Czynniki nr 40/41 - Polskie Towarzystwo Badań nad Miażdżycą
advertisement
SZCZECIN GRUDZIE¡ 2003 Nr 2-4/03 (40/41/42) • ISSN 1232-7808 • PISMO POLSKIEGO TOWARZYSTWA BADA¡ NAD MIA˚D˚YCÑ compactin HO O 3 CYP3A4 Atorwastatyna Lowastatyna 3 CYP2C9 Fluwastatyna 6 1 O H3C H Rosuwastatyna H 1 2 4 CH3 8 8a 7 3 4a 5 R Akira Endo 1973 Aleksander Wittlin Karol ˚yczkowski ZNAK, sierpieƒ 2003 O 5 O Simwastatyna Nie b´dzie mo˝liwe zapewnienie Polsce odpowiadajàcego naszym aspiracjom miejsca w Europie bez szkolnictwa i badaƒ naukowych na Êwiatowym poziomie. 1 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 1 CZYNNIKI RYZYKA REDAKTOR NACZELNY prof. Marek Naruszewicz PISMO POLSKIEGO TOWARZYSTWA BADA¡ NAD MIA˚D˚YCÑ tel.(0-91) 466-14-93 e-mail: [email protected] RADA REDAKCYJNA prof. Aldona Dembiƒska-Kieç prof. Zdzis∏awa Kornacewicz-Jach doc. Gra˝yna Nowicka prof. Michael Aviram prof. Miros∏aw D∏u˝niewski prof. Wojciech Drygas prof. Jerzy Kuch prof. Mario Mancini prof. Stefan Rywik prof. Peter Schwandt prof. Marek Sznajderman SPIS TREÂCI List od Redaktora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ARTYKU¸ REDAKCYJNY B. Okopieƒ Nowe spojrzenia na plejotropowe efekty dzia∏ania statyn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 PATOGENEZA D. Liszewska-Pfejfer, M, Czerniuk, R. Górska, K. Jankowski, R. Królak, A. Lipiƒska, P. Bienias Choroby przyz´bia – czy nowy czynnik ryzyka choroby wieƒcowej? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 T. Wielkoszyƒski Utlenione pochodne cholesterolu – oksysterole. Cz´Êç I – struktura, powstawanie, przemiany biologiczne i metody analizy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ADRES REDAKCJI PTBnM al. Powstaƒców Wielkopolskich 72 70-111 Szczecin tel. (0-91) 466-14-90 466-14-91 fax (0-91) 466-14-92 T. Wielkoszyƒski Utlenione pochodne cholesterolu – oksysterole. Cz´Êç II – aktywnoÊç biologiczna oksysteroli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Publikacja w wersji elektronicznej dost´pna jest na stronie internetowej www.ptbnm.pl R. Królak, D. Liszewska-Pfejfer, A. Jasiƒska, D. Bobilewicz, D. Korczak, A. Lipiƒska, J. Królak, K. Jankowski, M. Puchta Lipoproteina (a) i inne parametry lipidowe u chorych z cukrzycà insulinozale˝nà . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Sekretarz Redakcji mgr Kornel Che∏stowski tel. (0-91) 466-14-99 e-mail: [email protected] E. Âwi´tochowska, T. Wielkoszyƒski, M. Motyka, B. Szapska, Z. Ostrowska, D. Bodzek, R. Walas, A. Dziemba∏a, ¸. Drozd, B. Magiera Ocena st´˝eƒ lipoproteiny (a) oraz wybranych wskaêników odpowiedzi zapalnej u pacjentów poddawanych zabiegom endarterektomii t´tnic szyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 EPIDEMIOLOGIA W. Piotrowski, M. Polakowska Relacja wzajemna lipidowych czynników ryzyka i ich wp∏yw na umieralnoÊç spowodowanà chorobami uk∏adu krà˝enia wybranej populacji polskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 M. Misiuna Palenie tytoniu przez populacj´ Warszawy w Êrednim wieku, w latach 1984–2001 . . . . . . . . . . . . . . . . 76 WYDANO NA ZLECENIE PTBnM Druk: MB Poligrafia ul. Dàbrowskiego 38/40 Szczecin DTP: VERSO s.c. tel./fax (0-91) 488 47 87 e-mail: [email protected] E. Kozak-Szkopek, J. Mieczkowska J. Baraniak, A. Dyba∏a, A. Ignatowicz, G. Orlicz-Szcz´sna, A. Fija∏kowska, J. Hanzlik Rozpowszechnienie czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 ˚YWIENIE E. Stachowska, D. Chlubek Post´py w badaniach nad sprz´˝onymi dienami kwasu linolowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 LECZENIE R. Francik, M. Knapik-Czajka, I. Cyganek, M. Tyszka-Czochara, J. JaÊkiewicz Wp∏yw niektórych pochodnych kwasu klofibrowego na aktywnoÊç kinazy kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej (PDK) u szczurów rasy Wistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 G. Piotrowski, Z. Gawor, W. Piotrowski Fibraty we wspó∏czesnej kardiologii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 B. Gonet, H. Domek Hemodializa pozaustrojowa a status antyoksydacyjny u ludzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 KRONIKA XIIIth International Symposium on Atherosclerosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Projekt ok∏adki: Marek Naruszewicz Copyright by „Czynniki Ryzyka“ Szczecin 2003 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 2 Rada redakcyjna prof. dr hab. Marek Naruszewicz Szczecin Redaktor naczelny prof. dr hab. med. Aldona Dembiƒska-Kieç Kraków doc. dr hab. med. Gra˝yna Nowicka Warszawa prof. Michael Aviram Izrael prof. dr hab. med. Zdzis∏awa Kornacewicz-Jach Szczecin prof. dr hab. med. Stefan Rywik Warszawa prof. Mario Mancini W∏ochy prof. dr hab. med. Miros∏aw D∏u˝niewski Warszawa prof. dr hab. med. Marek Sznajderman Warszawa prof. Peter Schwandt Niemcy prof. dr hab. med. Jerzy Kuch Warszawa prof. dr hab. med. Wojciech Drygas ¸ódê CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Od Redaktora Szanowni Czytelnicy W tym roku up∏ywa 30 lat od chwili, gdy profesor Akira Endo z Japonii zapoczàtkowa∏ seri´ badaƒ nad metabolitami bakterii majàcymi zdolnoÊç hamowania syntezy cholesterolu poprzez ograniczony wp∏yw na aktywnoÊç reduktazy HMG-CoA. Wtedy to powsta∏ pierwszy preparat, o nazwie mewastatyn (ML-236B albo compactin), który w sposób znaczàcy obni˝a∏ poziom cholesterolu LDL, zarówno u zwierzàt jak i u ludzi. Z dzisiejszej perspektywy, gdy miliony ludzi na Êwiecie przyjmujà codziennie ró˝ne statyny, trzeba stwierdziç, ˝e badania prof. Endo spowodowa∏y prze∏om we wspó∏czesnej kardiologii i medycynie Êwiatowej. Do dziÊ pami´tam, gdy u schy∏ku lat osiemdziesiàtych dopomina∏em si´ u urz´dników Ministerstwa Zdrowia o przyspieszenie rejestracji lowastatyny i pozwolenie na pierwsze badania kliniczne. Sta∏o si´ to mo˝liwe dopiero na poczàtku roku 1991; i odtàd