Viele Studien bestätigen die atheroprotektive Wirkung von high density lipoprotein (HDL). Diese wird der Rolle von HDL im „Reversen Cholesterin Transport“ (RCT) zugeschrieben. Dabei wird überschüssiges Cholesterin aus peripheren Zellen von HDL zur Leber transportiert und über die Galle ausgeschieden. Es wird vermutet, dass HDL seine schützende Wirkung verliert, wenn es durch freie Radikale oder durch Enzyme mit oxidierender Wirkung, die bei entzündlichen Erkrankungen- wie auch im Fall der Atherosklerose- im Körper vermehrt freigesetzt werden, modifiziert wird. Thema dieser Diplomarbeit war zu erforschen, inwiefern sich Modifikation/ Oxidation von HDL auf den Cholesterinefflux in Zellkultur auswirkt. Für dieses Projekt wurden folgende Zelllinien verwendet: humane Lebertumorzellen (HepG2), Zellen, die den HDL-Rezeptor SR-BI überexprimieren (ldlA7-SRBI) und humane THP-1 Makrophagen. HDL wurde einerseits durch Oxidation mittels Kupfer und Hyperchlorit, andererseits mittels Kaliumcyanat, modifiziert. Besonders in den Zelllinien HepG2 und ldlA7-SRBI wurde der Efflux von Cholesterin aus der Zelle bis zu 70% verringert. THP-1 Makrophagen zeigten in Bezug auf modifiziertes HDL kaum eine Änderung des Cholesterinefflux. Mittels Gaschromatographie wurde der Gehalt an Cholesterin nach Behandlung mit nativem HDL und modifiziertem HDL analysiert. Die HDL Modifizierung führte zu einem erhöhten Gehalt an zellulärem Gesamtcholesterin (TC), freiem Cholesterin (FC) und Cholesterinestern (CE). Abschließend wurde untersucht, ob die Modifizierung zu einer veränderten Affinität zu zellulären Rezeptoren führt. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass Modifizierungen von HDL den Cholesterinefflux senken und somit modifiziertes HDL als atherogen angesehen werden muß.

The cardioprotective effects of high density lipoprotein (HDL) are generally attributed to reverse cholesterol transport, a process to remove excess cholesterol from artery wall macrophages to liver for excretion into bile. It has been proposed that HDL looses its cardioprotective ability through oxidative modifications by reactive oxygen species or myeloperoxidase, both of them are present in atherosclerotic lesions in vivo. One potential mechanism generating dysfunctional HDL involves oxidative modifications of apoA-1, the major protein of HDL. This project aimed to characterize, whether oxidation of HDL exhibits alterations on lipid transfer from HDL to cells and vice versa. Therefore, HDL was oxidized or modified using copper, potassium cyanate or hypochlorite. The resulting oxidation products were analyzed on regard lipid oxidation (TBARS assay) and to electrophoretic mobility. We have analyzed the impact of modified HDL on cholesterol efflux in human THP-1 macrophages, human hepato-carcinoma cells (HepG2) and in Chinese hamster ovarian (CHO) cells over-expressing scavenger receptor class B type 1 (ldlA7-SRBI). HOCl- and Cu2+- induced modification of HDL resulted in a significant, time–dependent decrease in 3H- Cholesterol efflux from HepG2 and ldlA7-SRBI cells, whereas THP-1 macrophages exhibited almost no response to modified HDL. Decreased efflux resulted in elevated free cholesterol (FC), cholesteryl esters (CE) and total cholesterol (TC) levels, as measured by gas chromatography. Furthermore, we attempted to analyze, whether these effects were due to altered receptor interaction as a result of the modifications. Taken together we found that modified HDL negatively affects cholesterol efflux in tissue culture cells. The generation of modified or oxidized HDL in vivo might therefore be regarded as possibly atherogenic.