Senioři a elevace lipoprotein-asociované fosfolipázy A2

Overview

Lipoprotein-asocio-vaná fosfolipáza A2 (Lp-PLA₂) je silně exprimována v pokročilých stadiích aterosklerózy a může hrát roli v nestabilitě aterosklerotického pásu. Vybrali jsme skupinu seniorů, kteří podstoupili transkatétrovou implantaci aortální chlopně (TAVI) nebo balónkovou angioplastiku (BA) a rozdělili je do dvou skupin (diabetici a nediabetici). Následně jsme mezi nimi porovnali koncentraci Lp-PLA2.

Metodika: Do studie bylo zahrnuto 44 pacientů ve věku 79,6 ± 5,6 roku s těžkou významnou aortální stenózou. 35 z nich podstoupilo TAVI, zbytek BA. U 21 pacientů byl potvrzen diabetes mellitus. V kontrolní skupině zdravých seniorů (pacienti bez významnějších komorbidit) bylo 48 subjektů. Koncentrace Lp-PLA2 se měřila pomocí ELISA metody, a to před zákrokem a 3 dny po něm.

Výsledky: Hladina Lp-PLA₂ byla u pacientů s aortální stenózou výrazně elevována (1296 ± 437 ng/ml před TAVI, 1413 ± 268 ng/ml před BA) a po výkonu se ještě zvýšila; po TAVI 1604 ±437 ng/ml (P < 0,01) a po BA 1808 ± 303 ng/ml (P< 0,01). Zároveň ve skupině diabetiků byla hladina Lp-PLA₂ signifikantně vyšší než u nemocných bez diabetu.

Závěr: U starších pacientů by se Lp-PLA₂ mohla stát novým biomarkerem přítomnosti aterosklerotické léze hrozící rupturou plátu.

Klíčová slova:

transkatétrová implantace – aortální chlopeň – diabetes mellitus – aortální stenóza – balónková angioplastika – Lipoprotein asociovaná fosfolipáza A2 – ateroskleróza

^Úvod

Lp-PLA₂, která je známá také jako acetylhydroláza destičkového aktivačního faktoru, je protein o velikosti 45 kDa, kódovaný na 6. chromozomu (1). Tento lipolytický enzym je produkován především subendoteliáními monocyto-makrofágovými buňkami a v menší míře i lymfocyty a mastocyty. Katalyzuje hydrolýzu esterových vazeb fosfolipidů na pozici sn-2 za vzniku lysofosfatidylcholinu a oxidovaných neesterifikovaných mastných kyselin (2). Tyto molekuly mají aterogenní vlastnosti včetně aktivace endotelu, potlačují produkci NO, ovlivňují buněčnou migraci a proliferaci buněk hladké svaloviny cévní stěny, jsou zodpovědné za chemotaxi makrofágů, usnadňují shlukování trombocytů; tedy hrají roli v rozvoji dysfunkce endotelu. Lp-PLA2 působí na oxidovaných fosfolipidech (3) (obr. 1).

70–80 % Lp-PLA₂ cirkuluje navázaný na LDL (zároveň však pouze 0,1 % LDL částic obsahují tento enzym) a 20–30 % se váže na HDL (4). Nadměrná exprese Lp-PLA₂ je pozorována u nekrotického jádra aterosklerotických plátů, kde dochází k indukci apoptózy pěnových buněk oxidovanými molekulami LDL (5).

Předpokládá se, že Lp-PLA₂ je mediátorem zánětlivého procesu v arteriální intimě a tím přispívá k rozvoji aterosklerózy (6). Lp-PLA₂ má několik vlastností, které naznačují, že by tento enzym mohl mít jako biomarker aterosklerózy u pacientů s diabetem významnější postavení. Zaprvé, diabetici mají zvýšené hladiny cirkulujícího LDL. Jak již bylo řečeno, Lp-PLA₂ se preferenčně váže na LDL (7), jež indukuje apoptózu pěnových buněk v jádru aterosklerotických plátů. Zadruhé, volné kyslíkové radikály vznikající při oxidaci nadbytečné glukózy mohou zvyšovat oxidaci lipoproteinů (8), a tím zvyšovat hladinu substrátu pro Lp-PLA₂. Zatřetí, diabetes je charakterizován zvýšenou infiltrací arteriální stěny makrofágy, kteří jsou producenty Lp-PLA₂ (6). Tyto mechanismy mohou vést k chronickému zánětu.