zacz´∏a si´ d∏uga droga, aby przekonaç czo∏ówk´ polskiej kardiologii do stosowania statyn. Przyczyni∏a si´ do tego grupa lipidologów skupiona wokó∏ Polskiego Towarzystwa Badaƒ nad Mia˝d˝ycà. To równie˝ organizowane przez nasze Towarzystwo mi´dzynarodowe zjazdy pozwoli∏y na bezpoÊredni kontakt polskich naukowców ekspertami Êwiatowymi, tej klasy co profesorowie R. Paoletti i J. Davignon. Ten drugi, nawiasem mówiàc, swój pierwszy wyk∏ad o plejotropowym dzia∏aniu statyn wyg∏osi∏ na Zjeêdzie PTBnM w Krakowie, w roku 1995. Warto o tym dzisiaj wspominaç, gdy˝ jest to równie˝ cz´Êç historii polskiej medycyny, która prze˝ywa obecnie kryzys wynikajàcy nie tylko z niedofinansowania, ale tak˝e z powodu niskiej aktywnoÊci w badaniach naukowych. Bowiem w wielu przypadkach nasza aktywnoÊç koƒczy si´ na przedstawieniu wyników pracy z regu∏y na sesji posterowej zjazdu krajowego lub mi´dzynarodowego. Niestety, odnalezienie póêniej pe∏nej publikacji, np. w czasopiÊmie z tzw. „listy filadelfijskiej”, nale˝y do wyjàtków. Równie˝ iloÊç cytowaƒ polskich prac zdecydowanie odbiega od Êredniej w krajach Unii Europejskiej, co wskazuje, ˝e nie podejmujemy zbyt aktualnych tematów. Mam w zwiàzku z tym powa˝ne wàtpliwoÊci, czy przy tak miernej aktywnoÊci koncepcyjnej b´dziemy potrafili wykorzystaç szans´ zwiàzanà z w∏àczeniem si´ w zintegrowany system badaƒ podstawowych i klinicznych Unii. System, w którym Polska nauka dzia∏a od wielu lat jest na tyle anachroniczny, ˝e hamuje skutecznie nap∏yw m∏odych, zdolnych kadr, warunkujàcych realny post´p. Demoralizujàcy jest bowiem fakt, ˝e ludzie realizujàcy powa˝ne projekty badawcze i majàcy mi´dzynarodowa renom´ sà zmuszani sytuacjà finansowà do innych zaj´ç, pozwalajàcych na prze˝ycie. W tym samym czasie du˝a cz´Êç kadry legitymujàcej si´ mniej ni˝ miernym dorobkiem pobiera wynagrodzenia na górnym poziomie okreÊlonym tzw. „wide∏kami” oraz dodatkiem za lata pracy. Potrzebny jest wi´c jest nowy system, który z powodzeniem stosuje wiele pot´g naukowych : na sta∏ych etatach i za godziwa p∏ac´ utrzymuje tylko niezb´dnà, wybitnà kadr´ naukowà; pozostali pracujà na kontraktach zwiàzanych z grantami. Bez takiego systemu mo˝emy zapomnieç o tym, aby nasz kraj kiedykolwiek uzyska∏ znaczàcà pozycj´ w Unii, nawet wtedy, gdy b´dziemy tam na warunkach Nicei. Rang´ Polski mo˝e bowiem podnieÊç tylko edukacja, rozwój nauki i ochrony zdrowia, które sà powszechnie uznanymi wyznacznikami post´pu cywilizacyjnego; podobnie jak rzetelne wype∏nianie przyj´tych zobowiàzaƒ. Chc´ o tym przypomnieç cz∏onkom naszego Towarzystwa, którzy, byç mo˝e wÊród trudów codziennoÊci, zapominajà o uiszczaniu sk∏adki; jej cz´Êç wp∏ywa tak˝e do International Atherosclerosis Society. Przykro mi to stwierdziç, ale w obecnym roku sk∏adki op∏aci∏o tylko 40 osób, które w ten sposób potwierdzi∏y, ˝e nale˝à do mi´dzynarodowego grona ludzi nauki. Kieruj´ do nich szczególne s∏owa podzi´kowania, a wszystkim Cz∏onkom PTBnM ˝ycz´ Zdrowych i Spokojnych Âwiàt Bo˝ego Narodzenia i Szcz´Êliwego Nowego Roku. Z powa˝aniem Marek Naruszewicz 3 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 4 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 5 ARTYKU¸ REDAKCYJNY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr hab. med. B. Okopieƒ Nowe spojrzenia na plejotropowe efekty dzia∏ania statyn Wst´p Inhibitory reduktazy 3-hydroksy-3-metyloglutarylo-koenzymu A (HMG-CoA), czyli statyny, sà uznawane za wysoce skuteczne leki w pierwotnej i wtórnej prewencji chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego (1–3). Ich korzystny efekt jest obserwowany po up∏ywie zaledwie kilku miesi´cy od rozpocz´cia terapii, pomimo ˝e w tym czasie badanie koronarograficzne wykazuje jedynie niewielkà regresj´ blaszki mia˝d˝ycowej lub nie wykazuje jej wcale (4). Wczesne i wi´ksze ni˝ oczekiwano korzyÊci wynikajàce z terapii statynami sà konsekwencjà faktu, ˝e – poza obni˝eniem poziomu cholesterolu – leki te wykazujà równie˝ szereg innych, tzw. plejotropowych efektów dzia∏ania. Do najwa˝niejszych z nich nale˝à: hamowanie wzrostu i migracji komórek mi´Êni g∏adkich, poprawa funkcji Êródb∏onka naczyniowego, hamowanie funkcji makrofagów, dzia∏anie przeciwzapalne, wp∏yw na koagulacj´, fibrynoliz´ i aktywnoÊç p∏ytek krwi (5–8). Wi´kszoÊç z tych efektów przyczynia si´ do redukcji ryzyka powik∏aƒ sercowych, jednak w Êwietle badaƒ ostatnich lat inhibitory reduktazy HMG-CoA mogà znaleêç wykorzystanie w terapii wielu innych schorzeƒ (5, 9, 10). W niniejszej pracy omawiam pozalipidowe efekty dzia∏ania statyn, zwracajàc szczególnà uwag´ na post´py dokonane w ostatnich latach, dotyczàce mechanizmów dzia∏ania tych leków, k∏adàc nacisk na nowe mo˝liwoÊci wykorzystania inhibitorów reduktazy HMG-CoA w terapii. Mechanizmy pozalipidowych efektów dzia∏ania statyn Od kilku lat wiadomo, ˝e statyny wykazujà swoje dzia∏anie cz´Êciowo niezale˝nie od hamowania biosyntezy cholesterolu. Zmniejszajà one bowiem równie˝ syntez´ tzw. niesteroidowych pochodnych mewalonianu oraz, co odkryto dopiero niedawno, wykazujà bezpoÊrednie powinowactwo receptorowe. Schemat przemian biochemicznych kwasu mewalonowego w organizmie ssaków przedstawia rycina 1. Najwa˝niejszymi pochodnymi mewalonianu o budowie niesteroidowej sà pirofosforany farnezylu i geranylogeranylu, odgrywajàce podstawowà rol´ w procesie prenylacji bia∏ek. Wiele bia∏ek uczestniczàcych w regulacji funkcji fizjologicznych zawiera w swojej C-koƒcowej cz´Êci jednà z grup prenylowych, 15-w´glowà grup´ farnezylowà (pochodnà pirofosforanu farnezylu) lub 20-w´glowà grup´ geranylogeranylowà (pochodnà pirofosforanu geranylogeranylu). Grupy te wià˝à si´ przy pomocy wiàzania tioeterowego do reszty cysteinowej. Postranslacyjna prenylacja bia∏ek (11) powoduje nabycie przez te bia∏ka w∏aÊciwoÊci hydrofobowych, odgrywajàcych istotnà rol´ w procesach sygnalizacji komórkowej, ró˝nicowaniu i regulacji wzrostu komórek oraz transporcie b∏onowym (10, 12, 13). Hydrofobowe grupy prenylowe odgrywajà rol´ w przy∏àczaniu bia∏ek do b∏ony komórkowej oraz wskutek interakcji ze specyficznymi bia∏kami receptorów zwiàzanych z b∏onà komórkowà poÊredniczà w interakcji mi´dzy bia∏kami (14). Etapy prenylacji bia∏ek przedstawia rycina 2. 