Sialic acid as the potential link between lipid metabolism and inflammation in the pathogenesis of atherosclerosis

In the modern world, cardiovascular diseases have a special place among the most common causes of death. Naturally, this widespread problem cannot escape the attention of scientists and researchers. One of the main conditions preceding the development of fatal cardiovascular diseases is atherosclerosis. Despite extensive research into its pathogenesis and possible prevention and treatment strategies, many gaps remain in our understanding of this disease. For example, the concept of multiple low-density lipoprotein modifications was recently stated, in which desialylation is of special importance. Apart from this, sialic acids are known to be important contributors to processes such as endothelial dysfunction and inflammation, which in turn are major components of atherogenesis. In this review, we have collected information on sialic acid metabolism, analyzed various aspects of its implication in atherosclerosis at different stages, and provided an overview of the role of particular groups of enzymes responsible for sialic acid metabolism in the context of atherosclerosis.

Desialización eritrocitaria por larvas recién nacidas de Trichinella spiralis incubadas in vitro / Erythrocyte desialylation by Trichinella spiralis newborn larvae incubated in vitro / Dessialização eritrocitária por larvas recém-nascidas da Trichinella spiralis incubadas in vitro

Trichinella spiralis es la especie que causa la mayoría de los casos de infección humana en todo el mundo. Se comunicó que el contacto de los eritrocitos con concentrados de larvas recién nacidas (LRN) no viables provoca la disminución de ácido siálico globular. El objetivo del trabajo fue estudiar la desialización eritrocitaria producida por LRN mantenidas en cultivo. Se realizaron 2 experiencias en las que se incubaron 80 larvas con 100 μL de eritrocitos en 1 mL de medio RPMI suplementado durante 1, 2, 3, 4 y 24 horas a 37 ºC. Se aplicó el Método de Titulación de la Agregación por Polibrene y se calculó Título, Score Total y CexpCASP en los eritrocitos control e incubados con LRN. Los resultados mostraron que en la primera y segunda hora la captación de ácido siálico fue moderada. A las 3 horas el título disminuyó significativamente en relación al del control y el CexpCASP (0,14±0,014) indicó la pérdida casi total de ácido siálico globular. Ambos valores se mantuvieron a las 4 y 24 horas. Al comparar con estudios similares realizados con larvas infectantes, se sugiere que, in vivo, las LRN captarían más rápidamente el ácido siálico que las larvas musculares.

Trichinella spiralis is the species that causes most human cases of infection in the world. It was reported that contact of erythrocytes with concentrates of non-viable newborn larvae (NL) causes the decrease in erythrocyte sialic acid. The objective was to study erythrocyte desialylation produced by NL maintained in culture. Two experiments were conducted, in which 80 larvae were incubated with 100 μL of erythrocytes in 1 mL of supplemented RPMI medium for 1, 2, 3, 4 and 24 hours at 37 ºC. Titration of Aggregation by Polybrene Method was used and Title, Total Score and CexpCASP were calculated in Control erythrocytes and erythrocytes incubated with NL. The results showed that the sialic acid capture was moderated in the first and second hour. At three hours of incubation, the Title decreased significantly in relation to Control and CexpCASP (0.14±0.014) indicated almost total loss of erythrocyte sialic acid. Both values were maintained at 4 and 24 hours. When compared to similar studies conducted with infective larvae, it is suggested that, in vivo, NL would capture sialic acid faster than muscle larvae.

