Komplex oxLDL/β2-glykoprotein I jako proaterogenní autoantigen. Je ateroskleróza autoimunitní onemocnění?

Overview

Oxidace aterogenních lipoproteinů o nízké hustotě (LDL) hraje jednu ze zásadních rolí v patogenezi aterosklerózy. Oxidační stres a zánět spolu úzce souvisejí a vzájemně se potencují. V subendotelovém prostoru arteriální intimy přitom dochází k aktivaci monocytů/makrofágů, které svými scavengerovými receptory internalizují oxidované LDL (oxLDL). Ukázalo se však, že oxLDL vytváří komplex s plazmatickým β2-glykoproteinem I (β2GPI) a stává se autoantigenem spouštějícím tvorbu specifických antifosfolipidových protilátek. Bylo prokázáno, že komplex oxLDL/β2GPI je pak ve vazbě s IgG protilátkou jako imunokomplex vychytáván makrofágy přes Fcγ receptor. Zvýšené hladiny oxLDL/β2GPI byly nejprve popsány u pacientů se systémovým lupus erythematodes (SLE) a antifosfolipidovým syndromem (APS), dále pak u pacientů s ischemickou chorobou srdeční (ICHS) a diabetem 2. typu (DM2T). U pacientů s chronickou formou ICHS pak iniciální hodnoty koncentrace oxLDL/β2GPI v plazmě korelovaly s počtem a závažností kardiovaskulárních příhod.

Klíčová slova:
ateroskleróza – β2-glykoprotein I – oxidační stres – oxLDL – zánět

Ateroskleróza je chronický inflamatorní proces, při kterém oxidativní stres sehrává jednu z klíčových rolí. Oxidační stres a zánět obecně spolu úzce souvisejí, vzájemně se doprovázejí na řadě úrovní a bylo prokázáno, že se mohou i navzájem indukovat. Inflamatorní buňky produkují volné radikály (např. v dýchacím řetězci neutrofilů) a naopak reaktivní formy kyslíku a dusíku se uplatňují jako signální molekuly, které spouští zánětlivou odpověď v tkáních [1,2].

Při iniciaci a progresi ateromového plátu se významně uplatňuje oxidativní modifikace aterogenních lipoproteinů, zejména lipoproteinů o nízké hustotě (LDL). Je známá skutečnost, že čím menší je částice LDL, tím více je náchylná k oxidaci, a tvorba těchto malých, denzních LDL je typická např. pro jedince s inzulinovou rezistencí a diabetem 2. typu. V subendotelovém prostoru arteriální intimy jsou oxidované LDL (oxLDL) rychle vychytávány makrofágy vazbou na tzv. scavengerové receptory (např. CD36, SRA, SRB-I či LOX) [3], dochází k ukládání cholesterolového esteru a makrofágy se tak přeměňují v pěnité buňky. Zatímco vychytávání nativních LDL cestou LDL receptorů podobně jako v každé somatické buňce podléhá negativní zpětné vazbě v závislosti na množství intracelulárního cholesterolu, není exprese scavengerových receptorů a vazba oxLDL zpětnovazebně regulována [4,5]. Zdá se však, že oxLDL může být absorbován makrofágem ještě dalším mechanizmem.

Hasunuma et al prokázali [6], že oxLDL tvoří komplexy s plazmatickým β2-glykoproteinem I (β2GPI) ze skupiny tzv. komplement kontrolujících proteinů – CCP. Funkce tohoto proteinu, původně nesprávně nazývaného apoprotein H, byla dlouho nejasná, dnes se však ví, že je významným faktorem vrozené imunity a že ve fyziologii lipoproteinů nehraje primárně žádnou roli. β2GPI se skládá z 326 aminokyselin strukturovaných do 5 domén. 4 domény mají stejné sekvence aminokyselin, zatímco doména V obsahuje 6 reziduálních inzercí. Tyto přídatné aminokyseliny v doméně V tvoří pozitivně nabitý epitop, který je zodpovědný za vazbu záporně nabitých fosfolipidů [7,8]. Elektronmikroskopické zobrazení dále odhalilo, že β2GPI existuje ve dvou konformacích. V plazmě se β2GPI nachází v cirkulární konformaci, přičemž konec domény I se dotýká konce domény V. Po interakci s anionovým povrchem fosfolipidů dochází k rozevření β2GPI do tvaru písmene J, čímž se obnaží oblast β2GPI schopná vazby na protilátky (obr. 1) [9].

Histochemickými metodami byla prokázána přítomnost β2GPI v humánních ateromových plátech, z čehož lze usuzovat na jeho význam v patofyziologii aterosklerózy [10]. Kobayashi et al v in vitro experimentu demonstrovali, že β2GPI váže kovalentní vazbou oxLDL a tvoří s ním stabilní, nedisociovatelný komplex (oxLDL/β2GPI) [11]. Na zvířecím modelu i u člověka pak byla prokázána kolokalizace oxLDL/β2GPI s imunoreaktivními lymfocyty a imunoglobuliny v ateromových lézích [12]. U pacientů s autoimunitním onemocněním, jako je systémový lupus erythematodes nebo antifosfolipidový syndrom, indukuje komplex oxLDL/β2GPI tvorbu specifických antifosfolipidových protilátek. Na myším modelu Kajiwara et al demonstrovali, že oxLDL/β2GPI navázané v imunokomplexu na IgG jsou fagocytovány makrofágy nejspíše přes Fcγ receptor [13]. Naproti tomu protilátky anti oxLDL/β2GP třídy IgM se v experimentu zdají mít inhibiční vliv na fagocytózu oxLDL/β2GP makrofágem (obr. 2, obr. 3) [14].