5 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 6 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ARTYKU¸ REDAKCYJNY ciej jako donora obecnoÊci pirofosforanu geranylogeranylu, podczas gdy w postranslacyjnej modyfikacji niektórych innych bia∏ek nadrodziny Ras uczestniczy przewa˝nie pirofosforan farnezylu (13). Jednak typ grupy prenylowej przy∏àczajàcej si´ do okreÊlonego bia∏ka nie zawsze ma charakter sta∏y: grupa farnezylowa mo˝e niekiedy byç zastàpiona przez grup´ geranylogeranylowà, i odwrotnie (15). Bia∏ka nadrodziny Ras utrzymujà kszta∏t komórki, ruchomoÊç oraz regulujà wydzielanie i proliferacj´. Nieprawid∏owa aktywnoÊç bia∏ek Rho odgrywa rol´ w patogenezie niektórych chorób uk∏adu sercowo-naczyniowe- Najwa˝niejszym peptydami podlegajàcymi prenylacji sà tzw. bia∏ka nadrodziny Ras. W jej obr´bie wyró˝niamy kilka rodzin, z których najwa˝niejsze to: Rho oraz Ras. Bia∏ka te nale˝à do ma∏ych bia∏ek GTPazowych. Ró˝nià si´ one od regulacyjnych triheksomerycznych bia∏ek G mniejszà masà czàsteczkowà (20–24 kDa) oraz monomerycznà budowà czàsteczki. Przy∏àczenie do bia∏ek Rho lub Ras grupy prenylowej jest niezb´dnym warunkiem ich aktywacji i odgrywa kluczowà rol´ w procesie przemieszczenia nieaktywnego Rho lub Ras z cytoplazmy do b∏ony komórkowej i zakotwiczeniu w niej (11). Prenylacja Rho wymaga najcz´Ê- Acetylo-CoA Acetoacetylo-CoA 3-Hydroksy-3-metyloglutarylo-CoA Statyny Mewalonian Pirofosforan mewalonianu Pirofosforan izopentenylu Pirofosforan dimetyloallilu Izopentenyloadenozyna Pirofosforan geranylu Izopentenylo-tRNA Pirofosforan farnezylu Transferaza farnezylu Skwalen Pirofosforan 2-cis-geranylogeranylu Dolichol Pirofosforan all-trans-geranylogeranylu Transferaza geranylogeranylu I i II Ubichinon Bia∏ka prenylowane Cholesterol Ryc.1 Metabolizm mewalonianu w organizmie cz∏owieka 6 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 7 ARTYKU¸ REDAKCYJNY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 reduktazy HMGCoA hamujà syntez´ mewalonianu, zmniejszajàc tym samym wewnàtrzkomórkowà pul´ czàsteczek izoprenoidowych, przy czym dzia∏anie to jest niezale˝ne od dzia∏ania hipolipemizujàcego. Fakt, ˝e hamujàcy efekt statyn na prenylacj´ bia∏ek dotyczy wielu ró˝nych typów komórek mo˝e t∏umaczyç plejotropowy charakter dzia∏ania tej grupy leków na poziomie ró˝nych uk∏adów (13, 18). W ostatnich latach ukaza∏y si´ pojedyncze dowody wskazujàce na to, ˝e poza wp∏ywem na gospodark´ lipidowà oraz niesteroidowe pochodne mewalonianu, inhibitory reduktazy HMGCoA wykazujà zdolnoÊç wiàzania z niektórymi typami receptorów. Do tej pory dzia∏anie to zosta∏o najlepiej udokumentowane dla moleku∏y adhezyjnej LFA-1, integryny, odgrywajàcej istotnà rol´ w procesie zapalnym (19, 20). go, podczas gdy zaburzona transmisja w obr´bie bia∏ek Ras ma znaczenie w onkogenezie. Podobnie jak w przypadku bia∏ek G, bia∏ka Ras mogà znajdowaç si´ w stanie aktywnym (wtedy kiedy sà zwiàzane z GTP) oraz nieaktywnym, gdy sà po∏àczone z GDP (11). Zwiàzki aktywujàce Rho to: czynniki wzrostu, cytokiny, integryny, ligandy receptora sprz´˝onego z bia∏kiem G (G protein-coupled receptor), jak równie˝ niektóre hormony, takie jak bradykinina i kwas lizofosfatydowy (13, 16). Do innych wa˝nych niesteroidowych pochodnych mewalonianu naleêà: izopentenyloadenozyna, odgrywajàca rol´ w przenoszeniu tRNA, dolichol, d∏ugo∏aƒcuchowy alkohol przenoszàcy reszty oligosacharydowe na reszty asparaginy ∏aƒcucha peptydowego w procesie syntezy glikoprotein, oraz ubichinon, sk∏adnik mitochondrialnego ∏aƒcucha oddechowego (17, 18). Statyny sà wychwytywane przez komórki organizmu i wskutek blokowania aktywnoÊci CYSTEINA A A X C O + pirofosforan farnezylu OSH CYSTEINA A A X C O + pirofosforan OS Proteoliza + metylacja Farnezyl CYSTEINA A A X C O OCH3 S Farnezyl Ryc. 2. Proces farnezylacji dotyczy C-koƒcowego fragmentu bia∏ek zawierajàcego motyw C-A-A-X, gdzie C oznacza cystein´, A - aminikwas alifatyczny, zaÊ X - reszt´ koƒcowà z grupà karboksylowà. Jednostka C15 (grupa farnezylowa) jest przy∏àczana do cysteiny C-koƒcowego fragmentu bia∏ek, reszty AAX sà usuwane, zaÊ koƒcowa grupa karboksylowa – metylowana. JeÊli w C-koƒcowej cz´Êci wyst´puje motyw C-C, C-X-C lub C-X-X, zamiast jednostki farnezylowej przy∏àczana jest jednostka C20 (geranylogeranylowa) 7 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 8 ARTYKU¸ REDAKCYJNY Wp∏yw statyn na makrofagi i komórki mi´Êni g∏adkich Inhibitory reduktazy HMG-CoA wykazujà kompleksowy wp∏yw na podstawowe elementy morfotyczne blaszki mia˝d˝ycowej: makrofagi i komórki mi´Êni g∏adkich, w istotny sposób przyczyniajàcy si´ do ich skutecznoÊci klinicznej u chorych z mia˝d˝ycà (21). Do najwa˝niejszych efektów dzia∏ania statyn na monocyty i makrofagi nale˝à: hamowanie migracji monocytów, hamowanie ich ró˝nicowania do makrofagów, zmniejszenie wytwarzania przez nie nadtlenków i oksydacji LDL, hamowanie estryfikacji cholesterolu, szczególnie w komórkach o du˝ej jego zawartoÊci (5, 9, 10, 22). Lipofilne statyny: fluwastatyna, simwastatyna, ceriwastatyna oraz atorwastatyna, wykazujà z∏o˝one dzia∏anie na komórki mi´Êni g∏adkich, hamujàc ich migracj´ z b∏ony Êrodkowej do wewn´trznej naczyƒ krwionoÊnych, blokujàc proliferacj´ oraz przyczyniajàc si´ do wystàpienia programowanej Êmierci komórkowej (12, 23, 24). Wp∏yw statyn na krzepni´cie, fibrynoliz´ oraz czynnoÊç p∏ytek Uk∏ady krzepni´cia i fibrynolizy sà dwoma