Změny ve složení mastných kyselin v lipidech plazmy a erytrocytů u kriticky nemocných v průběhu sepse

Východisko.
Složení mastných kyselin a zejména poměr n-6 a n-3 vícenenasycených mastných kyselin v lipidech plazmy a buněčných membrán významně ovlivňuje biologické funkce a pochody jednotlivých buněk, orgánů až po úroveň celého organismu. Vícenenasycené mastné kyseliny přispívají k fluiditě membrán, a tím ovlivňují aktivitu membránových proteinů (enzymů, přenašečů a receptorů). Tyto mastné kyseliny rovněž slouží jako prekurzory eikosanoidů a ostatních autakoidů (resolvinů a protektinů). Změny složení mastných kyselin v tucích kriticky nemocných pacientů proto určují jejich vnímavost k různým patologickým podnětům. Cílem této studie bylo určit složení mastných kyselin v triacylglycerolech, esterech cholesterolu a fosfolipidech plazmy a erytrocytů u pacientů v průběhu sepse.

Materiál a metody.
Sledovaný soubor se skládal z 30 septických pacientů. U 19 z těchto pacientů byly k dispozici kompletní tři odběry: odběr 1 do 24 hodin od počátku příznaků sepse, odběr 2 po 7 dnech od odběru 1 a odběr 3 týden po odeznění sepse.

Výsledky.
Osm pacientů v sepsi zemřelo. Ve srovnání se zdravými kontrolami došlo ve všech třech pozorování u septických pacientů k poklesu n-6 vícenenasycených mastných kyselin, který byl kompenzován vzestupem mastných kyselin s jednou dvojnou vazbou v cholesterylesterech a fosfolipidech plazmy a erytrocytů. Tento nález byl signifikantně výraznější v cholesterylesterech a plazmatických fosfolipidech u pacientů, kteří následně zemřeli při porovnání s přeživšími. U nepřeživších pacientů bylo ve srovnání s přeživšími nižší zastoupení n-3 vícenenasycených mastných kyselin v plazmatických fosfolipidech.

Závěry.
Signifikantní snížení zastoupení vícenenasycených mastných kyselin v tucích septických pacientů odráží závažnost jejich stavu a podporuje význam vhodné nutriční suplementace vícenenasycených mastných kyselin.

Klíčová slova:
mastné kyseliny plazmatických lipidů, mastné kyseliny fosfolipidů v erytrocytech, vícenenasycené mastné kyseliny řady n-6 a n-3, C-reaktivní protein, sepse, intenzivní péče.

ÚVOD

Mastné kyseliny (FA) patří mezi klíčové stavební prvky lidského těla. Poskytují důležitou zásobu energie a ovlivňují strukturu a funkce buněčných membrán. Navíc jsou substrátem pro vznik látek s významnými fyziologickými účinky.

