Electronegative LDL strongly induces LRP1 release from human monocytes and macrophages

Abstract

Background

Electronegative LDL (LDL(−)) is a circulant modified LDL with inflammatory properties whose proportion raises in ischemic events. The soluble form of LDL receptor related protein 1 (sLRP1) increases in blood in pathological situations, including ischemic stroke. We aimed to evaluate the effect of LDL(−) on sLRP1 release from monocytes and macrophages.

Methods

LDL(−) and native LDL were isolated from total LDL by anion-exchange chromatography. Both fractions were incubated with THP1 monocytes (overexpressing or not CD14) and derived macrophages. Additional conditions were assayed in macrophages: (1) incubation with aggregated LDLs; (2) LDL fractions in the presence/absence of marimastat, a metalloproteinase inhibitor; and (3) presence/absence of HDL from healthy controls and ischemic stroke patients. After incubation, supernatants and cells were collected for sLRP1 determination by ELISA, and for LRP1 expression by real-time PCR, respectively.

Results

LDLs promoted sLRP1 release in monocytes and derived macrophages, regardless of CD14 overexpression. The effect was greater for LDL(−), inducing 6-fold and 3-fold higher sLRP1 release in monocytes and macrophages than native LDL. In macrophages, aggregated LDLs induced greater sLRP1 release than their non-aggregated counterparts. The LDL(−)-induced sLRP1 was not induced by promoting LRP1 expression or cytotoxicity. Otherwise, inhibition of metalloprotease activity and addition of HDL reduced sLRP1 release. However, HDL from ischemic stroke patients showed an impaired ability to decrease sLRP1 secretion.

Conclusions

LDL(−) potently induces sLRP1 in monocytes and macrophages. This action is not mediated by increased LRP1 expression, but may be related to the shedding of the membrane form in macrophages.

Resumen

Antecedentes

La lipoproteína de baja densidad electronegativa (LDL(−)) es una LDL circulante inflamatoria cuya proporción aumenta en eventos isquémicos. La forma soluble de la proteína-1 relacionada con el receptor LDL (sLRP1) también aumenta en situaciones patológicas, incluido el ictus isquémico. Nuestro objetivo fue evaluar el efecto de LDL(−) sobre la liberación de sLRP1 en monocitos y macrófagos.

Métodos

Se aislaron LDL(−) y LDL nativa por cromatografía de intercambio aniónico y se incubaron con monocitos THP1 (sobreexpresando o no CD14) y macrófagos. En macrófagos se evaluó: 1) incubación con LDL agregadas; 2) presencia/ausencia de un inhibidor de metaloproteinasas, y 3) presencia/ausencia de lipoproteína de alta densidad (HDL) de controles o pacientes con ictus isquémico. Tras la incubación, se recogieron sobrenadantes y células para determinar sLRP1 mediante ELISA y expresión LRP1 por PCR.

Resultados

Las LDL promovieron sLRP1 en monocitos y macrófagos, independientemente de CD14. El efecto fue mayor para LDL(−), induciendo seis veces y tres veces más sLRP1 que la LDL nativa en monocitos y macrófagos. En macrófagos, las LDLs agregadas indujeron mayor liberación que sus homólogas no agregadas. La liberación inducida por LDL(−) no se promovió por aumento de la expresión de LRP1 ni de citotoxicidad. La inhibición de metaloproteasa y la adición de HDL redujeron la liberación de sLRP1, aunque las HDL de pacientes con ictus isquémico mostraron una menor funcionalidad.

Conclusiones

LDL(−) induce potentemente sLRP1 en monocitos y macrófagos. Esta acción no está mediada por un aumento de la expresión de LRP1, sino que parece estar relacionada con la liberación de la forma de membrana en macrófagos.