oddzielnymi, ale wzajemnie powiàzanymi kaskadami enzymatycznymi, regulujàcymi tworzenie i rozk∏ad fibryny (8, 25). W ostatnich latach wykazano, ˝e inhibitory reduktazy HMGCoA wykazujà wielokierunkowe dzia∏anie na powy˝sze uk∏ady. Leki te hamujà krzepni´cie wskutek obni˝enia wytwarzania czynnika tkankowego (26), blokowania konwersji protrombiny w trombin´ i aktywnoÊci trombiny (27). Zmniejszajà równie˝ st´˝enie lub aktywnoÊç niektórych osoczowych czynników krzepni´cia, takich jak czynnik VII, czynnik VIII, czynnik von Willebranda oraz w niektórych badaniach – fibrynogen (8). Wyniki badaƒ in vitro oraz cz´Êci badaƒ klinicznych wskazujà, ˝e inhibitory reduktazy HMG-CoA pobudzajà fibrynoliz´ wskutek stymulowania wydzielania tkankowego aktywatora plazminogenu (tPA) oraz zmniejszenia wydzielania inhibitora aktywatora plazminogenu 1 (PAI-1) (8, 25, 28, 29). Poniewa˝ wysoki poziom fibrynogenu, czynników krzepni´cia VII i VIII, czynnika von Willebranda, tPA i PAI-1 sà zwiàzane ze zwi´kszonym ryzykiem rozwoju schorzeƒ uk∏adu sercowo-naczyniowego i zgonu z powodu tych chorób (30, 31), hemostatyczne efekty statyn mogà odgrywaç istotnà rol´ w redukcji ryzyka rozwoju powik∏aƒ ze strony tego uk∏adu. Dzia∏anie statyn na krzepni´cie jest pot´gowane przez inne leki hipolipemizujàce (fibraty, 8 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 kwasy t∏uszczowe omega-3) oraz 17b-estradiol, (8). Pomimo istotnych ró˝nic fizykochemicznych i farmakokinetycznych pomi´dzy statynami (32), brakuje danych, by którakolwiek z nich wykazywa∏a silniejszy ni˝ inne globalny wp∏yw na koagulacj´ i fibrynoliz´ (8). Dzia∏anie statyn na kluczowe reakcje kaskady krzepni´cia i fibrynolizy jest wynikiem blokowania procesu geranylogeranylacji bia∏ek. Tà drogà hamujà one powstawanie czynnika tkankowego, tPA, PAI-1 i prawdopodobnie równie˝ tworzenie i aktywnoÊç trombiny (8). W dzia∏aniu statyn wa˝na rola przypada wp∏ywowi tych leków na p∏ytki krwi, charakteryzujàcemu si´ hamowaniem ich funkcji pod wp∏ywem substancji proagregacyjnych (ADP, fibrynogen, kolagen) oraz obni˝eniem wytwarzania tromboksanu A2 (33, 34). Efekty te sà konsekwencjà zarówno zmian w p∏ynnoÊci b∏ony komórkowej wynikajàcych z ich wp∏ywu na gospodark´ lipidowà (35), wiàzania do p∏ytek (36) oraz hamowania geranylogeranylacji bia∏ka Rap1b, któremu przypisuje si´ bardzo istotnà rol´ w przenoszeniu agregacji plytek (19, 34). Wyk∏adnikiem hamujàcego wp∏ywu statyn na aktywacj´ p∏ytek sà obserwacje Laufsa i wsp. (37), którzy wykazali, ˝e atorwastatyna obni˝a zawartoÊç w osoczu wskaêników aktywacji p∏ytkowej, b-tromboglobuliny i p∏ytkowego czynnika 4. Dzia∏anie to wydaje si´ wtórne do zahamowania przez atorwastatyn´ geranylogeranylacji bia∏ka Rho i zmniejszonej w tych warunkach syntezy tlenku azotu (37). Rola statyn w terapii osteoporozy W ostatnich latach nastàpi∏ ogromny post´p w terapii osteoporozy, wynikajàcy z wprowadzenia na rynek nowych leków, takich jak kalcytonina, bisfosfoniany, estrogeny oraz selektywne modulatory receptora estrogenowego, zwalniajàcych lub nawet zatrzymujàcych post´pujàcà utrat´ tkanki kostnej (38–40). Niestety, wszystkie powy˝sze leki wykazujà swój efekt terapeutyczny poprzez hamowanie resorpcji koÊci, natomiast nie zmieniajà one makro- ani mikroarchitektury koÊci (41). Dlatego, pomimo niewàtpliwej wartoÊci, leki antyresorpcyjne nie doprowadzajà do dramatycznego wzrostu masy kostnej oraz wykazujà jedynie umiarkowany wp∏yw na redukcj´ liczby z∏amaƒ (39–40). Ograniczona efektywnoÊç dotychczas stosowanych leków spowodowa∏a w ostatnich latach wzrost zainteresowanie mo˝liwoÊcià wykorzystania tzw. anabolicznej terapii osteoporozy, której celem jest przywrócenie prawid∏owej struktury tkanki kostnej i zapobie˝enie jej z∏amaniom (42, 43). WÊród leków wykazujàcych dzia∏anie anaboliczne w koÊciach znajdujà si´ równie˝ statyny (44). NajwczeÊniejszym Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 9 ARTYKU¸ REDAKCYJNY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dowodem takiego wp∏ywu inhibitorów reduktazy HMG-CoA by∏y obserwacje, ˝e lowastatyna i simwastatyna, podane myszom w okolic´ koÊci miednicy, nasila∏y nowotworzenie w niej tkanki kostnej (42). Korzystny efekt wykazuje równie˝ doustne podawanie statyn zwierz´tom doÊwiadczalnym, u których statyny zapobiegajà utracie masy kostnej spowodowanej owariektomià (42). Wp∏yw na tkank´ kostnà jest najprawdopodobniej wynikiem „efektu klasy”, poniewa˝ podobne, lecz silniejsze od lowastatyny i simwastatyny dzia∏anie, wykazujà równie˝ inne leki tej grupy, takie jak fluwastatyna, ceriwastatyna i atorwastatyna (43). Inhibitory reduktazy HMGCoA wykazywa∏y efektywnoÊç zarówno u szczurów, którym w∏àczono leczenie tu˝ przed zabiegiem, jak i u szczurów, które by∏y owariektomizowane kilka miesi´cy wczeÊniej. Wskazuje to, ˝e statyny powinny znaleêç wykorzystanie zarówno u kobiet w okresie perimenopauzalnym jak i u kobiet w wieku podesz∏ym (43). Wyniki badaƒ doÊwiadczalnych znajdujà potwierdzenie w nielicznych, jak dotàd, próbach klinicznych, które wykaza∏y znacznà redukcj´ liczby z∏amaƒ (o 40–50%) pod ich wp∏ywem oraz zmniejszenie ryzyka innych powik∏aƒ osteoporozy (42). Dzia∏anie statyn na nowotworzenie koÊci jest wynikiem aktywacji rejonu promotorowego genu bia∏ka morfogennego koÊci-2 (bone morphogenic protein-2; BMP-2), które odgrywa wa˝nà rol´ w ró˝nicowaniu osteoblastów i syntezie tkanki kostnej (45). W przypadku pitawastatyny wykazano równie˝ udzia∏ osteokalcyny (33). Poniewa˝ efekt statyn by∏ odwracany przez mewalonian, natomiast cholesterol nie wykazywa∏ takiego dzia∏ania, dlatego ten efekt dzia∏ania statyn odbywa si´ za poÊrednictwem prenylacji bia∏ek (45). Nale˝y podkreÊliç, ˝e spoÊród leków stosowanych w terapii dyslipidemii, anaboliczny efekt na tkank´ kostna jest unikatowà w∏aÊciwoÊcià