Složení FA v lipidech se díky různým podnětům v průběhu života neustále mění (např. hladovění, stárnutí, těhotenství, dietní zvyklosti a nemoci). Tyto změny ve složení a metabolismu FA zároveň ovlivňují odpověď organismu na různé podněty. Jednoduché i složené lipidy plazmy a různých tkání se vyznačují charakteristickým složením FA s měnícím se zastoupením nasycených a nenasycených FA. Podle polohy první dvojné vazby od metylové koncové skupiny (α pozice) uhlovodíkového řetězce nenasycených FA se odvozuje názvosloví řad n-7, n-9, n-6 a n-3. Řady n-6 a n-3 jsou označením pro vícenenasycené FA (PUFA). Člověk a ostatní savci syntetizují pouze nasycené FA (SFA) a mononenasycené FA (MUFA) řady n-7 a n-9, protože u nich nejsou přítomné enzymy Δ12 a Δ15 desaturázy (přítomné u rostlin), které zajišťují vznik dvojné vazby v pozicích n–6 a n-3 u PUFA. Z tohoto důvodů musejí savci získávat esenciální n-6 (linolová kyselina, LA, 18:2n-6) a n-3 (α-linolenová kyselina, ALA, 18:3n-3) PUFA z diety. Buňky savců jsou schopné konverze PUFA v rámci každé řady pomocí enzymatické elongace, desaturace a retrokonverze zajišťované příslušnými enzymy. Po příjmu v potravě je LA metabolizována pomocí řady postupných oxidativních desaturací a elongací na kyselinu dihomo-γ-linolenovou (DHGLA, 20:3n-6) a dále na kyselinu arachidonovou (AA; 20:4n-6). Hlavní metabolické dráhy konverze PUFA ukazuje schéma 1. Metabolická dráha Δ6, která slouží ke konverzi LA na AA a ALA na eikosapentaenovou kyselinu (EPA, 20:5n-3), probíhá primárně v endoplazmatickém retikulu jaterních buněk. Po požití esenciálních PUFA, jsou tyto konvertovány na FA s delším a vícenenasyceným řetězcem pomocí enzymů elongáz a desaturáz (1, 2). Konverze ALA na EPA a dokosahexaenovou kyselinu (DHA, 22:6n-3) je u lidí omezená. Předpokládá se, že jen méně než 10 % z potravy ALA je konvertováno na EPA. Navíc má lidská tuková tkáň významně omezenou schopnost skladovat n-3 PUFA s dlouhým řetězcem. Z výše uvedeného vyplývá, že u člověka je potřeba průběžného a dostatečného přísunu n-3 PUFA s dlouhým řetězcem v dietě (3).

Existuje celá řada biologických účinků PUFA. PUFA obou řad, které se přednostně nacházejí v sn-2 pozici membránových fosfolipidů, určují biofyzikální vlastnosti membrán (fluiditu, tloušťku a deformovatelnost) a ovlivňují aktivitu transmembránových proteinů (enzymů, přenašečů a receptorů). Membránové fosfolipidy slouží jako prekurzory signálních molekul jako např. diacylglyceroly, kyselina fosfatidová, inositol-1,4,5-trifosfát, ceramidy a eikosanoidy. Relativní poměr n-6 PUFA (LA, DHGLA, AA) a n-3 PUFA (ALA, EPA, DHA) v membránách určuje po štěpení fosfolipázou A₂ substrátovou dostupnost pro cyclooxygenázy (COX) a lipoxygenázy (LOX), a tím i rovnováhu mezi jednotlivými eikosanoidy (pro- a protizánětlivé) a ostatními autakoidy (resolviny a neuroprotektiny). Konečně PUFA jsou i ligandy nukleárních receptorů (peroxizomálními proliferátory-aktivovaný receptor (PPAR) a X-receptor pro kyselinu retinovou), které řídí genovou expresi. Esenciální PUFA řady n-6 a n-3 jsou po desaturaci a elongaci na 20 uhlíkové molekuly metabolizovány za vzniku prostaglandinů (PG), tromboxanů (TX), hydroxyeikosatetraenových kyselin (HETE) a leukotrienů (LT), a to díky enzymové aktivitě COX a LOX (4). Eikosanoidy modulují růst buněk a jejich diferenciaci, zánětlivou aktivitu, imunitní odpověď, agregaci destiček a mají řadu dalších funkcí. Obecně lze říci, že eikosanoidy odvozené od n-6 PUFA mají prozánětlivé účinky a naproti tomu ty, které vznikají z n-3 PUFA mají účinky opačné, protizánětlivé. DHGLA je metabolizována na prostaglandiny série-1 (PGE₁, s výraznými vazodilatačními a antiagregačními účinky) a na LT série-3 (např. 15 hydroxyeikosatrienová kyselina, HEtrE), které inhibují vznik leukotrienu B₄. Eikosanoidy, které vznikají z AA působením COX, resp. LOX se nazývají PG série-2 a LT série-4 a působí jako mediátory zánětlivých procesů (mají prozánětlivé účinky, např. indukují bolest, horečku, vazodilataci apod.). Kromě těchto přímých účinků jsou schopné ovlivňovat odpovědi organismu na jiné mediátory (např. prostaglandin PGE₂ zesiluje bolest vyvolanou bradykininem) a může regulovat další procesy, jako jsou chemotaxe leukocytů, srážení krve, agregaci destiček, produkci cytokinů a imunitní reakce (5–7). Vzhledem k tomu, že PGE₂ zároveň potlačuje syntézu TNF α, IL-1, IL-2 a INF-γ, lze mu také připsat i imunosupresivní potenciál. PGE₂ také inhibuje 5-LOX, a tím potlačuje další vznik prozánětlivých LT série-4. PGE₂ dále indukuje tvorbu lipoxinu A₄ produktu15-LOX, který je „stop signálem“ zánětu. Přestože má PGE₂ nesporný prozánětlivý účinek, účastní se také ukončení zánětu prostřednictvím ovlivnění tvorby jiných eikosanoidů (8). EPA dává vznik PG série-3 a TX, které mají antiagregační účinky bez doprovodné imunosupresivní aktivity. Podobně LT série-5, deriváty EPA, mají protizánětlivé a antiagregační účinky (9). Kromě biologických účinků, zprostředkovaných vlastními eikosanoidy, n-3 PUFA působí ještě nepřímo tak, že inhibují syntézu eikosanoidů z n-6 PUFA. Když jsou v membránách n-6 PUFA, resp. AA nahrazeny n-3 PUFA, dojde ke kompetici desaturáz, elongáz, COX a LOX o oba substráty (10). Tato kompetice vede ke snížení syntézy PGE₂, TXA₂ a LTB₄. Proto je substituce n-3 PUFA doprovázena snížením agregace destiček, prodloužením srážlivosti krve a ovlivněním syntézy zánětlivých cytokinů a dalších zánětlivých a imunitních funkcí (11). EPA má vliv na odpověď imunokompetentních buněk regulací genové exprese prostřednictvím PPAR a transkripčního faktoru SREBP (sterol regulatory element binding protein). Tato mastná kyselina také snižuje expresi NFκB po aplikaci lipopolysacharidu (9).

