Antiaterogénny účinok HDL subpopulácií u jedincov s novodiagnostikovanou končatinovocievnou artériovou chorobou

Souhrn

Východiská:
Kardiovaskulárne ochorenia sú najväčším bremenom morbidity a mortality všeobecnej populácie na Slovensku. Jednou z hlavných príčin je aterosklerotické postihnutie cievneho systému – dyslipidémia, ktorého následkom je nezriedkavé ochorenie s často mutilujúcim dôsledkom na zdravie jedinca – končatinovocievna artériová (ischemická) choroba. Posledné dostupné dáta poukazujú na antagonistické účinky jednotlivých subpopulácií HDL (high-density lipoprotein) cholesterolu v etiopatogenéze aterosklerózy. Zatiaľ čo veľké a intermediálne HDL častice sú všeobecne považované za antiaterogénne, pravdepodobná aterogenita malých HDL častíc je predmetom širokého záujmu odbornej verejnosti. Podľa dostupných informácií doposiaľ neboli preskúmané subpopulácie HDL častíc u pacientov s končatinovocievnym artériovým ochorením. Vďaka pokroku v biochemickej analýze lipoproteínov plazmy vieme pomocou systému Lipoprint HDL kvalitatívne i kvantitatívne určiť jednotlivé subpopulácie HDL spektra a na základe toho vyhodnotiť aterogenitu plazmy.

Cieľ:
Vyhodnotiť vzťah subpopulácií vysokodenzných lipoproteínov a aterosklerotického poškodenia u jedincov s končatinovocievnou artériovou (ischemickou) chorobou.

Metódy:
Zisťovala sa koncentrácia hlavných subfrakcií HDL-cholesterolu u 48 jedincov (29 mužov vo veku 56 ± 9 a 19 žien vo veku 61 ± 7) s novodiagnostikovaným končatinovocievnym artériovým ochorením v porovnaní s kontrolnou skupinou (24 mužov vo veku 56 ± 12, 24 žien vo veku 57 ± 13). Na kvantitatívnu analýzu subpopulácií HDL-cholesterolu sa použila inovatívna metóda elektroforézy na polyakrylovom géli systému Lipoprint HDL, Quantimetrix. Skupina s novodiagnostikovaným artériovým ochorením bola tvorená nefajčiarmi, nediabetikmi a bez hypolipidemickej liečby v anamnéze. Kontrolná skupina bola zostavená zo zdravých normolipemických dobrovoľníkov.

Výsledky:
V skupine pacientov postihnutých končatinovocievnym artériovým ochorením bol pozorovaný signifikantný pokles ako celkového HDL-cholesterolu (p < 0,0002), tak i intermediálnych častíc HDL spektra (p < 0,03). Zároveň sa zistil signifikantne zvýšený podiel malých HDL častíc (p < 0,01) v tejto skupine. Takýto nález podporuje koncepciu proaterogénneho pôsobenia malých (vysokodenzných) lipoproteínových častíc.

Záver:
Metóda Lipoprint HDL posúva diagnostiku aterosklerotického postihnutia výrazne vpred. A to možnosťou identifikovať subpopulácie HDL-cholesterolu, ktoré nesú proaterogénny účinok, a naopak, subpopulácie HDL častíc s výrazným antiaterogénnym účinkom. To znamená, že aj osoby s vysokou hodnotou HDL-cholesterolu môžu byť ohrozené viac ako osoby s nižšou hodnotou HDL-cholesterolu. Potvrdil sa nielen signifikantne protektívny účinok väčších – intermediálnych častíc HDL, ale navyše sa ukázal signifikantne proaterogénny účinok malých HDL častíc. Prínosom práce je poukázanie na prítomnosť aterogénneho HDL lipoproteínového profilu u pacientov s končatinovocievnou artériovou (ischemickou) chorobou.

