ATEROSCLEROSI – 3.STUDI IN VITRO

Sono stati proposti diversi modelli sperimentali per lo studio delle LDL ossidate, un primo modello è quello delle cosidette minimally modified LDL (mmLDL) in cui la porzione proteica non è ancora estesamente modificata e queste lipoproteine vengono ancora riconosciute dal recettore per le LDL sui macrofagi, questo tipo di LDL modificate sono forse quelle che più si avvicinano alle LDL osservabili in vivo, in quanto modificazioni più estese non sarebbero possibili essendo il plasma ricco di sistemi antiossidanti. 

In condizioni favorevoli le mmLDL verrebbero ulteriormente modificate e acquisirebbero proprietà aterogene vere e proprie trasformandosi in LDL completamente ossidate. 

Le LDL sono normalmente associate a molecole antiossidanti come l’alfa tocoferolo (vit E), beta carotene, ecc. l’ossidazione non ha inizio fino a che tali antiossidanti non sono stati consumati. Tali osservazioni hanno fatto ipotizzare che una dieta ricca di vitamine con proprietà antiossidanti e un supplemento di tali vitamine costituiscano un approccio per la prevenzione primaria e secondaria dell’aterosclerosi. 

In vitro l’ossidazione delle LDL avviene con una cinetica caratteristica che comprende tre fasi (latenza, propagazione e decomposizione). 

La prima fase corrisponde al tempo durante il quale vengono consumati gli antiossidanti associati alle LDL. 

La seconda fase corrisponde alla ossidazione vera e propria, coinvolge prima i lipidi di superfice cioè i fosfolipidi, successivamente i lipidi idrofobici all’interno della lipoproteina, cioè colesterolo e trigliceridi. I prodotti di ossidazione degli acidi grassi possono modificare covalentemente i residui aminoacidici dell’apolipoproteina B 100, che risulta estesamente frammentata. Caratteristica della fase di propagazione è la formazione di prodotti in grado di reagire con l’acido tiobarbiturico e di dieni coniugati, che possono essere determinati nel siero. 

La terza fase corrisponde al riarrangiamento e/o alla decomposizione dei prodotti di ossidazione. 


Le LDL ossidate sono altamente citotossiche. Le specie tossiche che si formano durante l’ossidazione derivano essenzialmente dalla porzione lipidica della lipoproteina, cioè fosfolipidi (componente superficiale) e trigliceridi, colesterolo libero ed esteri di colesterolo (nucleo idrofobico della lipoproteina). 

Oservazioni in vitro hanno evidenziato che durante l’ossidazione circa il 50% della fosfatidilcolina della lipoproteina viene trasformata in lisofosfatidilcolina. La lisofosfatidilcolina che ha origine dai fosfolipidi inibisce in modo dose dipendente la vasodilatazione endotelio dipendente, mediata dall’ossido di azoto (NO), in risposta ad uno stimolo con acetilcolina. 

Durante l’ossidazione dagli acidi grassi dei fosfolipidi e dei trigliceridi si formano derivati relativamente idrosolubili, a basso peso molecolare, una parte dei quali si dissocia dalla lipoproteina nel mezzo acquoso in cui avviene l’ossidazione. Tra questi derivati ci sono aldeidi a basso peso molecolare come la malondialdeide (MDA) che hanno effetti tossici sulle cellule in cultura e per i quali si è osservata la capacità di indurre apoptosi.