Sepse stále patří mezi důležité příčiny morbidity a mortality i ve vyspělých zemích. Těžká sepse a septický šok jsou časté a díky vysoké úmrtnosti i medicínsky závažné. Sepse je podobně jako ostatní příčiny syndromu systémové zánětlivé odpovědi (SIRS) charakterizována zvýšenou sekrecí stresových hormonů (např. katecholaminů a kortizolu), vysokou produkcí cytokinů, aktivací komplementu a mitochondriální dysfunkcí se sníženou dostupností ATP. Zánětlivá reakce způsobená sepsí vede k poruchám mikrocirkulace, k neadekvátní dodávce kyslíku do tkání včetně dysfunkce na celulární a subcelulární úrovni (12, 13). V současné době přibývají důkazy o klíčové úloze reaktivních kyslíkových a dusíkových sloučenin (RONS) a oxidačního stresu při rozvoji poškození endotelu v patogenezi sepse (14).

Početné studie ukazují na významné změny ve složení FA u kriticky nemocných včetně pacientů se sepsí. Míra oxidace FA, jejich obrat a lipolýza se zvyšuje, což napovídá, že zřejmě zvýšení mobilizace tukových zásob a zvýšená oxidace FA patří mezi základní atributy metabolické odpovědi na stres (15–17). Bylo publikováno, že podíl PUFA v plazmatických lipidech je snížený, zatímco podíl SFA a MUFA je zvýšený u pacientů s popáleninami, u septikémie a prokázaného syndromu akutní dechové tísně dospělých (ARDS). Uvedené výsledky naznačují, že za těchto stavů dochází k nedostatku esenciálních FA, který vzniká zřejmě v důsledku zvýšeného oxidačního stresu (18–20).