Kľúčové slová:
kardiovaskulárne ochorenia – končatinovocievna artériová (ischemická) choroba – HDL-cholesterol – malé HDL častice – proaterogénne malé vysokodenzné lipoproteínové častice

Úvod

Lipoproteíny plazmy predstavujú micelárne komplexy lipidov s proteínmi tvorené heterogénnou zmesou takýchto častíc o špecifickej veľkosti, hustote a flotalite [1–3]. Fyziologicky sprostredkovávajú transport tukov medzi orgánmi a tkanivami, avšak pri nerovnovážnom zastúpení jednotlivých frakcií, respektíve porušenom metabolizme lipidov sa výrazne podieľajú na degeneratívnom procese v cievach – aterogenéze. Nízka hladina lipoproteínov o vysokej hustote (high-density lipoprotein – HDL) predstavuje jeden z najzávažnejších kardiovaskulárnych rizikových faktorov – známy tiež ako reziduálne riziko a podieľa sa na aterogénnej dyslipidémii [4], ktorá predstavuje poruchu optimálnej rovnováhy spektra lipidov v cirkulácii (tab. 1) charakterizovanú nízkym HDL-cholesterolom, vysokými triacylglycerolmi (TAG) a posunom zloženia LDL-cholesterolu k malým denzným časticiam. Postihuje viac ako 30 % dospelej populácie, čo je podmienené častým výskytom obezity, inzulínovej rezistencie, fyzickej inaktivity, diabetes mellitus a metabolického syndrómu. Podľa štúdie INTERHEART [5] predstavuje dyslipidémia až polovicu celkového vaskulárneho rizika v populácii, pričom treba zdôrazniť, že nielen na Slovensku, ale aj v Európe sa na celkovej mortalite a morbidite všeobecného obyvateľstva najviac podieľajú kardiovaskulárne ochorenia [6,7]. HDL častice tak môžu chrániť pred kardiovaskulárnymi ochoreniami ako mužov, tak i ženy, nezávisle od veku a ostatných rizikových faktorov. Táto ochrana je sprostredkovaná antiaterogénnym a taktiež antioxidačným účinkom HDL častíc [8–10].

Je známe, že HDL v plazme zahŕňa množstvo subpopulácií častíc o rôznej veľkosti, hustote, rÔzneho zloženia, a tak je možné, že sa subfrakacie HDL vo svojich protektívnych účinkoch práve pre svoju heterogenitu budú líšiť. HDL subfrakcia bohatá na lipoproteín A-I (LpA-I) má väčší efekt spätného transportu cholesterolu [11]. Naopak lipoproteín A-II (LpA-II) vykazuje tento efekt v značne menšej miere a dokonca v určitých prípadoch sa ukázal byť asociovaný s vyšším výskytom kardiovaskulárnych ochorení [12,13]. Apolipoproteín A (apo A) je najzastúpenejší proteínový podiel HDL častice, pričom práve Apo A-I, ktorý sa najviac účastní tvorby veľkých a stredne veľkých častíc (lipoproteíny A-I), sa výrazne podieľa aktiváciou lecitin-cholesterol acyltransferázy (Lecithin-cholesterol acyltransferase – LCAT) na transporte cholesterolu z periférie do pečene [11,14] a ako súčasť choleste­ryl-ester transferového proteínu (CETP) má antitrombotický a protizápalový účinok [9,10]. Podľa dostupnej literatúry veľké a intermediálne HDL častice vykazujú významný antiaterogénny efekt. Naopak, malé sú považované za aterogénne [15–18].

Vzhľadom k uvedenému najčastejšie používaná hodnota celkového cholesterolu, ktorá je síce odporúčaná na výpočet totálneho kardiovaskulárneho rizika systémom SCORE, môže byť zavádzajúca.

Referenčné hodnoty krvných lipidov [19] sú na základe evidence-based medicine dané len pre celkový cholesterol a LDL-cholesterol, a zároveň ani pri veľmi nízkych hodnotách nebola preukázaná negatívna korelácia s kardiovaskulárnym rizikom. V prípade HDL-cholesterolu a triacylglycerolov sa zohľadňuje ich vzťah ku globálnemu kardiovaskulárnemu riziku, a síce, že zvýšená hladina TAG a znížené HDL sú nezávislými rizikovými faktormi kardiovaskulárnych ochorení.

