Vaahtosolu

Matalatiheyksinen lipoproteiini (LDL) kolesteroli (LDL-C – tunnetaan myös nimellä ”paha” kolesteroli) ja erityisesti LDL-kolesterolin modifioidut muodot, kuten hapettunut, glykoitunut tai asetyloidut LDL, ovat vaahtosolujen sisältämiä – ateroskleroosin merkkiaine. Pelkkä LDL-C:n imeytyminen ei aiheuta vaahtosolujen muodostumista, mutta LDL-C:n ja modifioidun LDL:n yhteisesiintyminen makrofageissa voi johtaa vaahtosolujen kehittymiseen. Modifioitu LDL vaikuttaa natiivin LDL:n solunsisäiseen kulkeutumiseen ja metaboliaan siten, että vaahtosolujen muodostumiseen ei tarvitse modifioida kaikkea LDL:ää, kun LDL-pitoisuudet ovat korkeat.

Vaahtosolujen ylläpito ja sen jälkeinen plakkien muodostumisen eteneminen johtuu makrofagien ja vaahtosolujen kemokiinien ja sytokiinien erityksestä. Vaahtosolut erittävät pro-inflammatorisia sytokiineja, kuten interleukiineja: IL-1, IL-6; tuumorinekroositekijä (TNF); kemokiineja: kemokiiniligandi 2, CCL5, CXC-kemokiiniligandi 1 (CXCL1); sekä makrofagien retentiotekijöitä. Ateroskleroottisen legion alueella olevilla makrofageilla on heikentynyt kyky vaeltaa, mikä edistää plakin muodostumista entisestään, koska ne pystyvät erittämään sytokiineja, kemokiineja, reaktiivisia happilajeja (ROS) ja kasvutekijöitä, jotka stimuloivat modifioitujen lipoproteiinien hyväksikäyttöä ja verisuonten sileiden lihassolujen (VSMC) proliferaatiota. VSMC voi myös kerätä kolesteryyliestereitä.

Kroonisessa hyperlipidemiassa lipoproteiinit aggregoituvat verisuonten intimassa ja hapettuvat joko makrofagien tai endoteelisolujen tuottamien vapaiden happiradikaalien vaikutuksesta. Makrofagit nielevät hapettuneita matalan tiheyden lipoproteiineja (LDL) endosytoosin avulla skavenger-reseptorien kautta, jotka eroavat LDL-reseptoreista. Hapettunut LDL kertyy makrofageihin ja muihin fagosyytteihin, joita kutsutaan vaahtosoluiksi. Vaahtosolut muodostavat valtimoiden tunica intimassa olevien ateroomaplakkien rasvaiset juovat.

Vaahtosolut eivät sinänsä ole vaarallisia, mutta niistä voi tulla ongelma, kun ne kerääntyvät tiettyihin polttopisteisiin muodostaen näin ateroskleroosin nekroottisen keskuksen. Jos kuitukansi, joka estää nekroottista keskusta valumasta verisuonen luumeniin, repeää, voi muodostua trombi, joka voi johtaa pienempien verisuonten tukkeutumiseen. Pienten verisuonten tukkeutuminen johtaa iskemiaan ja edistää aivohalvauksen ja sydäninfarktin syntyä, jotka ovat kaksi tärkeintä sydän- ja verisuonitauteihin liittyvää kuolinsyytä.

Huokosolut ovat kooltaan hyvin pieniä, ja ne voidaan todella havaita vain tutkimalla rasvaista plakkia mikroskoopilla sen jälkeen, kun se on poistettu elimistöstä, tai tarkemmin sanottuna sydämestä. Havaitseminen tapahtuu yleensä värjäämällä aortan sivuontelon tai valtimon kohdat Oil Red O:lla (ORO), jota seuraa tietokonekuvantaminen ja -analyysi; tai Niilipunavärjäyksestä. Lisäksi fluoresoivaa mikroskopiaa tai virtaussytometriaa voidaan käyttää OxLDL:n imeytymisen havaitsemiseen, kun OxLDL on leimattu 1,1′-dioktadekyyli-3,3,3,3′3′-tetrametyyliindosyanidiperkoloraatilla (DiI-OxLDL).

Autoimmuniteetti syntyy, kun elimistö alkaa hyökätä itseään vastaan. Ateroskleroosin ja autoimmuniteetin välinen linkki on plasmasytoidiset dendriittisolut (pDC). PDC-solut edistävät ateroskleroottisten vaurioiden muodostumisen varhaisvaiheita verisuonissa vapauttamalla suuria määriä tyypin 1 interferoneja (INF). PDC-solujen stimulaatio johtaa plakeissa olevien makrofagien lisääntymiseen. Vaurion etenemisen myöhemmissä vaiheissa pDC:llä on kuitenkin osoitettu olevan suojaava vaikutus aktivoimalla T-soluja ja Treg-toimintaa, mikä johtaa taudin estämiseen.