Update role Lp (a) při určení kardiovaskulárního rizika a možnosti jeho ovlivnění

Overview

Kardiovaskulární onemocnění jsou nejčastější příčinou mortality a morbidity. Kromě „klasických“ rizikových faktorů aterosklerózy jsou známy další rizikové faktory aterosklerózy. Mezi ně patří lipoprotein (a) – Lp (a). Za rizikové hodnoty jsou považovány hladiny přes 80. percentil, tj. 50 mg/ dl. Lp (a) se skládá z apoliporoteinu (a) a LDL částice (apolipoprotein B100). Za rizikovou je zodpovědná nejen zvýšená hladina, ale i velikost Lp (a). Pravděpodobně rizikové jsou vysoké hladiny krátkých izoforem, naopak protektivní mohou být vysoké hladiny dlouhých izoforem. Farmakologicky je dnes možno hladiny Lp (a) ovlivnit PCKS9 inhibitory a pravděpodobně novými léky v klinických studiích.

Klíčová slova:

lipoprotein (a) – ateroskleróza – terapie

Úvod

Kardiovaskulární onemocnění (KVO) jsou nejčastější příčinou mortality a morbidity. Jistě nejsou v dnešní době již zpochybnitelné jasné rizikové faktory aterosklerózy, ať neovlivnitelné (pohlaví, věk, genetická výbava, aj.) nebo ovlivnitelné (dyslipidemie, kouření, nízká pohybová aktivita, obezita, diabetes mellitus, arteriální hypertenze aj.). Nicméně u ně­kte­rých pacientů se stejnými rizikovými faktory je manifestace aterosklerózy různorodá (časností manifestace, rozsahem a místem postižení, aj.). Proto jsou hledány stále nové rizikové faktory, které akcelerují projevy aterosklerózy. Jedním z potencionálních kandidátů je lipoprotein (a) – Lp (a), který se po objevení v 70. letech dostává zpět do světla vědeckého
zájmu.

Lp (a) je plazmatický lipoprotein tvořený z apoliporoteinu (a) – apo (a) a LDL částice (apolipoprotein B100 – apoB-100). Dle klinických studií a studií na zvířecích modelech jsou zvýšené hladiny Lp (a) spojené se zvýšeným rizikem aterosklerózy a stenózy aortální chlopně. Za rizikové hodnoty jsou považovány hladiny přes 35 mg/ dl, resp. 80. percentil, tj. 50 mg/ dl. Princip jakým se Lp (a) uplatňuje v procesu aterogeneze není zcela znám. Roli hraje pravděpodobně jeho funkce při reparaci a hojení ran, kdy Lp (a) „přináší“ do poškozeného endotelu lipidy jako substrátu k hojení, čímž paradoxně přispívá k ukládání dalších lipidů do ateroslerotického plátu. Další jeho jistě významnou rolí je vysoká homologie s plazminogenem. Jeho vazbou na receptory pro plazminogen inhibuje jako afunkční molekula fibrinolýzu a tím napomáhá
trombogenezi.

Naopak překvapivě vysoké hladiny Lp (a) ve stáří jsou asociovány s dlouhověkostí. Vysvětlení tohoto faktu je možno hledat právě v jeho roli při reparaci tkání, hojení ran a protinádorovém působení.

Hladina a velikost Lp (a) jsou u člověka velmi variabilní a jsou dány množstvím syntetizovaného apo (a). Gen pro Lp (a) je lokalizován na 6. chromozómu. Hladina Lp (a) je z více jak 95 % dány geneticky a poměrně stabilní po celou dobu života., Mohou ovlivňovat následující faktory – pohlaví, ně­kte­ré hormony a léky. Hladina není prakticky ovlivnitelná dietou.

Lp (a) je přítomen u člověka, primátů a ježka evropského, jeho fyziologické a patofyziologické funkce nebyly stále jasně objasněny. Lp (a) je jeden z dalších potenciálních kandidátů ať aditivního či samostatného rizikového faktoru aterosklerózy.