Jednou z najčastejších komplikácií aterosklerózy [20] je práve končatinovocievna artériová (ischemická) choroba, alebo tiež extremitovaskulárna artériová choroba, pre ktorú je aterogénna dyslipoproteinémia iniciátorom i promótorom. Extremitovaskulárna artériová choroba dolných končatín je významnou orgánovovaskulárnou artériovou chorobou, ktorá je významným prediktorom kardiovaskulárnych, cerebrovaskulárnych, renovaskulárnych a ďalších orgánovovaskulárnych chorôb [21–25]. Spôsobuje poškodenie tkanív dolných končatín dôsledkom nedostatočného prekrvenia, a teda nedostatočného prívodu kyslíku a živín potrebných k ich fyziologickej funkcii. Pre postihnutého nesie so sebou značnú záťaž v zmysle bolesti, rizika vzniku defektov postihnutých tkanív, až straty končatiny. Cieľom predkladanej klinickej štúdie je vyhodnotiť vzťah subpopulácií vysokodenzných lipoproteínov a aterosklerotického poškodenia u jedincov s končatinovocievnou artériovou chorobou.

Metodika a súbor pacientov

Pozorovaný súbor obdobného veku a pohlavia (tab. 2) tvorili pacienti s novozistenou, klinicky manifestnou končatinovocievnou chorobou dolných končatín (48 osôb) v klaudikačnom štádiu – C2 podľa Sekcie angiológov Slovenskej lekárskej komory [21–24]; II. štádia podľa Fontainea [5], kombinovanej etiopatogenézy na podklade aterosklerózy (E1) a arteriolosklerózy (E2), zmiešaný proximálny a mikrovaskulárny typ (AAP; AAMV) v druhom patofyziologickom štádiu vaskulárneho poškodenia (P2). Z nich bolo 29 mužov (priemerný vek 56 ± 9) a 19 žien (priemerný vek 61 ± 7). Všetci boli nefajčiari, bez diabetes mellitus a bez hypolipidemickej farmakoterapie v liekovej anamnéze. Diagnóza končatinovocievnej (extremitovaskulárnej) artériovej ischemickej choroby bola stanovená na základe anamnézy, základného a funkčného fyzikálneho vyšetrenia (polohový námahový test podľa Ratschowa v modifikácii podľa Linharta). Z pomocných vyšetrení sa určoval členkovo-brachiálny index [25]. V plazme sa kvantitatívne a kvalitatívne analyzovali subfrakcie HDL-cholesterolu. Kontrolnú skupinu (48 osôb) tvorili normolipemickí jedinci, bez známok kardiovaskulárneho ochorenia klinickým či laboratórnym vyšetrovaním. Z nich bolo 24 mužov (priemerný vek 56 ± 12) a 24 žien (priemerný vek 57 ± 13).

Odber vzorky krvi z v. cubiti bol zrealizovaný ráno po 12-hodinovej pe­rióde bez jedla, následne získaná plazma (EDTA-K2) bola analyzovaná systémom Lipoprint HDL system (Quantimetrix Corp., CA, USA) [26–28], použitím inovatívnej lineárnej elektroforetickej metódy na polyakrylamidovom géli (PAGE). Takto boli kvantitatívnou a kvalitatívnou analýzou lipoproteínového spektra získané subpopulácie HDL: veľké HDL, stredne veľké – intermediálne HDL a malé HDL. Štatistická analýza bola vykonaná za pomoci nepárového t-testu, pričom za hladinu signifikantnosti bolo zvolené p < 0,05.