Složení FA v erytrocytárních PL částečně odráží jejich příjem v dietě. Navíc tento ukazatel poskytuje informaci o metabolismu PUFA a jejich inkorporaci do buněčných membrán různých tkání. Analýzou erytrocytárních FA tak lze zjistit jak nedostatek a nerovnováhu PUFA v potravě, tak i různé metabolické poruchy a míru peroxidace lipidů (21). Změny ve složení erytrocytárních PUFA byly zjištěny u onemocnění koronárních tepen, u cévních mozkových příhod, hypertenze a v průběhu zánětu (22–27).

Cílem této studie proto bylo analyzovat složení FA v lipidech plazmy a erytrocytů během sepse s cílem určit potenciálně klinicky užitečné metabolické ukazatele, které by zlepšily předpověď závažnosti průběhu sepse u kriticky nemocných pacientů.

SOUBOR NEMOCNÝCH A POUŽITÉ METODY

Pacienti

Jedná se o prospektivní studii případů a kontrol, která probíhala na souboru nemocných jednotky intenzivní péče IV. interní kliniky Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Do studie bylo zařazeno 30 pacientů v septickém stavu (SP) a k nim bylo vyhledáno 30 zdravých kontrol párovaných podle věku a pohlaví (HC). U SP byla stanovena diagnóza sepse na základě kritéria Society of Critical Care Medicine/American College of Chest Physicians (SCCM/ACCP) (28). SP ještě navíc splňovali další vstupní kritéria: Acute Physiologic and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) skóre > 10 (29) a C reaktivní protein (CRP) v séru > 20 mg/l. Zdrojem sepse u SP byly zejména plíce (20 případů). Další zdroje sepse byly: centrální žilní katétr (4 případy), abdominální infekce (4 případy), a infekce močových cest (2 případy). Nutriční péče byla standardizována podle doporučení ESPEN guidelines (30). Vylučovací kritéria platná pro obě sledované skupiny byla: terapie antioxidanty, chronická dialýza, diabetes mellitus, generalizovaná malignita, imunosupresivní léčba a chemoterapie. V průběhu studie se 22 SP ze sepse plně zotavilo. Z těchto uzdravených byli tři přeloženi do jiného zdravotnického zařízení před ukončením studie a u zbývajících 19 byly provedeny všechny tři odběry (S1–S3). Odběr S1 byl proveden u SP do 24 hodin od počátku příznaků sepse, po té byl po 7 dnech proveden odběr 2 (S2), a konečně týden od odeznění klinických a laboratorních příznaků sepse odběr 3 (S3). U osmi SP došlo k úmrtí před odezněním sepse buď před, nebo po S2 (nepřeživší S1, n = 8; nepřeživší S2, n = 4). Zdravé kontroly byly definovány jako jedinci bez klinických a laboratorních známek sepse, zánětu nebo jiného známého onemocnění. Podmínkou zařazení do studie byl podpisem stvrzený informovaný souhlas s účastí ve studii. Protokol studie byl schválen etickou komisí Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.

Odběr vzorků

Odběry krve byly provedeny u SP v intervalech S1, S2 a S3 a u HC ráno nalačno. Anonymita vzorků byla zajištěna přiřazením unikátních identifikačních čísel a data byla zkompletována až po stanovení. Vzorky krve byly hned po odběru zpracovány. Plazma byla separována za použití antikoagulace K₂EDTA. Oddělené erytrocyty po separaci plazmy byly 3× promyty fyziologickým roztokem a separovány centrifugací 5 minut, 2500 × g při laboratorní teplotě. Sérum bylo získáno po koagulaci ve Vacutainer^® zkumavkách centrifugací 10 minut, 2500 × g při 4 °C. Vzorky séra, plazmy a erytrocytů byly následně až do analýzy skladovány zmražené na -80 °C. Pokud není uvedeno jinak, chemikálie byly zakoupeny od Sigma (USA).