TAVI je alternativní metoda operace aortální chlopně, která pro starší pacienty obnáší značná rizika, zejména u těch polymorbidních. Existují skórovací systémy k predikci operačního rizika. Jeden z nejčastěji používaných je EuroSCORE systém, který byl navržen k predikci 30denní mortality. V současné době nejsou dostupná žádná data, která by zahrnovala Lp-PLA₂ v managementu, v prognóze a v odhadu rizik u této skupiny pacientů.

Léčba experimentálním lékem darapladibem, který je inhibitorem Lp-PLA₂, v několika menších studií prokázala snížení velikosti a pravděpodobnosti ruptury aterosklerotického plátu. Léčba tímto lékem byla však pozastavena ve třetí fázi klinického testování pro neprůkaznost očekáváného efektu.

^{Pacienti a metodika}

V této studii byla provedena průřezová analýza, jež zahrnovala 44 geriatrických pacientů ve věku 79,6 ± 5,6 roku, kteří podstoupili TAVI nebo BA pro klinicky významnou aortální stenózu. Pacienti byli přijati do Kardioangiologického centra Fakultní nemocnice Hradec Králové mezi lednem 2009 a lednem 2011. Sledované charakteristiky subjektů studie jsou vypsány v tabulce 1. Dva z těchto pacientů podstoupili BA před TAVI (první pacient 8 měsíců před a druhý 1 měsíc před); jeden z nich potřeboval BA 3 měsíce po TAVI kvůli perivalvulárnímu leaku. Soubor pacientů byl dále rozdělen na skupinu diabetiků a nediabetiků. Studie byla schválena etickou komisí a všichni účastníci podepsali informovaný souhlas.

Pacientům byla odebrána krev nalačno před a 3 dny po zákroku. Následně byla zcentrifugována a sérum uchováváno v –80 ºC. Koncentrace Lp-PLA₂ byla měřena pomocí ELISA metody (USCN Life Science, China). Intra-assay variace byla < 10 %, interassay variace < 12 %. Celkový cholesterol, HDL a triacylglyceroly byly měřeny enzymatickými metodami, LDL pak běžným způsobem.    Pro statistickou analýzu byl použit volně dostupný software PSPP (Free Software Foundation, Inc., USA). Statistickou významnost označuje hodnota P < 0,05. K porovnání koncentrace Lp-PLA₂ před a po výkonu byl použit párový t-test. Použitím Pearsonova korelačního koeficientu se počítala korelace mezi hladinami Lp-PLA₂ a ostatními proměnnými a k porovnání dvou skupin (diabetici a nediabetici, TAVI a BA) byl použit nepárový t-test.

Do diabetické skupiny byli zahrnuti všichni diabetici bez ohledu na léčebný režim. Jako kontrolní skupinu jsme do studie zahrnuli 48 zdravých seniorů žijících v domech pro seniory (t.j. osoby soběstačné, bez kognitivního deficitu či závažných komorbidit), ve věku 82,9 ± 4,2 roku, se střední hladinou Lp-PLA₂  788,23 ± 210,95 ng/ml.

Výsledky

Během dvouletého sledování zemřelo 5 pacientů (11 %); 2 na cévní mozkovou příhodu, 2 na infekční komplikace a 1 při dopravní nehodě. 1 pacient (3 %) zemřel na CMP krátce po TAVI.

Použitím nepárového t-testu jsme dospěli k výsledku, že koncentrace Lp-PLA₂ před výkonem v diabetické skupině (1433,75 ± 353,58 ng/ml) jsou statisticky významně zvýšené (P=0,03) v porovnání s nediabetickou skupinou (1215,7 ± 301,64 ng/ml) (obr. 2). Po zákroku již zde nebyly žádné statistické rozdíly. Co se týče hladiny celkového cholesterolu, HDL, LDL a triacylglycerolů, nenašli jsme mezi těmito skupinami žádné statistické rozdíly. Stejně tak tomu bylo v případě BMI nebo v hodnotách systolického a diastolického tlaku.

