Επίδραση της χορήγησης υδροξυχλωροκίνης σε αθηρωματικές πλάκες ApoE knock out ποντικιών: ο ρόλος της ενδοθηλιακής συνθετάσης του μονοξειδίου του αζώτου (eNos) και του επαγόμενου από υποξία παράγοντα 1α (HIF-1α)

Abstract

Background: We investigated the effect of hydroxychloroquine treatment on atherosclerosis and serum lipids in apolipoprotein E mice (ApoE -/-), focusing on the expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and hypoxia – inducible factor – 1 alpha (HIF – 1α). Methods: Forty – seven animals were divided into two treatment groups and randomly allocated to hydroxychloroquine (10 mg/kg/day) in the drinking water or no hydroxychloroquine. All mice were maintained on standard chow diet containing 5% fat. Hydroxychloroquine was initiated at the 16th week of age and continued for 16 additional weeks. At 32 weeks of age, after blood sampling for plasma lipid determination and euthanasia, proximal aorta was removed and 3 μm sections were used to measure the atherosclerotic area and determine the expression of eNOS and HIF – 1α by immunohistochemistry. Results: The hydroxychloroquine group consisted of 16 animals (10 males and 6 females) while the control group consisted of 31 animals (17 males and 14 females). Hydroxychloroquine significantly reduced the atherosclerotic area (mm2 ± SEM) in treated mice compared to controls, both in males (0.0456 ± 0.0140 vs. 0.1920 ± 0.0284, P<0.001, respectively) and females (0.0278 ± 0.005 vs. 0.1765 ± 0.025, P=0.003, respectively). eNOS expression was increased in hydroxychloroquine - treated mice compared to controls, both in males and females. HIF – 1α expression was significantly decreased in hydroxychloroquine – treated mice compared to controls, both in males and females. No difference was noticed in total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol and triglyceride levels between treated and control mice. Conclusion: Hydroxychloroquine reduces atherosclerosis possibly by overexpression of eNOS and modulation of HIF – 1α expression in ApoE−/− mice without affecting plasma cholesterol.

Εισαγωγή: Στην παρούσα ερευνητική εργασία, μελετήθηκε η επίδραση της θεραπείας με υδροξυχλωροκίνη στην αθηροσκλήρωση και τα λιπίδια σε ApoE knock out ποντίκια, εστιάζοντας στην έκφραση της ενδοθηλιακής συνθετάσης του μονοξειδίου του αζώτου (eNOS) και του επαγόμενου από την υποξία παράγοντα – 1 άλφα (HIF – 1α) . Μέθοδοι: Σαράντα επτά ApoE knock out ποντίκια χωρίστηκαν σε δύο ομάδες και κατανεμήθηκαν τυχαία σε αυτά που έλαβαν υδροξυχλωροκίνη (10 mg/kg/ημέρα) στο πόσιμο νερό ή καθόλου υδροξυχλωροκίνη (controls). Όλα τα ποντίκια ακολούθησαν δίαιτα με περιεκτικότητα σε λίπος 5%. Η έναρξη της αγωγής με υδροξυχλωροκίνη πραγματοποιήθηκε στην ηλικία των 16 εβδομάδων και συνεχίστηκε για 16 επιπλέον εβδομάδες. Στην ηλικία των 32 εβδομάδων, μετά από αιμοληψία για τον προσδιορισμό των λιπιδίων του πλάσματος και ευθανασία των ποντικιών, αφαιρέθηκε η ανιούσα αορτή και χρησιμοποιήθηκαν τομές 3 μm για τη μέτρηση της αθηροσκληρωτικής περιοχής και τον προσδιορισμό της έκφρασης των eNOS και HIF – 1α ανοσοϊστοχημικά. Αποτελέσματα: Συνολικά 16 ApoE knock out ποντίκια (10 αρσενικά και 6 θηλυκά) έλαβαν υδροξυχλωροκίνη 10mg/kg/ημέρα ενώ 31 ποντίκια (17 αρσενικά και 14 θηλυκά) χρησιμοποιήθηκαν ως ομάδα ελέγχου (controls). Η υδροξυχλωροκίνη μείωσε σημαντικά την αθηροσκληρωτική περιοχή (mm2 ± SEM) στα ποντίκια που έλαβαν την αγωγή σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, τόσο στα αρσενικά (0.0456 ± 0.0140 vs. 0.1920 ± 0.0284, P<0.001) όσο και στα θηλυκά (0.0278 ± 0.005 vs. 0.1765 ± 0.025, P=0.003). Η έκφραση της eNOS αυξήθηκε σημαντικά στα ποντίκια που έλαβαν υδροξυχλωροκίνη σε σύγκριση με τα controls, ενώ η έκφραση του HIF – 1α μειώθηκε σημαντικά στην αορτή τόσο των αρσενικών όσο και των θηλυκών ποντικιών που έλαβαν υδροξυχλωροκίνη σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Δεν παρατηρήθηκε διαφορά στα επίπεδα της ολικής χοληστερόλης, της HDL χοληστερόλης και των τριγλυκεριδίων μεταξύ των ποντικιών που έλαβαν θεραπεία έναντι της ομάδας ελέγχου. Συμπέρασμα: Η υδροξυχλωροκίνη μειώνει την αθηροσκλήρωση πιθανώς μέσω υπερέκφρασης της eNOS και τροποποίηση της έκφρασης του HIF – 1α σε ApoE knock out ποντίκια, χωρίς ταυτόχρονα να επηρεάζει τα επίπεδα της χοληστερόλης του πλάσματος.