CRP

Koncentrace v séru byla měřena imunoturbidimetricky pomocí kitu K-ASSAY CRP kit (Kamiya Biomedical Company, USA) na analyzátoru Hitachi Modular (Japonsko).

FA v lipidech plazmy a erytrocytů

Plazmatické lipidy byly extrahovány podle modifikované metody dle Folche (31). K plazmě (1 ml) bylo přidáno 21 ml směsi chloroform-methanol (2 : 1) a roztřepáno.Precipitované proteiny séra byly odstraněny filtrací, k filtrátu přidáno 10 ml směsi chloroform-methanol-voda (3 : 48 : 47 v/v/v) a po důkladném protřepání byla oddělena spodní fáze s lipidy, která byla vysušena při 40 °C v proudu dusíku. Jednotlivé plazmatické lipidy, tzn. celkové PL, triacylglyceroly (TAG) a cholesterylesterech (CE), byly separovány jednorozměrnou, tenkovrstevnou chromatografií (0,5 mm Silica Gel H, Merck, Germany) pomocí směsi rozpouštědel hexan-éter-kyselina octová (70 : 30 : 1 v/v/v), detekovány 2,7-dichlorofluoresceinem (0,005 % v methanolu), následně vyškrabány a uskladněny v dusíkové atmosféře při -20 °C. Následující den byly připraveny a separovány metylestery FA pomocí plynové chromatografie (32). Erytrocytární lipidy byly extrahovány podle metody Roseho a Oklandera (33). Pro separaci erytrocytárních PL (EPL) a analýzu jejich FA byly použity stejné metody jako v případě plazmatických lipidů.

Statistická analýza

Parametrické proměnné jsou vyjádřeny jako průměr Ī standardní odchylka (SD) a neparametrické proměnné jako medián a mezikvartilové rozpětí (25.–75. percentil). Normalita distribuce byla testována Shapiro-Wilkovým testem. Významnost rozdílů mezi zkoumanými skupinami byla testována pomocí jednostranné ANOVA s Scheffého a Newman-Keuls post-hoc testy. Neparametrická analýza byla provedena Kruskal-Wallis ANOVA testem. Friedman ANOVA byla použita pro analýzu závislých proměnných. Všechny statistické výpočty byly provedeny ve statistickém software Statistica verze 8.0 (StatSoft 2007, CZ) a za statisticky významnou byla považována hodnota P < 0,05.

VÝSLEDKY

Kriticky nemocní pacienti v průběhu sepse

V průběhu studie se 22 SP zotavilo ze sepse a u 19 z nich byly k dispozici kompletní 3 odběry. Tabulka 1 ukazuje demografické a klinické charakteristiky spolu s koncentrací CRP při odběrech S1, S2 a S3. Zvýšená hodnota koncentrace CRP ve srovnání s HC přetrvávala u všech tří odběrů skupiny SP. Nejvyšší koncentrace CRP zjištěná v S1 se postupně snižovala v S2 a S3, ale ani u S3 nedosáhla hodnot naměřených u HC.