Výsledky

Zistená HDL charakteristika pozorovanej skupiny 48 jedincov s končatinovocievnou artériovou chorobou je zobrazená na obr. 1. Podobne je na obr. 2 zobrazená analýza 48-člennej kontrolnej skupiny. Štatistické porovnanie skúmanej skupiny jedincov trpiacich na KICH s kontrolnou skupinou ukázalo v súlade so súčasnými pozorovaniami signifikantný pokles celkového HDL-cholesterolu (p < 0,0001). Veľké HDL častice ostali bez signifikantnej zmeny. Významným zistením však bolo preukázanie zníženej hladiny HDL intermediálnych častíc (p < 0,03) a predovšetkým signifikantný nárast počtu malých častíc HDL cholesterolu (p < 0,01) (tab. 3).

Diskusia

Inovatívna diagnostická metóda, Lipoprint systém, ponúka možnosť efektívnej a výpovednej analýzy, kvantifikácie jednotlivých subfrakcií HDL-cholesterolu. To prináša veľkú výhodu, vo svetle súčasného trendu diferencovania lipoproteínov na aterogénne a neaterogéne subpopulácie, skutočnej stratifikácie kardiovaskulárneho rizika, resp. vymazania reziduálneho rizika. Okrem antiaterogénneho pôsobenia väčších – intermediálnych častíc HDL sa podarilo poukázať na potenciálne proaterogénny charakter malých častíc HDL.

Až 65 % jedincov s končatinovocievnou artériovou chorobou malo prítomný aterogénny profil HDL cholesterolu v zmysle zníženého množstva veľkých denzných častíc a zvýšeného množstva malých denzných častíc HDL. Na základe zistených výsledkov sa dá predpokladať, že subfrakcie HDL cholesterolu, špeciálne malé častice HDL, zohrávajú dôležitejšiu úlohu v patogenéze aterosklerotického poškodenia, než je všeobecne akceptované. Predpoklad je v súlade s pozorovaním Aboyans et al [29], ktorý ukázal, že aj u jedincov bez prítomnosti všeobecne akceptovaných rizikových faktorov vaskulárneho aterosklerotického poškodenia (fajčenie, hypertenzia, diabetes mellitus, tradične ponímaná dyslipidémia) je končatinovocievna choroba častá. Práve akceptovanie úlohy malých vysokodenzných lipoproteínových častíc v procese aterosklerózy pomáha objasniť spojitosť aterogénnej dyslipidémie a aterosklerotického poškodenia ciev.

Výzvou pre ďalšie bádanie zostáva objasniť vzťah medzi HDL subpopuláciami a ďalšími ischemizujúcimi/sklerotizujúcimi procesmi cievnej steny ako je arterioloskleróza či mediokalcinóza, ktorá taktiež zohráva významnú úlohu pri vyhodnocovaní globálneho kardiovaskulárneho rizika [30–33].

Záver

V predkladanej klinickej štúdii sa ukázali byť malé častice HDL spektra signifikantne asociované s končatinovocievnou artériovou chorobou, čo naznačuje ich proaterogénny vplyv. Toto zistenie dopĺňa a potvrdzuje tie literárne zdroje, ktoré predpokladajú účasť malých častíc HDL subpopulácií v zložitom procese aterogenézy. HDL subfrakcia malých častíc sa tak stáva nezávislým prediktívnym faktorom cievneho poškodenia. V prípade stredne veľkých a veľkých častíc HDL spektra možno povedať, že sú tou protektívnou zložkou „dobrého“ HDL-cholesterolu. Pre klinickú prax je dôležitý poznatok, že podobne ako v prípade LDL-cholesterolu je dôležitejšia kvalita, v zmysle zastúpenia jednotlivých frakcií, ako celkové množstvo HDL-cholesterolu. Vzniká tak priestor na poli terapeutickej intervencie lipidového metabolizmu, ktorý bude potrebné venovať možnostiam ovplyvnenia jednotlivých subfrakcií HDL-cholesterolu. To samozrejme musí byť podporené rozšírením a uplatnením takých vyšetrovacích metód, ktoré umožňujú analyzovať a kvantifikovať komplexné lipoproteínové spektrum.

MUDr. Martin Kaško

www.fmed.uniba.sk

e-mail: kasko.martin@gmail.com

Doručeno do redakce: 25. 3. 2012