Lipoprotein (a)

První, kdo nevědomky objevil Lp (a), byl prof. Berg v roce 1963. Objevil v plazmě antigen, který přiřadil do oblasti lipoproteinů [1]. Původně byl tento antigen spojován s LDL (lipoprotein s nízkou hustotou) částicí, ale Berg ukázal, že tomu tak není, že se jedná o antigen reprezentující odlišnou lipoproteinovou částici a označil ji jako Lp (a) [2]. Po zveřejnění výsledků prof. Berga objevil prof. Seeger [3] pomocí elektroforézy lipoprotein, o kterém se domníval, že se jedná o genetickou variantu
β-migrující LDL. Následně bylo dokázáno, že se jedná o nový lipoprotein pohybující se v oblasti pre β [4]. V roce 1970 popsal prof. Rider lipoprotein, který se sice elektroforeticky choval jako lipoproteiny o velmi nízké hustotě (VLDL), ale ultracentrifugací byl porovnatelný s LDL. Všechny práce popisovaly ve skutečnosti Lp (a). Název Lp „(a)“ vznikl jako označení lipoproteinu s antigenními vlastnostmi.

Lp (a) má zhruba sférický tvar, o průměru 21 nm [5]. Skládá se z "low-density" jádra obaleného "high-density" pláštěm [6]. Stejně jako LDL částice obsahuje apoB-100 a dále druhý, disulfidicky vázaný polypeptid-apolipoprotein (a) [7]. Apo (a) je vysoce glykosylovaný, hydrofilní protein s velmi malou afinitou k lipidům, který vykazuje rozmanitou délkovou variabilitu [8]. Sestává se z domén, tzv. kringlů (kringl = z dánštiny preclík) a serin-proteázové domény. Kringly mají strukturu trojité smyčky, která je stabilizována třemi disulfidickými vazbami.

Kringly se vyskytují také v plazminogenu, protrombinu, tkáňovém aktivátoru plazminogenu a dalších proteázách podílejících se na koagulaci a fibrinolýze. Lp (a) obsahuje 11 variant kringlů [9]. Poslední z nich je z 85 % homologní s kringlem V. plazminogenu. Zbývajících deset je podobných, ale nikoli identických, s kringlem IV. plazminogenu. Těchto deset je označeno jako kringl IV typy 1–10. Kringly IV typ 1 a 3–10 jsou přítomny pouze v jedné kopii, oproti tomu typ 2 se vyskytuje v různých počtech opakování, a to 3–43× [10]. A právě tato repetice kringlu IV typ 2 udává rozdílnou velikost apo (a).

Plazminogen se díky své vlastnosti vázat lysin váže na řadu specifických substrátů [11] (např. fibrin, buněčné receptory, endotelové buňky tepen). Kringl IV typ 10 lidského apo (a) má taktéž schopnost se vázat na stejné substráty jako plazminogen, s nímž interferuje jako nefunkční proteáza, zejména při trombolýze.

Gen pro apo (a) je lokalizován na 6. chromozomu v oblasti 6q26-q27 asi 50 kb od genu pro plazminogen, se kterým sdílí asi 80% homologii. Jeho rozsáhlost je dána mnohonásobným opakováním 5,5 kb dlouhé jednotky kódující kringl IV typ 2 [12,13] objevující se v rozdílném počtu repetic. Exprese genu probíhá v jaterní buňce.

Míra exprese genu je ovlivňována jeho regulačními oblastmi, dominantně v promotorové oblasti a oblasti zesilovačů, kde se pravděpodobně uplatňují farmakologické vlivy a vlivy vnitřní regulace [14].