¨

Graf 1 ukazuje zastoupení FA v TAG, CE, plazmatických fosfolipidech (PPL) a EPL v průběhu sepse. Graf 1A ukazuje mírné zvýšení v zastoupení MUFA v TAG u SP, které je v porovnání s HC signifikantně vyšší v S2 a S3 odběrech. Snížení relativního množství n-6 PUFA v CE u SP, detekované ve všech třech odběrech, je kompenzováno zvýšeným zastoupením SFA a MUFA (graf 1B). Tyto změny jsou způsobeny především snížením podílu LA (18:2n-6) a navýšením podílu kyselin palmitové (PA, 16:0), palmitolejové (POA, 16:1n-7), olejové (OA, 18:1n-9) a vakcenové (VA,18:1n-7) u SP (tab. 2). Spolu se snížením hladiny LA bylo ve srovnání s HC pozorováno u SP ve všech třech odběrech zvýšení DHA (22:6n-3) v CE, což vysvětluje snížení poměru n-6/n-3 PUFA. V PPL došlo ke snížení n-6 PUFA a vzestupu MUFA, které kopíruje posuny pozorované v CE u SP. V PPL odběru S3 bylo také pozorováno zvýšené zastoupení n-3 PUFA, ve srovnání s S2 a HC, které způsobil vzestup DHA (graf 1C, tab. 3). Poměry 16:1n-7/16:0 a 18:1n-9/18:0 (markery 9 desaturázy) a poměr 18:3n-6/18:2n-6 (makrer Δ6 desaturázy) jsou zvýšené v CE a PPL u SP (tab. 2, 3). Změny v zastoupení jednotlivých tříd FA v EPL u SP jsou podobné těm, které byly pozorovány v PPL, ale jejich významnost je nižší (graf 1D).

Srovnání přeživších a nepřeživších septických pacientů

Pacienti se sepsí, kteří přežili (přeživší první odběr (S1, n = 22) a přeživší druhý odběr (S2, n = 21)), byli porovnáni s pacienty, kteří v průběhu sepse zemřeli po S1 nebo S2 (nepřeživší S1, n = 8 a nepřeživší S2, n = 4). Klinické charakteristiky souboru přeživších/nepřeživších ukazuje tabulka 4. APACHE II bylo u nepřeživších v porovnání s přeživšími signifikantně vyšší. Graf 2 ilustruje zastoupení FA v CE a PPL u přeživších a nepřeživších. Mezi odběrem S1 a S2 se v porovnání s přeživšími u nepřeživších zvyšuje podíl MUFA na úkor PUFA řady n-6 i n-3. V CE došlo v porovnání s přeživšími u nepřeživších ke zvýšení MUFA a snížení n-6 PUFA pouze u odběru S1.

