Plasma kinetics and biodistribution of free cholesterol and cholesterol ester of a nanoemulsion that binds to LDL receptors in animals without and with atherosclerosis

Estudos anteriores em nosso laboratório demonstraram que pacientes portadores de DAC apresentam diferenças no metabolismo do CL e CE de uma nanoemulsão artificial rica em colesterol (LDE), nos quais o CL apresentou maior remoção plasmática e depósito arterial. Dando continuidade a esta linha de pesquisa, neste trabalho foram avaliadas a cinética plasmática, representada pela taxa fracional de remoção (TFR), e a captação do 3H-colesterol livre (3H - CL) e 14C - colesterol esterificado (14C - CE) da LDE por segmentos arteriais e por órgãos de coelhos normais (n=17) e coelhos submetidos à indução de aterosclerose por dieta rica em colesterol (1%) (n=13). Além disso, avaliou-se a captação in vitro do 3H CL e do 14C CE da LDE por células endoteliais aórticas de coelhos. Por último, foi avaliada a influência da inibição da enzima lecitina-colesterol aciltransferase (LCAT), e indiretamente, a esterificação do CL em ratos normais (n=9) e tratados com diazepam (n=9). Em coelhos que receberam dieta normal, não houve diferença entre a remoção plasmática do 3H - CL e do 14C - CE. Em coelhos que desenvolveram hiperlipidemia e aterosclerose através de dieta rica em colesterol, o 3H - CL foi removido mais rapidamente da circulação do que o 14C - CE (p<0,05), entretanto houve maior captação de 14C - CE do que de 3H - CL no arco aórtico (p<0,05). Em ambos os grupos, os principais órgãos captadores de colesterol da LDE foram fígado, pulmão, adrenais e baço (p<0,05). Tanto a TRF quanto a captação hepática de 3H - CL e 14C - CE foram menores no grupo que recebeu a dieta rica em colesterol. Em células endoteliais aórticas de coelhos, a captação de 3H - CL foi maior que a de 14C CE independente da massa de LDE incubada (p<0,01). Em ratos, não houve diferença entre a captação das duas formas de colesterol da LDE pela aorta no grupo controle, entretanto, quando a atividade da LCAT foi diminuída pelo tratamento com diazepam, a captação arterial de 3H - CL foi maior do que a de 14C - CE (p< 0,01). A hiperlipidemia e distúrbios no processo de estabilização do colesterol, favorecem a dissociação entre o CL e o CE das lipoproteínas, e podem elevar o risco de desenvolvimento da aterosclerose, assim como agravar o processo de aterogênese.I n previously studies, it was shown that free cholesterol (FC) and cholesterol ester (CE) of a cholesterol-rich nanoemulsion (LDE) behaves differently in patients with coronary artery disease (CAD). The FC plasma clearance and arterial deposition is greater than CE. In the present study we evaluate the plasma kinetics, estimated by the fractional clearance rate (FCR), and the tissue uptake of 3H-free cholesterol (3H FC) and of 14C cholesterol ester (14C - CE) of LDE by arterial segments and organs of rabbits with (n=13) and without atherosclerosis (n=17). Furthermore, it was evaluated the in vitro uptake of 3H FC and 14C - CE by rabbit aortic endothelial cells. Finally, it was evaluated the inhibition of the enzyme lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT), and indirectly, the FC esterification in rats non-treated (n=9) and treated with diazepam (n=9). In rabbits without atherosclerosis that received an standard diet there was no difference between the plasma clearance of 3H FC and 14C CE. In rabbits with hyperlipidemia and atherosclerosis induced by the cholesterol-rich diet the 3H - FC was removed faster than 14C - CE (p<0.05), however the arch aortic uptake of 14C CE was greater than of 3H - FC (0p<0.05). In both groups, liver, lungs, adrenals and spleen were the principal sites of LDE cholesterol uptake. The FCR and tissue uptake were smaller in rabbits with than those without atherosclerosis. In rabbit aortic endothelial cells the 3H - FC uptake was greater than 14C CE independently of incubated LDE mass (p<0.01). In control rats there was no difference on the arterial uptake of both cholesterol forms of LDE, but when the LCAT activity was diminished by the diazepam treatment, the arterial uptake of 3H FC were greater than 14C CE (p< 0.01). The hyperlipidemia and cholesterol stability alterations may lead to dissociation between lipoproteins FC and CE. This dissociation may increase the risk for atherosclerosis and likewise enhance the severity of atherosclerosis