Metabolizmus

Množství kolujícího Lp (a) je dáno zejména množstvím produkce, nikoliv jeho degradace [15]. Lp (a) je syntetizován dominantně v játrech [16]. Určujícím faktorem hladiny Lp (a) je množství apo (a), jehož hladiny v jaterní buňce jsou individuální dle míry transkripce a stability příslušné mRNA. V endoplazmatickém retikulu každý kringl prochází sérií posttranslačních modifikací vč. formace tří disulfidických vazeb a přidání N-vázaných glykanů. Delší formy apo (a) jsou během transportu z endoplazmatického retikula déle zadržovány a mohou být degradovány proteozomy. Malé formy jsou efektivněji transportovány na místo dalšího zpracování, do Golgiho komplexu, kde dochází k dalšímu navázání na N- a O- vázaných glykanů. Nově syntetizovaný apo (a) je transportován na povrch jaterní buňky, kde je shromažďován s lipoproteiny bohatými na apo-B100. Jak bylo popsáno výše, velké formy jsou během posttranslačních úprav více náchylné k degradaci, a proto jsou spojeny s nižšími sérovými hladinami Lp (a), u malých forem je tomu naopak.

Celkem 10–25 % Lp (a) je konvertováno na LDL částice, které jsou z oběhu odstraňovány LDL-receptorem [17]. Při pokusech na tkáňových kulturách VLDL [18] receptor internalizoval Lp (a). U myší s "knockoutovaným" VLDL receptorem dochází ke zvýšení hladin Lp (a).

Ledviny se také podílí na odstranění Lp (a) z oběhu [19]. Byl zjištěn arterio-venózní gradient v hladinách Lp (a) ledvinných tepen a žil. Pacienti s renální insuficiencí mají zvýšené hladiny Lp (a). Princip jakým velké glykosylované substráty prochází do moče, není přesně znám.

Hladina Lp (a) minimálně ovlivnitelná věkem, pohlavím či dietou a jeho hladina je poměrně stabilní po celou dobu života. U žen po menopauze dochází pravděpodobně vlivem nedostatku estrogenů k vzestupu hladiny Lp (a) o 10–30 %. Estrogeny a kyselina nikotinová působí na úrovni transkripce snížením hladiny příslušné mRNA. Růstový hormon působí opačně.

Fyziologické funkce

Lp (a) je především považován za aterogenní rizikový faktor, nicméně má pravděpodobně i fyziologické funkce. Jedna z možných rolí Lp (a) je jeho úloha při reparaci a hojení ran [17].

Lp (a) vstupuje do procesu hojení po kontaktu extracelulární matrix poraněné tkáně s krevním proudem [20]. LDL část Lp (a) dodává lipidy pro reparaci tkáně. Lp (a) podporuje další influx ostatních zánětlivých buněk, např. má chemotaktický vliv na monocyty. Dle studií in vitro [21] je Lp (a) schopen fungovat jako scavenger akumulovaných a nadbytečných bio­­logických lipidů. Pomocí repetic domény kringl IV je schopen navázat zbytky metabolizmu (vč. oxidovaných lipidů) a nabídnout je k dalšímu zpracování.

Lp (a) je přítomen v blízkosti endoteliálních buněk novotvořených cév, avšak nebyl již detekován v lézích po epiteliální regeneraci [22]. In vitro dochází vlivem Lp (a) k inhibici novotvorby cév v nádorovém procesu pravděpodobně zablokováním receptorů pro angiostatin, kterému je strukturou podobný.

Pozoruhodné jsou studie se stoletými lidmi [23] u nichž byla zjištěna spíše vyšší hladina Lp (a) než u srovnávací skupiny středního věku. Zdá se, že pokud nejsou přítomné jiné rizikové faktory aterosklerózy, Lp (a) se spíše uplatňuje v procesu hojení ran a svými možnými antineoplazmatickými vlastnostmi. Pravděpodobně ochranný, protektivní vliv mají vyšší hladiny středně dlouhých délkových variant Lp (a).

