Endothelial cells and atherosclerosis: in vitro and in vivo studies

In linea con consistenti evidenze sperimentali, e diversi studi clinici, l’attuale visione dell’aterosclerosi pone l’accento sull’importante ruolo dell’endotelio, nel complesso meccanismo che porta alla formazione e alla progressione della placca aterosclerotica. L’isolamento, la propagazione e lo studio in vitro delle cellule endoteliali (EC) rappresenta un valido metodo per esplorare il ruolo fisiologico e patologico dell’endotelio vascolare. Nella prima parte dello studio abbiamo valutato l’abilità della Manidipina, calcio antagonista diidropiridinico di terza generazione, nell’inibire la secrezione di IL-6 e IL-8 da cellule endoteliali umane isolate da cordone ombelicale (HUVEC), in seguito a diversi stimoli pro-infiammatori. I meccanismi attraverso i quali la Manidipina manifesta effetti antiinfiammatori è indipendente dall’effetto sui canali del calcio, e quindi sulla pressione arteriosa; sulla base di con quanto osservato con altri calcio antagonisti, questo può essere correlato alla natura lipofila e alla capacità antiossidante di questa molecola. Diversi studi mostrano il ruolo pro-aterogeno delle HDL (high density lipoprotein) e del loro recettore fisiologico SR-BI. Indipendentemente dall’effetto sul profilo lipidico sembra che questo sia correlato al loro azione sulla disfunzione endoteliale. Nella ricerca sperimentale scaturisce l’esigenza di isolare le cellule endoteliali, e poter determinare l’espressione dei geni; questo per valutare in vivo la risposta di tali cellule in seguito al trattamento con diversi stimoli pro o anti infiammatori o in seguito al trattamento con farmaci. Lo scopo della ricerca, alla quale ho preso parte presso Hôpital de la Pitié, Paris, è stato quello di mettere a punto un protocollo per isolare le cellule endoteliali dall’ aorta di topo e valutarne in seguito l’espressione genica. Per la validazione abbiamo applicato il nostro metodo a topi iniettati con LPS e condotto un esperimento preliminare su un nuovo modello animale; esso è stato creato per investigare lo specifico contributo di SR-BI, espresso nelle cellule endoteliali, nel processo aterosclkkerotico e nell’infiammazione vascolare indotta da stimoli infiammatori e pro-aterogeni, quali le endotossine e l’ipercolesterolemia.The invitro isolation, propagation and study of endothelial cells (EC) is an invaluable means by witch the function of the vascular endothelium in physiology and pathophysiology can be explored. Atherosclerosis is an infiammatory disease of the arterial wall, where both cellular and humoral immunity mechanisms are involved. Vascular endothelial dysfunction and lipoprotein retention into the arterial intima have been reported as the earliest events in the atherogenesis, promoting cytokines and chemokines release. In the first parte of this study we evaluated the antinflammatory activity of Manidipine, a third generation dyhidropyridine calcium antagonists (DHP-CA), in modulating the release of IL-6 and IL-8 from human endothelial cells, in response to different pro-inflammatory signals. The mechanism by which Manidipine exert its antinflammatory effect is not related to its blocking activity on calcium channels and, in analogy with what observed for other DHP-CA, may be related to the high lipophilicity and to the antioxidant activity of this compound. The data emerging on vascular EC function in gene-targeted mice has highlighted the need for reliable methods of isolation of murine EC and evaluate the endothelial response to different inflammatory stimuli. In the second part of the study we set up a new procedure to isolate endothelial cells from mouse aorta in order to evaluate a gene expression profile. To validate our protocol we tested it in LPS treated mice, and we performed preliminary experiment in a new mouse model, created for to elucidated the specific impact of the deletion of SR-BI on the endothelium response to various inflammatory and pro-atherogenic stimuli which include endotoxins and hypercholesterolemia