statyn, poniewa˝ ani fibraty ani inne leki hipolipemiczne nie wykazywa∏y takiego dzia∏ania (34). Dzia∏anie przeciwzapalne Statyny wykazujà wielokierunkowe dzia∏ania przeciwzapalne. Wykazano, ˝e hamujà wydzielanie wielu ró˝nych markerów zapalenia, takich jak interleukina (IL)-1b (46, 47), IL-6 (47, 48), IL-8 (48, 49), IL-12 (50), czynnik martwicy nowotworów a (TNF)a (46, 50), cyklooksygenaza-2 (47), selektyna E (51), ICAM-1 (51), VCAM-1 (52), bia∏ko MCP-1 (48), bia∏ka (MIP)-1a i MIP-1b (49) i kilku receptorów dla chemokin (CCR1, CCR2, CCR4 i CCR5) (49). Terapia statynami hamuje równie˝ odpowiedê limfocytów T, nasilonà u pacjentów z choroba niedokrwiennà serca (53). Wyk∏adnikiem ich dzia∏ania przeciwzapalnego jest obni˝enie poziomu osoczowych markerów zapalenia, takich jak CRP, IL-1 oraz IL-6 (48, 53, 54). Z uwagi na powszechnie znany fakt udzia∏u procesu zapalnego w powstawaniu i progresji mia˝d˝ycy i rozwoju jej powik∏aƒ, przeciwzapalne dzia∏anie statyn najprawdopodobniej w istotny sposób przyczynia si´ do ich efektywnoÊci klinicznej w prewencji i terapii chorób serca oraz mo˝e odgrywaç wa˝nà rol´ w leczeniu wielu schorzeƒ zapalnych. Dzia∏anie immunosupresyjne Wyniki badaƒ prowadzonych w dwóch ró˝nych oÊrodkach wykaza∏y, ˝e simwastatyna hamuje indukcj´ ekspresji antygenów MHC klasy II (55, 56). Efekt ten zosta∏ najlepiej udowodniony w badaniach nad komórkami Êródb∏onka, stwierdza si´ go jednak równie˝ w innych typach komórek, takich jak monocyty/makrofagi, komórki mi´Êni g∏adkich, fibroblasty oraz niektóre komórki nowotworowe (57). Przypuszcza si´, ˝e dzia∏anie to jest konsekwencjà hamowania prze inhibitory reduktazy HMG-CoA specyficznego transaktywatora, okreÊlanego skrótem CIITA (55, 57). Hamujàcemu wp∏ywowi na ekspresj´ antygenów MHC klasy II towarzyszy upoÊledzona proliferacja limfocytów T pod wp∏ywem komórek Êródb∏onka (57). Statyny wykazujà równie˝ hamujàcy wp∏yw na czynnoÊç limfocytów T (53, 58). Poprzez wp∏yw na miejsce allosteryczne w obr´bie moleku∏y LFA-1 blokujà adhezj´ oraz kostymulacj´ limfocytów, odgrywajàcà kardynalnà rol´ w procesie aktywacji limfocytów T (20). Obserwacje te – wskazujàce na wielokierunkowe dzia∏anie immunosupresyjne omawianej grupy leków – t∏umaczà, dlaczego ró˝ne statyny zmniejszajà prawdopodobieƒstwo ryzyka odrzucenia przeszczepu serca i nerek i zwi´kszajà roczne i pi´cioletnie prze˝ycie u biorców przeszczepu serca (59, 60). Badania przeprowadzone w ostatnich latach dostarczajà przekonywujàcych dowodów na mo˝liwoÊç zastosowania inhibitorów reduktazy HMGCoA w leczeniu stwardnienia rozsianego. W zwierz´cym modelu tej choroby – autoimmunologicznym zapaleniu mózgu i rdzenia kr´gowego u myszy i szczurów – lowastatyna i atorwastatyna zwi´ksza∏y sekrecj´ kilku cytokin wytwarzanych przez limfocyty Th2 (IL-4, IL-5, IL-10) i (TGF)-b oraz hamowa∏y wydzielanie cytokin przez limfocyty Th1 (IL-2, IL-12, IFN-g, and TNFa) (61–63). Wskazuje to, ˝e statyny indukujà ró˝nicowanie komórek Th0 do Th2. Dzia∏aniu temu towarzyszy∏a regresja procesu chorobowego. Statyny (lowastatyna, simwastatyna i mewastatyna) hamowa∏y równie˝ uwalnianie metaloprotei- 9 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 10 ARTYKU¸ REDAKCYJNY nazy MMP-9 u ludzi ze stwardnieniem rozsianym. Efekt ten mo˝e mieç istotne znaczenie kliniczne, poniewa˝ powy˝szy enzym odgrywa bardzo wa˝nà rol´ w patogenezie stwardnienia rozsianego, zaÊ jego aktywnoÊç ulega w tej chorobie zwi´kszeniu (64). Obecnie trwajà badania kliniczne II fazy, oceniajàce przydatnoÊç simwastatyny w leczeniu omawianej jednostki chorobowej. Doustna droga podawania, niewielka liczba objawów ubocznych, mo˝liwy efekt synergistyczny z interferonem b i równoleg∏e leczenie chorób towarzyszàcych czynià statyny wyjàtkowo interesujàcà opcjà leczenia stwardnienia rozsianego (65). Ponadto dzia∏anie immunosupresyjne statyn, ∏àcznie z ich efektem przeciwzapalnym, przemawiajà za zasadnoÊcià stosowania omawianej grupy leków w terapii niektórych schorzeƒ zwiàzanych przyczynowo ze zjawiskiem autoagresji, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów czy ∏uszczyca (34). Dzia∏anie przeciwnowotworowe Mutacje bia∏ek Ras sà bardzo cz´sto stwierdzane w przypadku nowotworów cz∏owieka, gdy˝ cz´stoÊç ich wyst´powania ocenia si´ na 30%. Poniewa˝ warunkiem wykazywania w∏aÊciwoÊci onkogennych przez zmienione formy bia∏ek Ras jest obecnoÊç grupy prenylowej, dlatego blokowanie procesu ich prenylacji wydaje si´ byç bardzo interesujàcym i obiecujàcym kierunkiem badaƒ nad nowymi formami chemioterapii nowotworów (11, 18). Zarówno wyniki badaƒ vitro jak i in vivo z zastosowaniem statyn przemawiajà za mo˝liwà rolà powy˝szej grupy leków w hamowaniu wzrostu komórek nowotworowych (18, 66). Dzia∏aniu temu nie towarzyszà zwykle zmiany w st´˝eniu cholesterolu (66). Hamujàcy wp∏yw statyn na wzrost masy guza jest najprawdopodobniej wynikiem zaburzonej produkcji izoprotenoidów, powodujàcej upoÊledzenie farnezylacji Ras i innych bia∏ek majàcych znaczenie w onkogenezie. Blokujàc sygnalizacj´ promujàcà wzrost guza, leki te hamujà proliferacj´ komórkowà i zatrzymujà progresj´ cyklu komórkowego (67). Statyny zmniejszajà równie˝ adhezj´ i migracj´ komórek guza, zmniejszajàc tym samym prawdopodobieƒstwo jego rozszerzania si´ i ryzyko wyst´powania przerzutów (67). W ostatnich latach dzia∏anie przeciwnowotworowe statyn wydaje si´ obejmowaç równie˝ modulacj´ hamujàcego efektu VEGF na apoptoz´ i zmniejszanie wydzielania metaloproteinaz (67). Leki te mogà wp∏ywaç tak˝e na unaczynnienie nowotworu, poniewa˝ wykazano, ˝e ceriwastatyna hamuje migracj´ komórek Êródb∏onka i tworzenie cewy naczyniowej, przy czym w dzia∏aniu tym istotna rola przypa- 10 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 da procesowi geranylogeranylacji (68). Statyny wzbudzajà du˝e zainteresowanie