DISKUZE

Zásadním nálezem této studie je pozorované snížení podílu n-6 PUFA v lipidech plazmy a erytrocytů (způsobené především poklesem LA, 18:2n-6) u pacientů v sepsi, které bylo provázeno vzestupem podílu MUFA, zejména díky vzestupu POA (16:1n-7), OA (18:1n-9) a VA (18:1n-7). Zmíněné změny byly pozorovány především v CE a PPL. Podobné posuny ve složení FA v porovnání s HC jsme zaznamenali i v EPL u SP. Tyto změny byly přítomné na počátku sepse (S1), zvýraznily se po sedmi dnech (S2) a přetrvávaly i po uzdravení (S3). Srovnání přeživších a nepřeživších SP ukázalo, že snížení n 6 PUFA a vzestup MUFA je významně výraznější u nepřeživších. Navíc byl zjištěn signifikantně nižší podíl n-3 PUFA v PPL u nepřeživších než u přeživších SP. Složení FA v CE a PPL odráží jak jejich přísun dietou v posledních několika týdnech, tak jejich endogenní metabolismus (de novo syntéza FA, β-oxidace, enzymová desaturace a elongace a také lipoperoxidace) (34, 35). Lidský organismus má jen omezené schopnosti vytvářet zásoby n-3 PUFA. V TAG lidské tukové tkáně má z PUFA nejvyšší zastoupeni LA, která tvoří 14 % z celkového množství FA. Naproti tomu koncentrace ALA (18:3n-3), nejvýznamnější n-3 PUFA v TAG tukové tkáně, tvoří pouze 1 % všech FA. Podobný rozdíl platí pro PUFA s dlouhým řetězcem, kdy AA (20:4n-6) tvoří 7 % všech FA tukové tkáně, ale n-3 PUFA (EPA, 20:5n-3 a DHA, 22:6n-3) jsou přítomné pouze v minimálních množstvích (3). Z výše uvedených faktů vyplývá potřeba kontinuálního přísunu n-3 PUFA potravou. Samozřejmě lze předpokládat, že deficit n-6 PUFA u SP je způsoben jen snížením příjmu LA v dietě. Obecně však platí, že pokles n-6 PUFA může vzniknout z více příčin nebo jejich kombinací: 1. nižší přísun LA dietou, 2. porucha konverze LA na její metabolity, 3. zvýšená potřeba PUFA s dlouhým řetězcem (zejména AA) pro syntézu PL a eikosanoidů a 4. zvýšená degradace PUFA β-oxidací a/nebo peroxidací. U kriticky nemocných (např. u sepse a traumatu) je známo, že se aktivita Δ-6 a podobně i Δ-5--desaturázy snižuje (9). Navíc platí, že ačkoliv n-3 PUFA obsahují více dvojných vazeb, jsou ve srovnání s LA pravděpodobně rezistentnější vůči oxidaci (36). Naše výsledky jsou ve shodě s nálezy studie Pratta et al., která popisuje snížení podílu n-6 a n-3 PUFA a zvýšený podíl MUFA a SFA v plazmatických a erytrocytárních lipidech u popálenin časně po vzniku traumatu. Snížené hladiny AA a n-3 PUFA v plazmatických lipidech pacientů s popáleninami svědčí o zvýšené spotřebě těchto FA v procesu zánětu a hojení po traumatu (20). Podobně je tomu u pacientů s ARDS, u kterých byla nižší plazmatická koncentrace LA kompenzována zvýšením OA a POA. U těchto pacientů bylo snížení LA doprovázeno zvýšením plazmatické koncentrace 4-hydroxy-2-nonenalu. Tato látka je specifickým produktem peroxidace lipidů a její přítomnost lze vysvětlit existencí těžkého oxidačního stresu u ARDS, který působí peroxidativní změny v molekulách lipidů (37). Das et al. prokázali negativní korelaci mezi vznikem RONS a hladinami n-6 a n-3 PUFA v PPL u pacientů s pneumonií, sepsí a nemocemi pojiva, jako je revmatoidní artritida a systémový lupus erythematosus (2). Sepse, SIRS a ARDS se klinicky vyznačují poruchou vaskulární mikrocirkulace, která je způsobena nadprodukcí RONS. To vede k porušení oxido-redukční rovnováhy a vzniku oxidačního stresu (38, 39). Za zvýšené zastoupení MUFA u SP zodpovídá zvýšený podíl POA, OA a VA. Tento vzestup MUFA byl popsán za různých patologických stavů, jako jsou kwashiorkorová malnutrice, anorexia nervosa, obezita, diabetes mellitus, karcinom pankreatu a kardiovaskulární onemocnění. Společným znakem těchto stavů je snížení koncentrace n-3 a n-6 PUFA. Zvýšené zastoupení OA a POA je nepřímým ukazatelem aktivity 9-desaturázy , která je známá také jako stearoyl-CoA desaturasa 1 (SCD1). Tento enzym je limitujícím faktorem syntézy MUFA a vkládá dvojnou vazbu v pozici Δ-9 acyl-CoA (40). SCD1, v játrech převažující izoenzym, působí pravděpodobně jako hlavní regulátor energetického metabolismu díky následujícím mechanismům: 1. Aktivita SCD1 snižuje oxidaci FA prostřednictvím akumulace malonyl-CoA, který inhibuje karnitinpalmitoyltransferasu-1. 2. Aktivita SCD1 zvyšuje poměr MUFA/SFA, což bývá spojeno s obezitou, diabetem, kardiovaskulárními onemocněními a rakovinou. 3. SCD1 ovlivňuje expresi genů lipidového metabolismu. Je známo, že aktivitu SCD1 zvyšují některé živiny jako je glukóza, fruktóza a cholesterol v dietě, zatímco PUFA ji naopak snižují. Inzulín aktivitu SCD1 zvyšuje a leptin má účinky opačné (41). V souboru SP by pozorované zvýšení podílu MUFA, způsobené pravděpodobně zvýšenou aktivitou Δ9-desaturázy, mohlo kompenzovat ztrátu membránové fluidity způsobené snížením obsahu PUFA v buněčných membránách. Pozorované rozdíly mezi přeživšími a nepřeživšími SP ukazují, že významným metabolickým prediktorem, který odlišuje nepřeživší SP, je vyšší podíl MUFA spolu se sníženým zastoupením n-3 PUFA. N-3 PUFA vykazují řadu pleitropních příznivých účinků, mezi které patří protizánětlivé, vazodilatační a protisrážlivé vlastnosti, a tak zmírňují závažnost a prognózu sepse.