Lp-PLA₂ koncentrace výrazně korelovala s významnými kardiovaskulárními riziky (tab. 2). Vzhledem k biochemickým poznatkům nebyla silná korelace mezi Lp-PLA₂ koncentrací a LDL koncentrací žádným překvapením (koeficient 0,4, P = 0,01). Nejsilnější souvztažnost jsme však nalezli mezi Lp-PLA₂ a triacylglyceroly (koeficient 0,43, P = 0,01). Koncentrace enzymu nekorelovala s BMI ani s HDL.

Předpokládali jsme, že hladiny Lp-PLA₂ stoupnou po srdečních zákrocích TAVI a BA. Párový t-test nám tento nárůst potvrdil, hodnota P byla menší než 0,01 v obou pacientských skupinách; pro TAVI 1296 ± 358 ng/ml před a 1604 ± 437 ng/ml po výkonu a pro BA 1413 ±    268 ng/ml před a 1808    ± 303 ng/ml po výkonu (obr. 3).

Nepárový t-test nám poukázal na fakt, že nárůst hladiny Lp-PLA2 po zákroku není statisticky významně rozdílný při porovnání TAVI a BA (P = 0,36 a P = 0,15). Z tohoto výsledku usuzujeme, že koncentrace enzymu narostla ve stejné proporci po manipulaci s aortální chlopní bez ohledu na intervenční metodu.

U kontrolní skupiny 48 zdravých subjektů jsme změřili hladiny Lp-PLA2 ke srovnání s hodnotami studijní populace před zákrokem. Lp-PLA2 je ve studijní populaci signifikantně zvýšená (1319,77 ± 341,82) oproti kontrolní skupině (788,23 ± 210,95), P < 0,01.

^Diskuse

V současnosti existuje řada studií, které hodnotí roli Lp-PLA2 v rozvoji aterosklerózy. Data od více než 50 000 pacientů dokumentují vztah mezi zvýšenou aktivitou nebo koncentrací Lp-PLA2 a zvýšeným rizikem kardiovaskulární smrti, srdečního infarktu, akutního koronárního syndromu a ischemické cévní mozkové příhody (9).    Toto je důležité zejména u posledního zmiňovaného, protože LDL a jiné lipidové faktory se neukázaly býti konzistentními prediktory CMP rizik (10).    Podle předchozích studií je normální sérová koncentrace Lp-PLA₂ < 200 ng/ml (11).

Nejčastější příčinou aortální stenózy je s věkem související progresivní kalcifikace normální chlopně pro generalizovanou aterosklerózu se středním věkem prezentace okolo 65. až 70. roku. V této studii jsme prokázali, že hladiny Lp-PLA₂, které jsou u starších pacientů již výrazně zvýšené v porovnání s mladší populací, se dále zvyšují po TAVI nebo BA. Vztah mezi Lp-PLA₂ koncentrací a LDL, HDL a celkovým cholesterolem je popsán v řadě studií (15–19). Naše výsledky jsou v souladu s předchozími závěry. Lp-PLA₂ pozitivně koreluje s LDL, s celkovým cholesterolem, ale ne negativně s HDL.

Stále existují spory o tom, zda má Lp-PLA₂ pro- nebo antiaterogenní vlastnosti. Tento spor vychází z poznatků o rozdílné vazebné preferenci Lp-PLA₂ u myší a lidí. U myší se Lp-PLA₂ váže zejména na HDL a vykazuje antiaterogenní efekt. U lidí se však přednostně váže na LDL s následným proaterogenním účinkem. Proto se předpokládá, že vliv na pro- nebo antiaterogenní efekt má distributor tohoto enzymu.

