Publikationsrepositorium - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Summary
Background/Methods: Coating a silica surface with the isolated lipoprotein receptor heparan sulfate proteoglycan (HS-PG) from arterial endothelium and vascular matrices, we could observe the very earliest stages of arteriosclerotic plaque development by ellipsometric techniques in vitro (patent EP 0 946 876). This so-called nanoplaque formation is represented by the ternary aggregational complex of the HS-PG receptor, lipoprotein particles and calcium ions. The model was validated in several clinical studies on statins in cardiovascular high-risk patients applying their native blood lipoprotein fractions.
Results: In 7 patients who had undergone a valvular defect operation, the reduction of arteriosclerotic nanoplaque formation in normal Krebs solution amounted to 6.1 ± 2.3% (p < 0.0156) and of nanoplaque size to 37.5 ± 13.2% (p < 0.0312), respectively, after a 3-month therapy with n-3 fatty acids (3 × 3 g daily, Ameu® 500 mg). Additionally, the quotient oxLDL/LDL was lowered by 6.8 ± 2.1% (p < 0.0166), the MDA concentration remained unchanged and the lipoprotein(a) concentration decreased by 15.8 ± 5.6% (p < 0.0469) in the patients’ blood. The concentration of the nanoplaque promoting particles VLDL and total triglycerides was diminished by 34.1 ± 11.6% (p < 0.0469) and 26.7 ± 10.8% (p < 0.0156), respectively. Furthermore, the ratio of the strongly atherogenic small dense to the total LDL cholesterol (LDL5+LDL6)/LDL_tot decreased by 9.9 ± 3.0% (p < 0.0174).
Conclusions: A combinatorial regression analysis revealed a basis for a mechanistic explanation of nanoplaque reduction under n-3 fatty acid treatment. This effect was possibly due to the beneficial changes in lipid concentrations and an attenuation of the risk factors oxLDL/LDL and (LDL5+LDL6)/LDL_tot.

Zusammenfassung
Hintergrund/Methode: Durch Beschichtung einer Silikatoberfläche mit dem Lipoproteinrezeptor Heparansulfat-Proteoglykan (HS-PG), der aus arteriellem Endothel und der Gefäßmatrix isoliert wurde, konnten wir mithilfe ellipsometrischer Techniken die ersten Anfangsstadien arteriosklerotischer Plaques in vitro beobachten (Patent EP 0 946 876). Die sogenannten Nanoplaques werden durch den ternären Aggregatkomplex aus HS-PGRezeptor, Lipoproteinpartikeln und Kalziumionen gebildet. Das Modell wurde in mehreren klinischen Studien zur Wirkung von Statinen bei kardiovaskulären Hochrisikopatienten bestätigt, wobei deren natürliche Blut-Lipoprotein-Fraktionen eingesetzt wurden.

Ergebnisse: Bei 7 Patienten nach Herzklappenoperation betrug die Reduktion der arteriosklerotischen Nanoplaquebildung und -größe nach 3-monatiger Therapie mit ω-3-Fettsäuren (3 × 3 g/d Ameu® 500 mg) in normaler Krebslösung 6,1 ± 2,3% (p < 0,0156) bzw. 37,5 ± 13,2% (p < 0,0312). Zusätzlich wurde im Patientenblut der oxLDL/LDL-Quotient um 6,8 ± 2,1% (p < 0,0166) gesenkt, die MDA-Konzentration blieb unverändert und die Lipoprotein(a)-Konzentration nahm um 15,8 ± 5,6% (p < 0,0469) ab. Die Konzentration der Nanoplaque fördernden VLDLs und Gesamttriglyzeride wurde um 34,1 ± 11,6% (p < 0,0469) sowie 26,7 ± 10,8% (p < 0,0156) reduziert. Ferner verringerte sich das Verhältnis der stark atherogenen, kleinen dichten LDL-Fraktionen zum Gesamt-LDL (LDL5+LDL6)/LDL_tot um 9,9 ± 3,0% (p < 0,0174).

Schlussfolgerungen: Eine mehrfache Regressionsanalyse ergab eine Grundlage für eine mechanistische Erklärung der Nanoplaquereduktion unter ω-3-Fettsäure-Behandlung. Dieser Effekt beruht möglicherweise auf günstigen Veränderungen der Lipidkonzentrationen und einer Verminderung der Risikofaktoren oxLDL/LDL und (LDL5+LDL6)/LDL_tot.