ZÁVĚR

U septických pacientů jsme ukázali konzistentní pokles n-6 PUFA, který byl provázen zvýšeným zastoupením MUFA v plazmatických lipidech a erytrocytárních fosfolipidech. Tyto změny byly pozorovány na začátku sepse (S1), vrcholily 7. den (S2) a přetrvávaly až do zotavení (S3). Srovnání SP přeživších s nepřeživšími ukázalo, že zatímco u přeživších došlo pouze k poklesu n-6 PUFA, u nepřeživších se snížila hladina jak n-6, tak n-3 PUFA, pravděpodobně díky zvyšujícímu se oxidačnímu stresu. Náš nález deficitu PUFA, závažný zejména u nepřeživších SP, upozorňuje na nezbytnost pečlivé volby lipidových doplňků v dietě SP s ohledem na jednotlivé třídy FA.

Zkratky

• AA – kyselina arachidonová
• ALA – α-linolenová kyselina
• APACHE II – Acute Physiologic and Chronic Health Evaluation II
• ARDS – akutní dechová tíseň dospělých
• CE – cholesterylester
• COX – cyclooxygenáza
• CRP – C–reaktivní protein
• DHA – kyselina dokosahexaenová
• DHGLA – kyselina dihomo—linolenová
• EPA – kyselina eikosapentaenová
• EPL – erytrocytárních PL
• FA – mastné kyseliny
• HC – zdravá kontrola
• HETE – kyselina hydroxyeikosatetraenová
• HEtrE – kyselina hydroxyeikosatrienová
• IL – interleukin
• INF-γ – interferon gama
• LA – kyselina linolová
• LOX – lipoxygenáza
• LT – leukotrien
• LTB₄ – leukotrien B₄
• MUFA – mononenasycené mastné kyseliny
• NFκB – nukleární faktor kappa B
• OA – kyselina olejová
• PA – kyselina palmitová
• PG – prostaglandin
• PGE₂ – prostaglandin E₂
• POA – kyselina palmitolejová
• PPAR – peroxizomální proliferátor – aktivovaný receptor
• PPL – plazmatický fosfolipid
• PUFA – vícenenasycené mastné kyseliny
• RONS – reaktivní kyslíková a dusíková sloučenina
• SCCM/ACCP – Society of Critical Care Medicine/American College of Chest Physicians
• SD – směrodatná odchylka
• SFA – nasycené mastné kyseliny
• SIRS – syndrom systémové zánětlivé odpovědi
• SP – septický pacient
• SREBP – sterol regulatory element binding protein
• TAG – triacylglycerol
• TNF-α – tumor nekrotizující faktor alfa
• TX – tromboxan
• TXA₂ – tromboxan A₂
• VA – kyselina vakcenová

Studie byla podporována z prostředků výzkumného grantu MZ ČR č. IGA NR/8943-4.

Adresa pro korespondenci:
MUDr. František Novák jr., Ph.D.
IV. interní klinika 1. LF UK a VFN
U Nemocnice 2, 128 08 Praha
e-mail: fnova@lf1.cuni.cz