von Inhaltsstoffen des Olivenöl auf die ABCA1-Expression von Makrophagen

Der atherosklerotische Prozess beginnt mit der Ablagerung von LDL-Cholesterin in der Gefäßwand von Arterien, wodurch Makrophagen aktiviert und zu Schaumzellen werden. Durch die weitere Einlagerung von LDL-Cholesterin und Kalzium entstehen sogenannte Plaques. Diesem Prozess wirkt der „Reverse Cholesterol Transport“ (RCT) entgegen, welcher in der Lage ist, Lipide wieder aus den Gefäßwänden zu entfernen. Teil dieses „Reverse Cholesterol Transports“ ist der Cholesterin-Efflux aus Makrophagen. Ein effektiver Weg, diesen „Reverse Cholesterol Transport“ zu steigern, besteht darin, die Expression des ABCA1 Transporters in Makrophagen zu erhöhen. In dieser Arbeit wurde die THP-1 Zelllinie als Makrophagen-Modell verwendet. Verschiedene In-vitro-Studien schreiben nativem Olivenöl einen hemmenden Einfluss auf die Entwicklung von Atherosklerose durch erhöhte ABCA1-Expression zu, wodurch der sogenannte „Reverse Cholesterol Efflux“ gesteigert wird. Jedoch waren keine Informationen darüber verfügbar, ob dies nun durch den Olivenölextrakt als Ganzes oder durch einen einzelnen Inhaltsstoff verursacht wird. Außerdem gab es bis dato unseres Wissens keine Studien über den zu Grunde liegenden Wirkmechanismus. Diese Arbeit konzentrierte sich darauf, ob und welche Olivenölinhaltsstoffe in der Lage sind, ABCA1-Proteinlevel zu erhöhen. Die zu Makrophagen differenzierten THP-1 Zellen wurden mit einer Konzentration von 10 μM der verschiedenen Olivenölinhaltsstoffe behandelt. Nach anschließendem Western Blot wurde die Membran mit Antikörpern gegen ABCA1 und Aktin inkubiert und die Proteine mittels Chemilumineszenz detektiert. Es konnte eine signifikante Erhöhung der ABCA1-Expression durch den Inhaltsstoff Erythrodiol (bei 10 μM) festgestellt werden. Die Zellviabilität wurde mit Hilfe von Resazurin überprüft, wobei erst ab einer Konzentration von 20 μM Erythrodiol eine beginnende Toxizität beobachtet wurde, während die meisten anderen Inhaltsstoffe bis 40 μM kaum Toxizität aufwiesen. Es konnte festgestellt werden, dass der Wirkmechanismus von Erythrodiol auf einem verzögerten Abbau des ABCA1-Transporters beruht, was mittels Zugabe von Cycloheximid, 12 eines de novo Proteinsynthesehemmers, zu verschiedenen Zeitpunkten (0, 20, 40, 60 min) gezeigt werden konnte. Des Weiteren blieben die Expressionslevel an ABCG1- und SR-B1-Transportern unbeeinflusst von Erythrodiol, so dass man den Effekt als spezifisch für ABCA1 bezeichnen kann. Schlussendlich könnte Erythrodiol als Erklärung für die Erhöhung der ABCA1-Proteinlevel durch Olivenöl dienen, wobei der therapeutische Nutzen von Erythrodiol als Einzelwirkstoff noch in In-vivo-Studien erforscht werden muss.The atherosclerotic process starts with the deposition of low-density-lipoprotein (LDL) in the vessel walls of arteries, which activates macrophages to develop into foam cells. Further accumulation of LDL and calcium leads to the formation of plaques. This process is antago-nized by reverse cholesterol transport (RCT), which has the ability to remove lipids from ves-sel walls. Part of this RCT is the cholesterol efflux from macrophages. Increased ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) protein levels represent an effective way to increase choles-terol efflux in macrophages. In this study the THP-1 cell line was used as a model for macro-phages. Different in vitro studies suggested a positive impact of extra-virgin olive oil (Oil from Olea europea) on arteriosclerosis via enhanced cholesterol efflux in macrophages partly through increased ABCA1 protein levels. However, there was no information available whether this is caused by the olive oil extract as a whole or by one single compound. Moreover, there were to our knowledge no studies performed that elucidated the underlying mechanism. This work focused on olive oil compounds and their ability to increase ABCA1 protein levels. The THP-1-derived macrophages were treated with olive oil compounds at a concentration of 10 μM. Western blotting was performed for evaluation of a potential increase of ABCA1 protein levels. After incubation with antibodies against ABCA1 and detection through chemi-luminescence a significant increase of ABCA1 protein levels by erythrodiol (at 10 μM) could be determined. To evaluate cell viability of the tested compounds the resazurine conversion assay was used. Beginning toxicity of erythrodiol could be observed starting at a concentra-tion of 20 μM, while most of the other compounds appeared safe for THP-1 cells until 40 μM. Further mechanistic analyses showed a delayed degradation of ABCA1 protein by erythrodiol at 10 μM after treatment of THP-1 cells with cycloheximide, a de novo protein synthesis inhibitor, at different time points (0, 20, 40, 60 min). Furthermore, erythrodiol showed no impact on ABCG1 and SR-B1 protein levels compared to DMSO. Therefore the increase in cholesterol efflux from macrophages after treatment with erythrodiol can be considered specific for ABCA1. 10 Taken together, the compound erythrodiol can be an explanation for the increased ABCA1 protein levels in macrophages and enhanced cholesterol efflux from macrophages ascribed to olive oil. The therapeutic use of erythrodiol as a single compound needs to be evaluated in in vivo studies