Aterogeneze

Řadou studií a pokusy in vitro bylo prokázáno, že se Lp (a) akumuluje v aterosklerotickém plátu, ale nikoli ve zdravé stěně cév. Většina prací studujících aterogenezi Lp (a) byla prováděna in vitro, kde byly sledované parametry izolované, a tudíž plně neodráží situaci in vivo.

V časné fázi tvorby plaku se Lp (a) nalézá v blízkosti endoteliálních buněk, transport je pravděpodobně zprostředkován VLDL receptory, které jsou přítomny na kapilárách a drobných cévách. Lp (a) je zachycen v lézích vazbou na komponenty extracelulární matrix. Lp (a) zde zvyšuje expresi adhezivních molekul a napomáhá chemotaxi zánětlivých buněk [25]. Výsledkem interference s plazminem dochází k snížení aktivity TGF (transformující růstový faktor) a tím ke zvýšení proliferace buněk hladké svaloviny. Lp (a) je v plaku často lokalizován v blízkosti pěnových buněk, s jejichž zbytky a dalšími látkami (např. oxidovanými lipidy) je "scavengován" do makrofágů [26]. Tím zvyšuje Lp (a) lokální depozita cholesterolu v lézích a napomáhá k rozvoji plaku. Lp (a) se dále akumuluje v blízkosti krevních destiček [27], kompetuje s plazminogenem o vazbu na fibrin a zpomaluje aktivaci tkáňového aktivátoru plazminogenu, inhibuje lokálně trombolýzu [28]. V pokročilých lézích je apo (a) predominantně lokalizován extracelulárně ve ztluštělé intimě. Lp (a) nebyl nalezen ve zdravé intimě cév, ale vždy v aterosklerózou poškozených cévách.

Lp (a) a kardiovaskulární riziko

Brzy po objevení Lp (a) se tento lipoprotein dostal do světla zájmu ve vztahu k procesu aterosklerózy. Byla provedena řada studií, hledajících vztah Lp (a) k ICHS. Vzhledem k rozdílné izolaci, skladování a chemické analýze Lp (a), i k odlišnému designu studií, počtu vyšetřených pacientů a různé statistické analýze jsou výsledky provedených klinických studií obtížně srovnatelné, ale lze říci, že Lp (a) je nezávislý rizikový faktor v rozvoji aterosklerózy, okluzi periferních tepen a stenózy aortální chlopně [29,30].

Podobné výsledky vyšly z retrospektivních a case-control studií (tab. 1). Ně­kte­rá věrohodná data ukazují, že zvýšené hladiny Lp (a) jsou prediktorem progrese preexistujích změn, které byly monitorovány angiograficky.

Vztah Lp (a) a cévní mozkové příhody byl studován [31] v 16 epidemiologických studiích, z jejichž závěrů nevyplynul Lp (a) jako prediktor ischemické mozkové příhody, ale může být pomocný rizikový faktor iktu u pacientů s jiným metabolickým postižením. Jisté podezření vztahu embolických příhod a Lp (a) vzhledem k "oslabené" fibrinolýze nelze opominout.

Jistě významnou a velice často v odborné literatuře citovanou rolí Lp (a) je jeho vztah k okluzivním komplikacím po různých intervenčních výkonech jako je: perkutánní transluminální koronarografická angioplastika [32], stentování koronárních tepen, kde se uplatňuje samostatně, či samozřejmě v kombinaci s ostatními rizikovými faktory. Vysvětlením těchto komplikací je zřejmě inkorporace Lp (a) do stěn tepen během novotvoření intimy po poškození zákrokem. Z provedených studií lze říci, že hladina Lp (a) přes 30 mg/ dl je rizikovým faktorem okluze, samozřejmě potencována ostatní rizikovými faktory jako jsou např.: vysoké hladiny LDL, nízké hladiny HDL.