jako leki onkologiczne z uwagi na fakt, ˝e hamujà one wzrost nowotworów nawet wtedy, kiedy stosowane sà jako jedyne. Ponadto w dzia∏aniu przeciwnowotworowym wykazujà synergizm z wieloma chemioterapeutykami oraz radioterapià (67, 69). WÊród nowotworów, które wykazywa∏y wra˝liwoÊç na statyny, znajdujà si´: nowotwory sutka, ostra bia∏aczka szpikowa, czerniak z∏oÊliwy oraz nowotwory przewodu pokarmowego. Inne mo˝liwoÊci zastosowania statyn Istniejà dane przemawiajàce za mo˝liwoÊcià zastosowania statyn w terapii innych schorzeƒ oÊrodkowego uk∏adu nerwowego. Wyniki kilku prób klinicznych, przeprowadzonych na nielicznej grupie chorych, wskazujà na wyraêny spadek ryzyka rozwoju choroby Alzheimera pod wp∏ywem terapii tymi lekami (70). Jak dotàd nie ustalono jednak podstaw molekularnych powy˝szego efektu, który mo˝e wynikaç z hamowania powstawania amyloidu Ab, dzia∏ania immunomodulujàcego statyn w oÊrodkowym uk∏adzie nerwowym oraz wp∏ywu na syntez´ i uwalnianie tlenku azotu (70). Innà chorobà oÊrodkowego uk∏adu nerwowego, której ryzyko wystàpienia zmniejsza si´ w wyniku podawania statyn jest udar mózgu. Efekt statyn, jak dotàd wykazano jedynie u pacjentów z rozpoznanà chorobà niedokrwiennà serca (71), przy czym spadek ryzyka powik∏aƒ ze strony naczyƒ mózgowych obserwowano równie˝ u pacjentów z prawid∏owym poziomem cholesterolu (72). W modelach zwierz´cych wykazano, ˝e statyny zmniejszajà nasilenie udaru niedokrwiennego niezale˝nie od poziomu cholesterolu, zaÊ efekt ten jest prawdopodobnie wtórny do zwi´kszonej ekspresji syntazy tlenku azotu (eNOS) (72). Przemawia za tym brak wp∏ywu statyn na przep∏yw krwi i wielkoÊç ogniska zawa∏u u myszy pozbawionych genu syntazy tlenku azotu (73). Fakt, ˝e leki te zwi´kszajà syntez´ tlenku azotu w warunkach tzw. klamry cholesterolowej („cholesterol clamp”), kiedy st´˝enie cholesterolu jest utrzymywane na sta∏ym poziomie (74), oraz podobny efekt do statyn wykazywany przez inhibitora aktywnoÊci bia∏ka Rho – C3 transferazy (75) dowodzà, ˝e dzia∏anie statyn na wydzielanie tlenku azotu jest wynikiem hamowania prenylacji bia∏ek. Wyniki badaƒ ostatnich lat dostarczy∏y dowodów, ˝e statyny dzia∏ajà przeciwoksydacyjnie w Êcianie naczyniowej. Prenylacja bia∏ek odgrywa istotnà rol´ w zjawisku stresu oksydatywnego, zwiàzanego z wytwarzaniem w Êcianie naczyniowej aktywnych postaci tlenu. Efekt ten Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 11 ARTYKU¸ REDAKCYJNY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 jest wynikiem wzrostu aktywnoÊci oksydazy NAD(P)H w niektórych typach komórek (neutrofile, komórki Êciany naczyniowej) pod wp∏ywem bia∏ka Rac1 (cz∏onek rodziny bia∏ka Rho), ulegajàcego aktywacji prze do∏àczenie czàsteczki izoprenylowej (5). Zwi´kszone wskutek tego uwalnianie anionu nadtlenkowego jest hamowane przez statyny (9). Inhibitory reduktazy HMG-CoA wykazujà korzystny wp∏yw na funkcj´ nerek (76), b´dàcy konsekwencjà z∏o˝onego dzia∏ania na poziomie kilku ró˝nych mechanizmów wewnàtrzkomórkowych, takich jak tworzenie tlenku azotu, hamowanie procesu oksydacji, hamowanie proliferacji komórkowej fibroblastów, komórek mezangium i komórek jednojàdrzastych, zmniejszenie adhezji monocytów i fibrogenezy (76). Wyk∏adnikiem tego dzia∏ania jest hamowanie wydalania albumin i glikozoglikanów z moczem u osób z cukrzycà leczonych simwastatynà, obni˝enie poziomu kwasu moczowego pod wp∏ywem terapii atorwastatynà oraz wolniejsza progresja niewydolnoÊci nerek ocenianej przez st´˝enie kreatyniny u pacjentów z dyslipidemià oraz nadciÊnieniem t´tniczym (76). Powy˝sze dane wskazujà, ˝e u˝ycie statyn wydaje si´ byç interesujàcà strategià leczenia niektórych schorzeƒ nerek, zwiàzanych z nadmiernà proliferacja komórkowà czy w∏óknieniem, takich jak k∏´buszkowe zapalenie nerek, nefropatia niedokrwienna, progresja przewlek∏ej niewydolnoÊci nerek (77). Wykazano, ˝e statyny zwi´kszajà liczb´ Êródb∏onkowych komórek progenitorowych w krwi obwodowej pacjentów ze stabilnà chorobà wieƒcowà (78). Mechanizm komórkowy wp∏ywu inhibitorów reduktazy HMG-CoA na komórki progenitorowe jest bardzo podobny do wykazywanego przez czynniki wzrostu, takie jak VEGF, co przemawia za mo˝liwym ich poÊredniczeniem w tym dzia∏aniu statyn (72). Poniewa˝ wstrzykni´cie komórek w okolic´ niedokrwienia nasila nowotworzenie naczyƒ, dlatego powy˝szy efekt inhibitorów reduktazy HMG-CoA mo˝e odgrywaç du˝à rol´ w poprawie funkcji serca (72). Podsumowanie Od czasu wprowadzenia do badaƒ eksperymentalnych, a nast´pnie do prób klinicznych statyn, mechanizm ich korzystnego dzia∏ania wiàzano z hamowaniem syntezy cholesterolu wskutek blokowania kluczowego enzymu tej syntezy – reduktazy HMG-CoA. Stale wzrastajàca liczba badaƒ przemawia jednak za tym, ˝e stosowanie tych leków przynosi wiele korzyÊci nie zwiàzanych z zahamowaniem syntezy cholesterolu i Êwiadczàcych, ˝e dzia∏anie tych leków jest znacznie bardziej skomplikowane ni˝ pierwotnie przypuszczano. Wyniki badaƒ ostatnich lat dostarczy∏y niezbitych dowodów, ˝e dzia∏anie statyn obejmuje równie˝ blokowanie wytwarzania niesteroidowych pochodnych mewalonianu oraz najprawdopodobniej tak˝e bezpoÊrednie ich wiàzanie receptorowe. Poza dobrze znanymi plejotropowymi efektami statyn (wp∏yw na makrofagi i komórki mi´Êni g∏adkich, uwalnianie tlenku azotu), inhibitory reduktazy HMG-CoA wykazujà równie˝ inne dzia∏ania: hamujà proces krzepni´cia i pobudzajà fibrynoliz´, hamujà czynnoÊç p∏ytek, zwi´kszajà aktywnoÊç osteoblastów, dzia∏ajà przeciwzapalnie i immunosupresyjnie, hamujà wzrost komórek nowotworowych. Wyniki tych badaƒ dostarczajà z jednej strony kolejnych przes∏anek uzasadniajàcych ich skutecznoÊç w terapii schorzeƒ uk∏adu sercowo-naczyniowego, z drugiej zaÊ strony wskazujà na mo˝liwoÊç ich zastosowania w leczeniu i/lub prewencji osteoporozy, nowotworów