By adminvps06 
Dalam studi terkini yang diterbitkan di jurnal Nature , sekelompok peneliti menyelidiki bagaimana hiperlipidemia intermiten dini (kadar lemak darah tinggi) mempercepat aterosklerosis (penumpukan plak arteri) dengan mengubah jumlah dan fenotipe homeostatis makrofag jaringan mirip penghuni dan mengidentifikasi mekanisme biologis mendasar yang berkontribusi terhadap peningkatan risiko penyakit kardiovaskular aterosklerotik (ASCVD).
Latar belakang
Banyak bukti yang menghubungkan kolesterol dengan perkembangan aterosklerosis , sebagian melalui aktivasi jalur NLR Family Pyrin Domain Containing 3 – Interleukin 1 Beta (NLRP3-IL1β).
Namun, mekanisme pasti yang mendorong pembentukan plak inflamasi sebagai respons terhadap kelebihan kolesterol masih belum jelas. Selain kadar Kolesterol Lipoprotein Densitas Rendah (LDL-C), durasi paparan dan area di bawah kurva LDL-C vs. usia merupakan prediktor kuat kejadian ASCVD.
Khususnya, penumpukan kolesterol dini menimbulkan risiko CVD yang lebih tinggi, dan fluktuasi kadar kolesterol, bahkan dengan pengobatan statin, meningkatkan risiko ASCVD.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk sepenuhnya memahami mekanisme pasti yang menyebabkan variasi kolesterol awal dan intermiten mempercepat aterosklerosis, terutama melalui perubahan organisasi filamen aktin dan jalur terkait makrofag, sehingga memungkinkan pengembangan strategi terapi yang lebih efektif untuk pencegahan ASCVD.
Tentang penelitian ini
Tikus yang digunakan dalam penelitian ini memiliki latar belakang C57BL/6 (Strain inbred umum dari tikus laboratorium), termasuk heterozigot rekombinase Lysozyme 2-Cre (Lyz2 Cre+/− ), knockout Reseptor Lipoprotein Densitas Rendah (Ldlr −/− ), knockout Gen Pengaktif Rekombinasi 2 (Rag2 −/− ) dari Charles River, dan knockout Apolipoprotein E (Apoe -/- ) dari Comparative Medicine. Tikus Spic flox/flox disediakan oleh peneliti dari Jepang, dan tikus Lyz2 Cre+/− dengan Neuropilin 1 floxed (Lyz2 Cre+/− Nrp1 flox/flox ) dihasilkan di University College London. Apoe -/- reseptor asam hialuronat endotel pembuluh limfatik 1 Lyve1 -Cre )/wt floxed reseptor faktor perangsang koloni 1 (Csf1r)r flox/flox tikus diciptakan melalui perkawinan silang, dan beberapa tikus disuntik dengan Adeno-Associated Virus serotipe 8 yang mengkodekan virus Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Tipe 9 (varian D377Y) (AAV8-D377Y-mPCSK9) mutan untuk menginduksi hiperkolesterolemia.
Semua percobaan in vivo menggunakan tikus dilakukan berdasarkan persetujuan etik dari masing-masing Dewan Peninjau Institusional, termasuk Kementerian Dalam Negeri (Inggris Raya), Komite Etik Institut Kesehatan dan Penelitian Medis Nasional Prancis (INSERM) (Prancis), Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional (IACUC) (Singapura), dan protokol 2111-39587A Amerika Serikat (AS).
Tikus ditempatkan di fasilitas bebas patogen, dengan suhu dan kelembapan terkontrol. Percobaan aterosklerosis biasanya dimulai pada usia 6 minggu, dengan tikus secara acak dimasukkan ke dalam kelompok eksperimen.
Ukuran sampel ditentukan untuk memastikan daya yang cukup untuk mendeteksi perbedaan signifikan dalam ukuran lesi. Transplantasi sumsum tulang melibatkan penyinaran tikus Ldlr −/− , diikuti dengan rekonstitusi dengan sel sumsum tulang donor yang sesuai jenis kelamin. Darah dikumpulkan untuk mengukur kadar kolesterol plasma, dan jaringan diwarnai untuk analisis histologi dan imunohistokimia lesi aterosklerotik.