Jak již bylo řečeno, fosfolipidy vázané na β2GPI slouží jako autoantigen, který spouští tvorbu antifosfolipidových protilátek, které hrají významnou roli v patogenezi trombotických komplikací. Výsledky řady studií prokázaly, že antifosfolipidové protilátky up-regulují expresi tkáňového faktoru (tissue factor – TF) [15] ve tkáních a dále mají přímý inhibiční efekt na plazmatický antikoagulační protein C [16–18]. Přítomností oxLDL/β2GPI v plazmě pacientů s autoimunitním onemocněním se pak někteří autoři snaží vysvětlit zvýšené riziko kardiovaskulárních i tromboembolických příhod u těchto jedinců.

Obecně se má za to, že k oxidativní modifikaci LDL dochází v arteriální stěně (intimě) a že některé oxLDL unikají zpět do cirkulace. OxLDL mají významné proinflamatorní a imunogenní vlastnosti. Protilátky proti oxidovaným LDL byly zvýšeny u pacientů s časnou manifestací koronární aterosklerózy (angiograficky verifikované) jakož i předčasné aterosklerózy periferních tepen. Řada prací dále potvrdila, že β2GPI jsou hlavním antigenem antifosfolipidových protilátek a že oxLDL/β2GPI představují proaterogenní autoantigen, který se může uplatňovat při vzniku a nárůstu ateromového plátu a pravděpodobně zvyšovat i riziko jeho ruptury. Tuto domněnku podporují nálezy β2GPI v blízkosti CD4⁺ lymfocytů a buněk monocyto/makro­fágové řady v lidských ateromech i výsledky [10] in vitro studií prokazující zvýšenou a zrychlenou internalizaci oxLDL v přítomnosti anti-β2GPI protilátek [19,20]. Greco et al se ve své klinické studii snažili zjistit vztah mezi hladinami cirkulujících oxLDL/β2GPI a akutními koronárními příhodami. Zjistilo se, že ve srovnání s jedinci s intaktními koronárními arteriemi měli pacienti s ischemickou chorobou srdeční (ICHS) významně vyšší koncentrace oxLDL/β2GPI v plazmě (3,75 ± 6,31 U/ml vs 2,21 ± 3,03 U/ml; p = 0,0026). U pacientů s těžkou formou ICHS byly průměrné hladiny oxLDL/β2GPI ještě vyšší (8,71 ± 12,87 U/ml). Při rozdělení skupiny pacientů s ICHS do kvartilů podle koncentrace oxLDL/β2GP měli jedinci ve 4. kvartilu 3,5krát vyšší relativní riziko závažných kardiovaskulárních komplikací než pacienti 1. kvartilu po dobu 2letého sledování [21]. Výsledky jiné studie navíc demonstrovaly, že rosuvastatin podávaný diabetikům signifikantně snížil hladiny oxLDL/β2GPI, a to mechanizmem, který je pravděpodobně nezávislý na snižování LDL, ale spíše inhibičním vlivem rosuvastatinu na oxidační účinky metabolitů NO [22]. Lopez et al pak prokázali signifikantně vyšší koncentrace oxLDL/β2GPI u pacientů s diabetem 2. typu ve srovnání se zdravými jedinci kontrolního souboru, což se zdá být odrazem vyššího oxidačního stresu a oxidativní modifikace LDL, a oxLDL/β2GPI tak mohou přispívat ke zvýšenému kardiovaskulárnímu riziku u pacientů s diabetem 2. typu [23]. My sami jsme zdokumentovali, že muži středního věku s abdominální obezitou (použito bylo kritérium abdominální obezity na základě obvodu pasu podle International Diabetes Federation > 94 cm), avšak bez přítomnosti diabetu, měli významně vyšší plazmatické koncentrace oxLDL/β2GPI než štíhlí muži kontrolního souboru. V této kohortě koreloval oxLDL/β2GPI významně s HOMA-IR, koncentrací triacylglycerolů, celkového cholesterolu, LDL-cholesterolu, apoB, Lp(a), feritinem, BMI, WHR, STK a DTK a negativně s HDL-cholesterolem a hladinou adiponektinu. Dále pak oxLDL/β2GP významně koreloval s jedním z nejvýznamnějších proinflamatorních adipokinů – PAI-I [24].

Měření plazmatických koncentrací oxLDL/β2GPI nepatří toho času mezi rutinní laboratorní vyšetření a doposud bylo využíváno zejména v experimentu. V klinické praxi bude potřeba vyčkat na výsledky dalších prospektivních studií, které by potvrdily význam tohoto komplexu v predikci kardiovaskulárních komplikací u osob s vysokým kardiovaskulárním rizikem, zejména v sekundární prevenci, u pacientů s diabetem či s autoimunitním onemocněním.

doc. MUDr. Pavel Kraml, Ph.D.

pavel.kraml@fnkv.cz

Centrum pro výzkum diabetu, metabolizmu a výživy II. interní kliniky 3. LF UK a FN Královské Vinohrady, Praha

www.fnkv.cz

Doručeno do redakce 30. 8. 2016

Přijato po recenzi 11. 10. 2016