Trichinella spiralis é a espécie que causa a maioria dos casos de infecção humana em todo o mundo. Comunicou-se que o contato dos eritrócitos com concentrados de larvas recém-nascidas (LRN), não viáveis, provoca a diminuição de ácido siálico globular. O objetivo do trabalho foi estudar a dessialização eritrocitária produzida por LRN mantidas em cultivo. Foram realizadas duas experiências nas quais se incubaram 80 larvas com 100 μL de eritrócitos em 1 mL de meio RPMI suplementado durante 1, 2, 3, 4 e 24 horas a 37 °C. Foi aplicado o Método de Titulação da Agregação por Polibreno e se calculou Título, Pontuação Total (ST) e CexpCASP nos eritrócitos. Os resultados mostraram que na primeira e segunda hora a captação de ácido siálico foi moderada. Às 3 horas o título diminuiu significativamente em relação ao do controle e o CexpCASP (0,14±0,014) indicou a perda quase total de ácido siálico globular. Ambos os valores se mantiveram às 4 e 24 horas. Ao comparar com estudos similares realizados com larvas infetantes, sugere-se que, in vivo, as LRN captariam mais rapidamente o ácido siálico que as larvas musculares.

Desialización eritrocitaria con y sin exposición del antígeno T producida por Trichinella spiralis / Erythrocyte desialylation with and without T antigen exposure produced by Trichinella spiralis / Desialylation eritrocitaria com e sem exposição antigénio T produzida por Trichinella spiralis

El objetivo del trabajo fue estudiar la desialización de eritrocitos que desenmascaran el antígeno T y de los glóbulos que no lo exponen, por contacto con larvas recién nacidas (LRN) de T. spiralis. Se trabajó con 15 suspensiones eritrocitarias en medio enzimático, incubadas con LRN. Los GR control se incubaron con solución salina. Para analizar el efecto del parásito sobre la exposición del antígeno T, se aplicó el Método de Aglutinación anti-T con antígeno T y se estudió la agregación por los métodos de Polibrene y de Análisis Digital de Imágenes, determinando CexpST, CCA y Distribución de los agregados eritrocitarios (DAE). La media de los coeficientes en los eritrocitos que expusieron el antígeno T fueron CexpST=0,22±0,179 y coeficiente de células aisladas (CCA)=0,73±0,108 y en los que no 0,86±0,125 y 0,205±0,163 respectivamente. La DAE mostró que los GR que lo expusieron, presentaron marcada disminución de células aisladas y pronunciado aumento de grandes agregados en relación a los controles, mientras que los GR en los que no hubo exposición, la disminución de células aisladas con respecto a los controles fue menor y el aumento de agregados estuvo homogéneamente distribuido entre todas las categorías. La experiencia realizada concluye que los valores obtenidos de los coeficientes difieren significativamente en los GR que exponen el antígeno T y en los que no, por lo que estas técnicas podrían ser predictivas para detectar desenmascaramiento T.

The aim of this work was to study the desialylation of erythrocytes that expose the T antigen by contact with T. spiralis newborn larvae (NL) and of those that do not. Work was carried out with 15 red cell suspensions in enzymatic medium, which were incubated with NL. The respective Control RBC were incubated with saline solution. To analyze the effect of the parasite on the exposure of the T antigen, the Anti T- antigen T Agglutination Method was applied and the aggregation was studied by Polybrene and Digital Image Analysis Methods determining CexpTS, ICC and Distribution of Erythrocyte Aggregates (DEA). The mean of coefficients in the erythrocytes that exposed the T antigen were CexpTS= 0.22 ± 0.179 and ICC= 0.73 ± 0.108 and of those that did not it was 0.86±0.125 y 0.205±0,163 respectively. DEA showed that the RBCs that exposed it showed a marked decrease of isolated cells and a pronounced increase of large aggregates in relation to the Controls, while the RBCs in which there was no exposure, the decrease of isolated cells with respect to Controls was lower and the increase of aggregates was homogeneously distributed among all categories. The experience concludes that the obtained values of the coefficients differ significantly in the RBCs that expose the T antigen from those that do not, so these techniques could be predictive to detect T unmasking.