Penelitian ini juga menggunakan sekuensing RNA dan analisis mikrobiota untuk mengidentifikasi perubahan ekspresi gen dan dampak mikrobiota usus terhadap aterosklerosis. Sekuensing Asam Ribonukleat (RNA) dan analisis mikrobiota juga dilakukan, dengan ekspresi gen dianalisis menggunakan jalur RNAseq dan perangkat bioinformatika yang relevan.
Hasil studi
Model hewan aterosklerosis biasanya mengandalkan induksi hiperlipidemia untuk mempelajari perkembangan penyakit, dengan ukuran plak berkorelasi dengan kadar kolesterol dalam sirkulasi.
Sejak model pertama dikembangkan, model-model ini sebagian besar berfokus pada peningkatan kadar kolesterol dalam jangka panjang selama akhir kehidupan hewan. Akan tetapi, model-model ini tidak memperhitungkan variasi paparan kolesterol seumur hidup, yang lebih mencerminkan pengalaman manusia.
Untuk mengatasi hal ini, model baru dikembangkan untuk memperkenalkan hiperlipidemia intermiten dini pada tikus, menjaga paparan kolesterol keseluruhan (area di bawah kurva) setara dengan model hiperlipidemia berkelanjutan akhir tradisional.
Dalam serangkaian percobaan, tikus jantan Ldlr −/− diberi makan diet Barat berkelanjutan akhir (cWD) atau diet Barat terputus-putus awal (iWD).
Kadar kolesterol plasma dan penanda fisiologis lainnya seperti denyut jantung, berat badan, dan tekanan darah tetap sama antara kedua kelompok. Meskipun demikian, tikus yang diberi diet intermiten dini memiliki plak aterosklerotik yang jauh lebih besar dibandingkan dengan tikus yang diberi diet berkelanjutan.
Hasil ini konsisten pada tikus jantan dan betina, meskipun besarnya peningkatan ukuran plak lebih bervariasi pada tikus betina.
Plak pada tikus iWD tidak hanya lebih besar tetapi juga menunjukkan peningkatan peradangan dan nekrosis, dengan plak pada tikus iWD ditandai dengan peningkatan peradangan, dengan jumlah makrofag dan sel T yang lebih tinggi dan inti nekrotik yang lebih besar, yang menunjukkan penyembuhan plak yang berubah dan peningkatan keparahan penyakit.
Penelitian ini selanjutnya mengeksplorasi peran mikrobiota usus, yang dapat dipengaruhi oleh pola makan Barat dan berpotensi memengaruhi perkembangan aterosklerosis.
Setelah enam minggu menjalani diet, komposisi mikrobiota usus sedikit berbeda antara kedua kelompok. Namun, pengobatan antibiotik mengurangi percepatan aterosklerosis pada tikus yang diberi makan iWD tetapi tidak sepenuhnya mencegahnya, yang menunjukkan peran mikrobiota yang terbatas dalam model ini.
Kekebalan adaptif juga diselidiki, dengan tikus Ldlr −/− /Rag2 −/− (kekurangan sel T dan B) masih menunjukkan aterosklerosis yang dipercepat di bawah iWD, yang menunjukkan bahwa respons imun bawaan daripada respons imun adaptif sangat penting dalam proses ini.
Analisis lebih lanjut melalui sekuensing RNA mengungkapkan perubahan signifikan dalam ekspresi gen makrofag, khususnya yang terkait dengan autofagi dan eferositosis, yang penting untuk stabilitas plak. Temuan ini dikaitkan dengan gangguan fungsi makrofag yang mirip dengan makrofag residen, yang penting untuk menjaga kesehatan arteri.
Selain itu, pengurutan RNA mengungkapkan bahwa hiperlipidemia intermiten dini menyebabkan berkurangnya autofagi pada makrofag, yang berkontribusi terhadap plak yang lebih besar dan lebih nekrotik yang diamati pada tikus ini.