z∏oÊliwych, pacjentów po przeszczepach narzàdowych, schorzeƒ autoimmunologicznych, choroby Alzheimera oraz chorób nerek. Udowodniona skutecznoÊç, dobra tolerancja oraz niewielka liczba objawów niepo˝àdanych sà argumentami przemawiajàcymi za celowoÊcià szerokiego stosowania statyn w terapii. Streszczenie Wyniki du˝ych prób klinicznych ostatnich lat wykaza∏y, ˝e inhibitory reduktazy 3-hydroksy-3-metyloglutarylo-koenzymu A (HMGCoA), czyli statyny, zastosowane w prewencji pierwotnej lub wtórnej chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego, znaczàco redukujà chorobowoÊç i ÊmiertelnoÊç. Przez ostatnich kilka lat poznano nowe mechanizmy komórkowe dzia∏ania tych leków, zaÊ wiedza na temat ich efektów plejotropowych bardzo si´ zwi´kszy∏a. Poza obni˝eniem poziomu lipidów statyny regulujà wzrost i migracj´ komórek mi´Êni g∏adkich, poprawiajà funkcj´ Êródb∏onka naczyniowego, hamujà aktywnoÊç makrofagów, dzia∏ajà przeciwzapalnie i immunosupresyjnie oraz wp∏ywajà na krzepni´cie, fibrynoliz´ i aktywnoÊç p∏ytek. Obecna praca podsumowuje post´p dokonany w ostatnich latach w badaniu efektów statyn nie zwiàzanych z ich dzia∏aniem hipolipemicznym. W oparciu o dost´pnà literatur´ przedyskutowano potencjalnà przydatnoÊç tych leków w leczeniu osteoporozy, nowotworów, schorzeƒ autoimmunologicznych, chorób oÊrodkowego uk∏adu nerwowego i nerek. Summary Recent large clinical trials have demonstrated that 3-hydroxy-3-methylglutaryl coen- 11 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 12 ARTYKU¸ REDAKCYJNY zyme A (HMG-CoA) reductase inhibitors, or statins, markedly reduce morbidity and mortality when used in the primary and secondary prevention of cardiovascular diseases. Over the last several years, new cellular mechanisms of their action have been discovered, and our knowledge of the pleiotropic effects of these drugs has increased dramatically. Apart from their lipid-lowering properties statins regulate the growth and migration of smooth muscle cells, improve the functioning of vascular endothelium, inhibit the activities of macrophages, produce anti-inflammatory and immunosuppressive effects, and affect coagulation, fibrinolysis and platelet activities. This review aims to summarize the progress made in un- CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 derstanding of non-lipid-related effects of statins. Based on the available literature, we discuss their potential usefulness in the treatment of osteoporosis, cancers, autoimmune, central nervous system and renal disorders. Adres autora: Katedra Farmakologii Zak∏ad Farmakologii Klinicznej Âlàskiej Akademii Medycznej ul. Medyków 18 40–752 Katowice e-mail: [email protected] PiÊmiennictwo: 1. Scandinavian Simvastatin Survival Study Group: Randomised trial of cholesterol lowering in 4444 patients with coronary heart disease: the Scandinavian Simvastatin Survival Study Group. Lancet, 1994, 344, 1383-1389. 2. Shepherd J., Cobbe S.M., Ford I. i wsp.: Prevention of coronary heart disease with pravastatin in men with hypercholesterolemia. West of Scotland Coronary Prevention Study Group. N. Engl. J. Med .,1995, 333, 13011307. 3. Sacks F.M., Pfeffer M.A., Moye L.A. i wsp.: The effect of pravastatin on coronary events after myocardial infarction in patients with average cholesterol levels. Cholesterol and Recurrent Events Trial investigators. N. Engl. J. Med., 1996, 335, 1001-1009. 4. Wheeler D.C. Are there potential non-lipid-lowering uses of statins?. Drugs, 1998, 56, 517-522. 5. Bellosta S., Ferri N., Bernini F. i wsp.: Non-lipid-related effects of statins. Ann. Med., 2000, 32, 164-176. 6. Koh K.K.: Effects of statins on vascular wall: vasomotoric function, inflammation, and plaque stability. Cardiovasc. Res., 2000, 47, 648-657. 7. Rosenson R.S.: Pluripotential mechanisms of cardioprotection with HMG-CoA reductase inhibitor therapy. Am. J. Cardiovasc. Drugs, 2001, 1, 411-420. 8. Krysiak R., Okopien B., Herman Z.: Effects of HMG-CoA reductase inhibitors on coagulation and fibrinolysis processes. Drugs, 2003, 63, 1821-1854. 9. Okopieƒ B., Krysiak R., Herman Z.S. : Mechanizmy pozalipidowych efektów dzia∏ania statyn. Pol. Arch. Med. Wewn., 2002, CVIII, 5, 1111-1120. 10. Bellosta S., Ferri N., Arnaboldi R., Bernini F., Paoletti R., Corsini A.: Pleiotropic effects of statin in atherosclerosis and diabetes. Diabetes Care, 2000, 23, B72-B78. 11. Stickney J.T., Buss J.E.: Murine guanylate-binding protein: incomplete geranylgeranyl isoprenoid modification of an interferon-gamma-inducible guanosine triphosphate-binding protein. Mol. Biol. Cell., 2000, 11, 2191-2200. 12. Corsini A., Bellosta S., Baetta R., Fumagalli R., Paoletti R., Bernini F.: New insights into the pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of statins. Pharmacol. Ther., 1999, 84, 413-428. 13. Laufs U., Liao J.K.: Targeting Rho in cardiovascular disease. Circ. Res., 2000, 87, 526-528. 14. Stancu C., Sima A.: Statins: mechanism of action and effects. J. Cell. Mol. Med., 2001, 5, 378-387. 15. Guiarro C., Blanco-Colio L.M., Ortego M. i wsp.: 3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme a reductase and isoprenylation inhibitors induce apoptosis of vascular smooth muscle cells in culture. Circ. Res., 1998, 83, 490-500. 16. Martin G., Duez H., Blanquart C. i wsp.: Statin-induced inhibition of the Rho-signaling pathway activates PPARalpha and induces HDL apoA-I. J. Clin. Invest., 2001, 107, 1423-1432. 17. Corsini A.: Fluvastatin: effects beyond cholesterol lowering. J. Cardiovasc. Pharmacol. herapeut., 2000, 5, 161-175. 18. Elson C.E., Peffley D.M., Hentosh P., Mo H.: Isoprenoid-mediated inhibition of mevalonate synthesis: potential application to cancer. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1999, 221, 294-311. 