Schaumzelle

Low-Density-Lipoprotein (LDL)-Cholesterin (LDL-C – auch als „schlechtes“ Cholesterin bekannt) und insbesondere modifizierte Formen von LDL-Cholesterin wie oxidiertes, glykiertes oder acetyliertes LDL sind in einer Schaumzelle enthalten – einem Marker der Atherosklerose. Die Aufnahme von LDL-C allein führt nicht zur Bildung von Schaumzellen; die gemeinsame Aufnahme von LDL-C mit modifiziertem LDL in Makrophagen kann jedoch zur Entstehung von Schaumzellen führen. Modifiziertes LDL wirkt sich auf den intrazellulären Transport und den Stoffwechsel von nativem LDL aus, so dass bei hohen LDL-Spiegeln nicht alle LDL für die Schaumzellenbildung modifiziert werden müssen.

Die Aufrechterhaltung von Schaumzellen und das anschließende Fortschreiten der Plaquebildung wird durch die Sekretion von Chemokinen und Zytokinen aus Makrophagen und Schaumzellen verursacht. Schaumzellen sezernieren proinflammatorische Zytokine wie Interleukine: IL-1, IL-6; Tumornekrosefaktor (TNF); Chemokine: Chemokin-Ligand 2, CCL5, CXC-Chemokin-Ligand 1 (CXCL1); sowie Makrophagen-Retentionsfaktoren. Makrophagen im Bereich der atherosklerotischen Legion haben eine verminderte Migrationsfähigkeit, was die Plaquebildung weiter fördert, da sie in der Lage sind, Zytokine, Chemokine, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und Wachstumsfaktoren abzusondern, die die Aufnahme modifizierter Lipoproteine und die Proliferation der glatten Gefäßmuskelzellen (VSMC) stimulieren. VSMC können auch Cholesterinester akkumulieren.

Bei chronischer Hyperlipidämie aggregieren Lipoproteine in der Intima der Blutgefäße und werden durch die Wirkung freier Sauerstoffradikale oxidiert, die entweder von Makrophagen oder Endothelzellen erzeugt werden. Die Makrophagen nehmen oxidierte Low-Density-Lipoproteine (LDL) durch Endozytose über Scavenger-Rezeptoren auf, die sich von den LDL-Rezeptoren unterscheiden. Das oxidierte LDL reichert sich in den Makrophagen und anderen Fresszellen an, die dann als Schaumzellen bezeichnet werden. Schaumzellen bilden die fettigen Streifen der Atherom-Plaques in der Tunica intima der Arterien.

Schaumzellen sind an sich nicht gefährlich, können aber zu einem Problem werden, wenn sie sich an bestimmten Herden ansammeln und so ein nekrotisches Zentrum der Atherosklerose bilden. Wenn die fibröse Kappe, die verhindert, dass das nekrotische Zentrum in das Lumen eines Gefäßes ausläuft, reißt, kann sich ein Thrombus bilden, der zum Verschluss kleinerer Gefäße durch Embolien führen kann. Der Verschluss kleinerer Gefäße führt zu einer Ischämie und trägt zu Schlaganfall und Herzinfarkt bei, zwei der Hauptursachen für kardiovaskulär bedingte Todesfälle.

Schaumzellen sind sehr klein und können nur dann wirklich nachgewiesen werden, wenn eine fetthaltige Plaque unter dem Mikroskop untersucht wird, nachdem sie aus dem Körper oder genauer gesagt aus dem Herzen entfernt wurde. Der Nachweis erfolgt in der Regel durch Anfärben von Schnitten des Aortensinus oder der Arterie mit Ölrot O (ORO) und anschließender Computerbildgebung und -analyse oder durch Nilrotfärbung. Darüber hinaus kann die Aufnahme von OxLDL durch Fluoreszenzmikroskopie oder Durchflusszytometrie nachgewiesen werden, wenn OxLDL mit 1,1′-Dioctadecyl-3,3,3′3′-Tetramethylindocyanidpercholorat (DiI-OxLDL) markiert wurde.

Autoimmunität entsteht, wenn der Körper beginnt, sich selbst anzugreifen. Das Bindeglied zwischen Atherosklerose und Autoimmunität sind plasmazytoide dendritische Zellen (pDCs). Die pDC tragen zu den frühen Stadien der Bildung atherosklerotischer Läsionen in den Blutgefäßen bei, indem sie große Mengen an Typ-1-Interferonen (INF) freisetzen. Die Stimulation der pDCs führt zu einer Zunahme der Makrophagen in den Plaques. In späteren Stadien des Fortschreitens der Läsion haben die pDC jedoch nachweislich eine schützende Wirkung, indem sie T-Zellen und die Treg-Funktion aktivieren, was zu einer Unterdrückung der Krankheit führt.