Le foam cells delle lesioni aterosclerotiche sono macrofagi e cellule muscolari lisce infarcite di lipidi derivati dalla fagocitosi delle LDL modificate. L'aspetto schiumoso è provocato dall'estrazione dei lipidi, contenuti nei vacuoli o nelle gocce citoplasmatiche, a opera dei solventi organici; con la colorazione con oil red O i depositi grassosi vengono evidenziati in rosso.
Le foam cells rimuovono le LDL attraverso l'endocitosi:
endocitosi recettore-dipendente, che utilizza il recettore LDL-R ed è esclusiva per le LDL native e le mm-LDL;
pinocitosi, che acquisisce dall'esterno piccole quantità di liquidi insieme alle particelle di soluto presenti (Ag-LDL);
patocitosi, che impiega la rete di tubuli descritta sopra.
L'endocitosi mediata da LDL-R è soggetta a feed-back negativo e pertanto l'assunzione di LDL native non influisce sulla formazione delle foam cells: quando la concentrazione intracellulare di colesterolo libero diviene eccessiva, la sintesi di LDL-R viene inibita e così l'endocitosi delle LDl native si arresta.[1][2] Al contrario la fagocitosi delle ox-LDL tramite SR non è soggetta ad alcun controllo, per cui è in tal modo che si dà origine alle foam cells.[3][4] Le ox-LDL contengono inoltre "profili molecolari associati al danno" che vengono riconosciuti dai recettori Toll-Like 2 e 4 (TLR). Le mm-LDL si legano sia a LDL-R che a TLR-4.[5][6] Il legame mm-LDL con TLR-4, oltre a introdurre le lipoproteine nelle cellule, stimola la macropinocitosi e contribuisce significativamente alla genesi delle foam cells.[7]
Le vescicole generate dall'endocitosi riversano il loro contenuto nei lisosomi, dove le idrolasi acide lisosomiali degradano le LDL;[8] gli esteri del colesterolo sono idrolizzati in acidi grassi e colesterolo libero. Le ag-LDL possono essere idrolizzate direttamente in ambiente extracellulare per la secrezione degli enzimi lisosomiali; il fenomeno è stato indicato come sinapsi lisosomiale.[9] Il colesterolo libero può quindi seguire due distinte vie metaboliche. Nella prima, esso si localizza nella membrana plasmatica per essere ceduto alle HDL.[10]
L'interazione LDL modificate-recettori spazzini dà l'avvio alla produzione di numerose molecole pro-infiammatorie, radicali liberi e enzimi proteolitici (metalloproteasi); queste ultime indeboliscono la cappa fibrosa dell'ateroma e ne favoriscono l'ulcerazione. Infine, l'eccesso di colesterolo libero ha un effetto citotossico: la sua concentrazione nelle membrane cellulari altera la funzione di enzimi e recettori.[8][11]
^ P. Shashkin, Macrophage Differentiation to Foam Cells (PDF), in Curr. Pharm. Design, vol. 11, 2005, pp. 3061-3072. URL consultato il 26 giugno 2017 (archiviato dall'url originale il 4 aprile 2017).