O objetivo do trabalho foi estudar a desialização de eritrócitos que desmarcaram o antígeno T e dos glóbulos que não o expõem, por contato com LRN de T. spiralis. Trabalhou-se com 15 suspensões de eritrócitos em meio enzimático, incubadas com LRN. Os GV controle foram incubados com solução salina. Para analisar o efeito do parasita sobre a exposição do antígeno T, foi aplicado o Método de Aglutinação anti T com antígeno T e se estudou a agregação pelos Métodos de Polibrene e de Análise Digital de Imagens, determinando CexpST, CCA e Distribuição dos agregados eritrocitários (DAE). A média dos coeficientes nos eritrócitos que expuseram o antígeno T foram CexpST= 0.22±0.179 e CCA= 0.73±0.108 e naqueles que não o expuseram 0.86±0.125 y 0.205±0,163 respectivamente. Foi demonstrado que os GV que o expuseram, apresentaram marcada diminuição de células isoladas e pronunciado aumento de grandes agregados em relação aos controles, enquanto que os GV nos quais não houve exposição, a diminuição de células isoladas com respeito aos controles foi menor e o aumento de agregados esteve homogeneamente distribuído entre todas as categorias. A experiência realizada conclui que os valores obtidos dos coeficientes diferem significativamente nos GV que expõem o antígeno T e nos que não, portanto estas técnicas poderiam ser preditivas para detectar desmascaramento T.

Cinética de desialización eritrocitaria producida por larvas musculares vivas de Trichinella spiralis / Erythrocyte desialylation kinetics produced by living Trichinella spiralis muscle larvae / Cinética de dessialização eritrocitária causada por larvas musculares vivas da Trichinella spiralis

Las larvas musculares (LM) de T. spiralis alteran la agregación eritrocitaria. El objetivo del trabajo fue estudiar la cinética de desialización eritrocitaria producida por LM vivas de T. spiralis. Se realizaron 3 experiencias en las que se incubaron 60 larvas con 30 μL de eritrocitos en 1 mL de solución salina durante 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 15, 18, 20, 22 y 24 horas. Se aplicó el Método de Titulación de la Agregación por Polibrene y se calculó Título, Score Total y CexpCASP en los eritrocitos Control e incubados con LM. Los resultados mostraron que en la primera hora no hubo captación de ácido siálico. A las 2 horas el coeficiente comenzó a decrecer y a las 3 horas el Título disminuyó en una dilución y el coeficiente fue 0,62±0,021. En los siguientes tiempos el Título se mantuvo y el valor del coeficiente presentó pequeñas disminuciones, hasta alcanzar el valor de 0,45±0,010 a las 22 horas, tiempo en que se produjo la disminución significativa del Título. A las 24 horas hubo una nueva disminución del Título del Control y CexpCASP fue 0,13±0,093. Se concluye que las LM vivas durante incubación in vitro con eritrocitos comenzarían a captar ácido siálico a partir de las 2 horas de contacto logrando la desialización casi completa del eritrocito a las 24 horas.

T. spiralis muscle larvae (ML) alter erythrocyte aggregation. The objective of this work was to study erythrocyte desialylation kinetics produced by living T. spiralis ML. Three experiments were conducted in which 60 larvae were incubated with 30 μL of erythrocytes in 1 mL of saline solution for 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 15, 18, 20, 22 and 24 hours. Titration of Aggregation by Polybrene Method was used and Title, Total Score and CexpCASP were calculated in Control erythrocytes and erythrocytes incubated with ML. The results showed that in the first hour there was no capture of sialic acid. The coefficient began to decrease at 2 hours, and at 3 hours the Title decreased in one dilution and the coefficient was 0.62±0.021. The title was maintained at the following times and the coefficient value presented small decreases, until reaching 0.45±0.010 value at 22 hours. It was then that, a significant decrease in Title occurred. Within 24 hours, there was a further decrease of Control Title, and CexpCASP was 0.13±0.093. It can be concluded that living ML during in vitro incubation with erythrocytes began to capture sialic acid after 2 hours of contact, getting almost complete desialylation of erythrocytes at 24 hours.