Vzhledem k možnému negativnímu vlivu na fibrinolýzu je diskutován vztah Lp (a) k žilním trombózám [33], uzávěrům retinálních žil a placentární cirkulace jako příčině retardace růstu plodu. Nelze ale jednoznačně říci, že Lp (a) má jasný synegrický efekt spolu s dříve definovanými a známými protrombotickými prediktory.

Hladiny Lp (a) a možnosti jejich ovlivnění

Bylo provedeno mnoho studií zkoumajících vliv diety na hladinu Lp (a). Byl zkoumán vliv vysokocholesterolové diety [34], po které došlo ke zvýšení apo-B100, ale nikoliv Lp (a). Stejně tak nízkokalorická dieta ani rybí olej neměly vliv na hladinu Lp (a). U žen, po redukci váhy o 10 kg došlo k statisticky významnému poklesu Lp (a), ale nebyl pozorován efekt u žen se stejným váhovým úbytkem, které měly hladinu Lp (a) pod 30 mg/ dl.

Kyselina nikotinová byl první objevený lék ovlivňující hladinu Lp (a). U hypercholesterolemických pacientů s hladinou Lp (a) přes 30 mg/ dl došlo k poklesu Lp (a) o 36 %, avšak 45 % pacientů studii pro nežádoucí účinky nedokončilo [35]. Analog kyseliny nikotinové Acipimox v dávce 1g redukuje hladinu Lp (a) o 8 % méně než kyselina nikotinová. Snížení hladiny Lp (a) bude zřejmě způsobeno ovlivněním jeho syntézy na úrovni regulačních oblastí genu pro apo (a). Kyselina nikotinová také snižuje lipolýzu tukové tkáně, a tím dodání mastných kyselin do jater. Následkem je snížená hladina VLDL částic a vzestupu počtu VLDL receptorů, pomocí kterých je Lp (a) pravděpodobně také vychytáván. Tento druhý princip se ovšem na snížení Lp (a) podílí minimálně.

Ve dvojitě slepé, placebem kontrolované studii [36] při podávání gemfibrozilu v dávce 50 mg/ kg/ den došlo ke snížení Lp (a) o 16 %. Po podávání probukolu nebyl pozorován vliv na hladinu Lp (a).

Statiny dle většiny studií neovlivňují hladinu Lp (a) a v několika menších pozorováních došlo dokonce ke zvýšení Lp (a) [37].

Zaručenou metodou snižující hladinu Lp (a) je aferéza [38]. Princip je stejný jako při LDL-aferéze. V preventivní studii sledující restenózu po PTCA (perkutánní transluminární koronární angiografii) bylo sledováno výrazné snížení těchto příhod o více než 50 % po redukci koncentrace Lp (a) aferézou.

Prvním hormonem, se kterým byla provedena studie prokazující pozitivní vliv na Lp (a), byl analog androgenu stanozol, ale i jiné androgeny snižují hladiny Lp (a). U pacientů s karcinomem prostaty dochází po orchiektomii ke zvýšení hladin Lp (a), kdežto u pacientů léčených estrogeny dochází k poklesu Lp (a) [39]. V mnoha studiích postmenopauzálních žen bylo po podávání monoterapie estrogeny či kombinované terapie s progesteronem pozorováno snížení Lp (a). Stejný vliv byl pozorován po podávání antiestrogenu tamoxifenu.

Z ostatních hormonů zvyšuje hladinu Lp (a) např. růstový hormon, naopak dexametazon nebo adenokortikotropní hormon hladinu Lp (a) snižují. Nálezy u thyreoidních hormonů jsou rozporuplné.

Nadějnou lékovou skupinou jsou inhibitory PCSK9. Již v roce 2015 publikovaná metaanalýza 6 566 pacientů potvrdila pokles Lp (a) o 26 % po podávání této skupiny léčiv [40]. Nicméně pokles KV mortality nebyl asociován s poklesem Lp (a) v těchto metaanalýzách.

