The role of vitamin E in the pathogenesis of arteriosclerosis

Zusammenfassung

Antioxidative Vitamine (E, C und Beta-Carotin) scheinen eine bedeutende Rolle im Initiierungsprozeß der Atherosklerose zu spielen. Man nimmt an, und dies wird durch jüngste experimentelle Ergebnisse belegt, daß die Oxidation der low density lipoproteins (LDL) ein bedeutender und primärer Schritt in der Kaskade der Ereignisse ist, die zur Atherosklerose und letztlich zur koronaren Herzkrankheit (KHK) führen. Die oxidative Modifizierung der LDL wird durch die Peroxidation der in den LDL transportierten mehrfach ungesättigten Fettsäuren bewirkt. Diese Modifizierung verändert die Bindungsdomäne des LDL zum LDLRezeptor. Die Folge ist eine geringere Aufnahme durch den LDL-Rezeptor der peripheren Gewebe und der Leber und eine vermehrte Aufnahme durch den Scavenger-Rezeptor der Makrophagen, die dadurch zu Schaumzellen transformieren. Selbst gering modifiziertes LDL kann den atherogenen Prozeß auslösen, indem es zur verstärkten Bildung eines Proteins (MCP-1) führt, welches die Chemotaxis der Monozyten und ihre Transformation zu Makrophagen in der Gefäßwand fördert. In epidemiologischen und experimentellen Studien konnte gezeigt werden, daß diese antioxidativen Vitamine die LDL-Partikel vor der oxidativen Modifizierung schützen. Folglich sollte die Steigerung der Aufnahme dieser Vitamine besonders in Risikogruppen für KHK einen präventiven Effekt haben. Epidemiologische Studien der jüngsten Vergangenheit haben eindrucksvoll gezeigt, daß ein Anstieg der antioxidativen Vitamine im Blut mit einer Senkung der KHK-Mortalität korreliert.

Abstract

Antioxidative vitamins (E, C and Beta-carotene) appear to play an important role in the initiation of the atherogenic process. It is assumed and strengthened by experimental results that oxidation of low density lipoproteins (LDL) is a key step in the cascade of events which lead to atherosclerosis and finally coronary heart disease. The oxidation of the LDL particle is a result of lipid peroxidation of the polyunsaturated fatty acids in the LDL particle. This lipid peroxidation results in an alteration of the binding domain of the LDL receptor. Consequently, the uptake by the cells of peripheral tissues and the liver via the LDL-receptor is decreased and the uptake by macrophages via the scavenger-receptor is increased. By this LDL-accumulation in macrophages, these are transformed to foam cells in the arterial wall as typical early events of the atherogenic process. Even minimal oxidized LDL (M-o-LDL) can initiate the uptake by the macrophages because minimal oxidized LDL induces the secretion of a monocyte chemotactic protein (MCP-1). MCP-1 increases the uptake of monocytes and their conversion to resident macrophages which subsequently accumulate higher oxidized LDL. In epidemiological and experimental studies it is demonstrated that the antioxidative vitamins prevent the LDL particle from lipid peroxidation. Consequently, increasing the amount of intake of these vitamins especially in risk groups for coronary heart disease will have a preventive effect. Recent epidemiological studies have clearly demonstrated that the CHD-risk decreases with increasing concentration of antioxidative vitamins in blood.