Ve studii jsme navíc pacienty rozdělili na diabetiky a nediabetiky bez ohledu na typ jejich léčby. 42 % diabetických pacientů bylo na dietě, 14 % na p.o. antidiabetické léčbě a 42 % na terapii inzulinem. Z diabetiků, kteří toho času byli přijati k zákroku na aortální chlopni, bylo 62 % léčeno statinem. Naše studie ukázala výrazně zvýšené hladiny Lp-PLA₂ u diabetických pacientů v porovnání s nediabetiky (před i po intervenci). Toto pozorování bylo prezentováno i v jiných studiích (12, 13). Nezaznamenali jsme rozdíly v lipidogramu mezi jednotlivými skupinami, zřejmě pro vysoký podíl pacientů užívajících statiny v obou skupinách.

U diabetiků vídáme typickou dyslipidemickou triádu – zvýšené hladiny LDL a triacylglycerolů a snížené hladiny HDL. Lp-PLA₂ se preferenčně váže na malé, denzní a elektronegativní LDL částice; tedy se váže na formu, která je více přítomna u diabetiků. U nich nacházíme LDL částice, které jsou oproti nediabetikům menší a více denzní (14). Taktéž index lipoperoxidace a negativní elektrický náboj LDL je u nich vyšší. V této studii nebyl žádný statistický rozdíl, pokud jde o koncentraci triacylglycerolů mezi skupinou diabetiků a nediabetiků. Ve shodě s Noto et al. (12) jsme však pozorovali silnou statistickou korelaci mezi Lp-PLA₂ a koncentrací triacylglycerolů. Co je nám známo, tak v žádné další studii a kromě výše uvedené, se tato asociace nenašla. Inzulinová rezistence taktéž může zhoršit aktivitu lipoprotein lipázy, což vede ke snížení katabolismu Apo-B lipoproteinů bohatých na triglyceridy (15).

Naše studie má samozřejmě jisté limitace. První a nejvýznamnější nevýhodou je malý studijní soubor zahrnutý do našeho výzkumu. Střední věk zkoumaných pacientů naznačuje přítomnost mnohočetných komorbidit, z nichž některé mohou ovlivnit lipidový metabolismus. V současné době akceptovaná referenční rozmezí jsou založena na podkladě hodnot získaných od daleko mladších ročníků. Není nijak známo, zda koncentrace Lp-PLA₂ stoupá s věkem nezávisle na dalších faktorech. Naše studie nastiňuje, že by referenční rozmezí pro zdravou starší populaci mohlo být mnohem vyšší (nejnižší hodnota koncentrace změřená v kontrolní „zdravé“ skupině byla 289,6 ng/ml). Ačkoliv byly všechny laboratorní analýzy provedeny za přesných podmínek, hladina Lp-PLA₂ byla přibližně 5× vyšší, než je přijatý normální rozptyl. Vyšší hodnoty, které jsme ve studii pozorovali, mohou (a) odrážet rozvinuté stupně aterosklerózy, (b) být preanalytickým efektem skladování vzorků (navzdory veškeré opatrnosti a vysokým standardům naší laboratoře) nebo (c) výsledek dalších, zatím nedefinovaných faktorů.

^Závěr

Ateroskleróza je chronické zánětlivé onemocnění. V posledních letech je v popředí snaha předcházet přidruženým kardiovaskulárním příhodám. I přes léčbu statiny nejsou hodnoty non-HDL cholesterolu takové, jaké bychom si představovali. Lp-PLA₂ se do budoucna jeví jako slibný marker pro odhad rizika kardiovaskulárních chorob. Může být považován za specifický marker vaskulárního zánětu. K významnému zvýšení aktivity nebo koncentrace tohoto enzymu dochází jen v případě uvolňování z nestabilního aterosklerotického plátu. Ostatní biomarkery, jako je například vysoce senzitivní CRP, poukazují spíše na nespecifický nebo generalizovaný zánět. Protože diabetici jsou sami o sobě vysoce rizikoví stran rozvoje kardiovaskulárních příhod, bylo by u nich zajímavé zahrnout vyšetření Lp-PLA₂ do léčebného postupu, prognózy a odhadu rizik.