Ve studii ODYSSEY [41] s alirocumabem došlo k výraznému snížením Lp (a), bez ohledu na počáteční dávku a užívání statinů. Ve 24. týdnu došlo ke snížení Lp (a) oproti výchozím hodnotám o 23–29 % dle síly preparátu v dávce 75 či 150 mg podávaný 1× za 14 dní (všechna srovnání p < 0,0001 oproti kontrolám). Snížení bylo udržováno v průběhu sledování až do 104. týdne. Pokles Lp (a) byl nezávislý na rase, pohlaví, přítomnosti familiární hypercholesterolemie, výchozích koncentracích Lp (a) a LDL cholesterolu nebo použití statinů.

Identicky ve studii s evalocumabem [42] došlo po 48 týdnech k poklesu Lp (a) o 26,9 %. Evolocumab snížil riziko vzniku ICHS, infarktu myokardu nebo urgentní revaskularizace o 23 % u pacientů s výchozím Lp (a) > medián a o 7 % u pacientů s hodnotami ≤ medián. Tedy, evalocumab významně snížil hladiny Lp (a) a pacienti s vyššími hodnotami Lp (a) zaznamenali větší absolutní snížení Lp (a) a inklinovali k většímu koronárnímu prospěchu z inhibice PCSK9.

Další novou nadějí a úspěšnou farmakoterapii má ve svém vývoji firma Ionis Pharmaceuticals, a to preparát IONIS-APO(a)LRx podávaný 1× týdně subkutánně [43]. Jedná se o antisense oligonukleotidy RNA. Ve druhé fázi klinického zkoušení došlo dle dávky k poklesu hladiny Lp (a) od 66 do 92 %, bez významných vedlejších nežádoucích efektů. Tento preparát je nyní v dalších fázích klinického výzkumu. Antisense terapie je tedy nejen potenciálně léčebná metoda aterosklerózy, ale i vysokých hladin Lp (a).

Doporučení konsensu EAS

Dle tohoto doporučení by vzhledem k t. č. nemožnosti dostatečného farmakologického ovlivnění neměl být prováděn plošný screening Lp (a), avšak měření Lp (a) by mělo být systematicky zvažováno u osob s vysokým rizikem KVO nebo s pozitivní rodinnou anamnézou předčasné manifestace ICHS či vysokých hladin Lp (a) (tab. 2) [44]. Riziko je považováno za významné, pokud je hladina Lp (a) nad 80. percentilem, tj. nad 50 mg/ dl. U těchto pacientů by mělo dojít k překlasifikování jejich rizika a měli by být považováni za pacienty s vysokým rizikem. Vhodná volba pro pacienty s rizikem a vysokou hladinou Lp (a) je intenzivní léčba rizikových faktorů.

Závěr

Lp (a) je unikátní lipoproteinová částice jednak svou genetickou determinací, ale i strukturou. Lp (a) hraje zřejmě významnou úlohu při hojení poškozených tkání. Naopak svým působením v poškozeném endotelu zhoršuje proces aterogeneze a homologií s plazminogenem inhibuje fibrinolýzu. Na základě studií sledujících asociaci mezi zvýšenými koncentracemi Lp (a) a zvýšeným rizikem ischemické choroby lze Lp (a) považovat za samostatný rizikový faktor aterosklerózy a stenózy aortální chlopně. V léčbě zvýšených hladin Lp (a) máme omezené možnosti. Dietní intervence není úspěšná, z farmakologických prostředků snižuje hladinu Lp (a) významně kyselina nikotinová a její deriváty, které nejsou t. č. k dispozici, statiny jsou bez efektu. Novou nadějí jsou PCSK9 inhibitory a antisense apo(a) RNA terapie.

Doručeno do redakce: 29. 5. 2019

Přijato po recenzi: 6. 6. 2019

doc. MU Dr. Lukáš Zlatohlávek, Ph.D.

www.lf1.cuni.cz

lukas.zlatohlavek@lf1.cuni.cz