As larvas musculares (LM) de T. spiralis alteram a agregação eritrocitaria. O objetivo do trabalho foi estudar a cinética de dessialização eritrocitária produzida por LM vivas de T. spiralis. Realizaram-se 3 experiências nas quais foram incubadas 60 larvas com 30 μL de eritrócitos em 1 μL de solução salina durante 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 15, 18, 20, 22 y 24 horas. Foi aplicado o Método de Titulação da Agregação por Polibreno e se calculou Título, Pontuação Total (ST) e CexpCASP. Os resultados mostraram que na primeira hora não houve captura de acido siálico. Às 2 horas o coeficiente começou a decrescer e às 3 horas o Título diminuiu numa diluição e o coeficiente foi 0,62±0,021. Nos tempos seguintes o Título se manteve e o valor do coeficiente apresentou pequenas diminuições, até atingir o valor de 0,45±0,010 às 22 horas, tempo em que se produziu a diminuição significativa do Título. Às 24 horas houve uma nova diminuição do Título do Controle e o CexpCASP foi 0,13±0,093. Conclui-se que as LM vivas durante incubação in vitro com eritrócitos, começariam a captar ácido siálico a partir das 2 horas de contato conseguindo a dessialização quase completa do eritrócito às 24 horas.

Estudio de la desialización producida por larvas musculares de Trichinella spiralis / Desialylation study produced by muscle larvae of Trichinella spiralis

Trichinella spiralis es agente causal de una zoonosis endémica en Argentina. El objetivo fue estudiar la desialización eritrocitaria producida por larvas musculares (LM) de T. spiralis. Se trabajó con concentrados de LM, incubados en partes iguales con glóbulos rojos (GR) Grupo O (37 °C) durante 3 horas (con y sin agitación controlada) durante 150 minutos, a intervalos de 30 minutos, para estudiar el curso de la desialización en el tiempo. Los GR controles fueron incubados de la misma manera, con igual volumen de solución fisiológica. Se aplicó el método de titulación de la agregación, calculando título y coeficiente de puntuación total (CexpST). Se encontró que los eritrocitos incubados con LM presentaron mayor agregación que los controles. El valor medio de CexpST con agitación (0,43) fue significativamente menor que cuando los GR no se agitaron (0,72). El estudio de la desialización eritrocitaria en el tiempo mostró que el título de los GR control disminuyó significativamente a los 90 minutos en 5/10 repeticiones y a los 150 minutos en 9/10. El aumento del tiempo de incubación produjo el incremento de la desialización excepto a los 120 y 150 minutos donde no existieron diferencias significativas en el valor de CexpST. La experiencia realizada in vitro, sugeriría que en la infección in vivo, las LM podrían captar el ácido siálico a partir de los residuos sializados presentes en la célula muscular.

Trichinella spiralis is the cause of an endemic zoonosis in Argentina. The objective was to study the erythrocyte desialylation by T. spiralis muscle larvae (ML) applying an aggregation titulation method. We worked with ML concentrates, which were incubated with an equal volume of O Group erythrocytes (RBCs) at 37° C for 3 hours, (with and without controlled agitation) and for 150 minutes, taking samples at 30 minutes intervals to study the course in time of the desialylation. RBCs control were incubated with an equal volume of physiological saline solution. Aggregation titulation method was applied and the title and total score coefficient (TSexpC) were calculated. The results showed that erythrocytes incubated with ML showed more aggregation than controls. The average TSexpC with agitation (0.43) was significantly lower than when erythrocytes were not stirred (0.72). The course in time of the erythrocyte desialylation showed that the RBCs contol title decreased significantly at 90 minutes in 5/10 repetitions and at 150 minutes in 9/10. Increasing the incubation time produced an increase in erythrocyte desialylation, except at the 120 and 150 minutes interval where no significant differences in TSexpC values were found. The in vitro experience would suggest that in cases of in vivo infection, ML could capture sialic acid from sialylate residues present in the muscle cell.