19. Meroni P.L., Luzzana C., Ventura D.: Ant-inflammatory and immunomodulating properties of statins: an additional tool for the therapeutic approach of systemic autoimmune diseases. Clin. Rev. Allergy Immunol., 2002, 23, 263-277. 20. Weitz-Schmidt G., Welzenbach K., Brinkmann V. i wsp.: Statins selectively inhibit leukocyte function antigen-1 by binding to a novel regulatory integrin site. Nat. Med., 2001, 7, 687-692. 21. Reape T.J., Groot P.H.: Chemokines and atherosclerosis. Atherosclerosis, 1999, 147, 213-225. 22. Giroux L.M., Davignon J., Naruszewicz M..: Simvastatin inhibits the oxidation of low-density lipoproteins by activated human monocyte-derived macrophages. Biochim. Biophys. Acta, 1993, 10, 335-338. 23. Stark W.W. Jr, Blaskovich M.A., Johnson B.A. i wsp.: Inhibiting geranylgeranylation blocks growth and promotes apoptosis in pulmonary vascular smooth muscle cells. Am. J. Physiol., 1998, 275, L55-L63. 24. Knapp A., Huang J., Starling G., Kiener P.A.: Inhibitors of HMG-CoA reductase sensitize human smooth muscle cells to Fas-ligand and cytokine-induced cell death. Atherosclerosis, 2000, 152, 217-227. 25. Koh K.K.; Effects of HMG-CoA reductase inhibitor on hemostasis. Int. J. Cardiol., 2000, 76, 23-32. 26. Nagata K., Ishibashi T., Sakamoto T. I WSP. Rho/Rho-kinase is involved in the synthesis of tissue factor in human monocytes. Atherosclerosis, 2002, 163, 39-47. 27. Szczeklik A., Musial J., Undas A. i wsp.;Inhibition of thrombin generation by simvastatin and lack of additive effects of aspirin in patients with marked hypercholesterolemia. J. Am. Coll. Cardiol., 1999, 33, 1286-1293. 28. Essig M., Nguyen G., Prie D. i wsp.: 3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase inhibitors increase fibrinolytic activity in rat aortic endothelial cells. Role of geranylgeranylation and Rho proteins. Circ. Res., 1998, 83, 683-690. 29. Wiesbauer F., Kaun C., Zorn G. i wsp.: HMG CoA reductase inhibitors affect the fibrinolytic system of human vascular cells in vitro: a comparative study using different statins. Br. J. Pharmacol., 2002, 135, 284-292. 30. Gensini G.F., Comeglio M., Colella A.: Classical risk factors and emerging elements in the risk profile for coronary artery disease. Eur. Heart J., 1998, 19 Suppl. A, A53-A61. 31. Folsom A.R.: Hemostatic risk factors for atherothrombotic disease: an epidemiologic view. Thromb. Haemost., 2001, 86, 366-373. 32. Desager J.P., Hormans Y.: Clinical pharmacokinetics of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase inhibitors. Clin. Pharmacokinet. 1996, 31, 348-371. 33. Mueck A.O., Seeger H.: Statins and direct vascular actions. Panminerva Med., 2003, 45, 1-6. 34. Comparato C., Altana C., Bellosta S., Baetta R., Paoletti R., Corsini A.: Clinically relevant pleiotropic effects of statins: drug properties or effects of profound cholesterol reduction?. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis., 2001, 11, 328-343. 35. Lijnen P., Celis H., Fagard R., Staessen J., Amery A.: Influence of cholesterol lowering on plasma membrane lipids and cationic transport systems. J. Hypertens., 1994, 12, 59-64. 36. Hussein O., Rosenblat M., Schlezinger S. i wsp.: Reduced platelet aggregation after fluvasttain therapy is 12 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 13 ARTYKU¸ REDAKCYJNY associated with altered platelet lipid composition and drug binding to the platelets. Brit. J. Clin. Pharmacol.. 1997, 44, 77-83. 37. Laufs U., Gertz K, Huang P., Nickenig G., Bohm M., Dirnagl U., Endres M.: Atorvastatin upregulates type III nitric oxide synthase in thrombocytes, decreases platelet activation, and protects from cerebral ischemia in normocholesterolemic mice. Stroke, 2000, 31, 2442-2449. 38. Lopez F.J.: New approaches to the treatment of osteoporosis. Curr. Opin. Chem. Biol., 2000, 4, 383-389. 39. Rosen C.J.: Treatment of postmenopausal osteoporosis: an evidence-based approach. Rev. Endocr. Metab. Disord., 2001, 2, 35-43. 40. Marcus R., Wong M., Heath H. 3rd, Stock J.L.: Antiresorptive treatment of postmenopausal osteoporosis: comparison of study designs and outcomes in large clinical trials with fracture as an endpoint. Endocr. Rev., 2002, 23, 16-37. 41. Seeman E.: Treatment osteoporosis using parathyroid hormone. Calcif. Tissue Int. (w druku). 42. Rosen C.J., Bilezikian J.P.: Clinical review 123: Anabolic therapy for osteoporosis. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2001, 86, 957-964. 43. Mundy G.R.: Directions of drug discovery in osteoporosis. Annu. Rev. Med., 2002, 53, 337-354. 44. Rosen C..J., Rackoff P.J. : Emerging anabolic treatments for osteoporosis. Rheum. Dis. Clin. North Am. 2001, 27, 215-222. 45. Sugiyama M., Kodama T., Konishi K., Abe K., Asami S., Oikawa S.: Compactin and simvastatin, but not pravastatin, induce bone morphogenetic protein-2 in human osteosarcoma cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, 271, 688-692. 46. Ferro D., Parrotto S., Basili S., Alessandri C., Violi F.: Simvastatin inhibits the monocyte expression of proinflammatory cytokines in patients with hypercholesterolemia. J. Am. Coll. Cardiol., 2000, 36, 427-431. 47. Inoue I., Goto S., Mizotani K. i wsp.: Lipophilic HMG-CoA reductase inhibitor has an anti-inflammatory effect: reduction of mRNA levels for interleukin-1beta, interleukin-6, cyclooxygenase-2, and p22phox by regulation of peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) in primary endothelial cells. Life Sci., 2000, 67, 863-876. 48. Rezaie-Majd A., Maca T., Bucek R.A. i wsp.: Simvastatin reduces expression of cytokines interleukin-6, interleukin-8, and monocyte chemoattractant protein-1 in circulating monocytes from hypercholesterolemic patients. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2002, 22, 1194-1199. 49. Waehre T., Damas J.K., Gullestad L, i wsp: Hydroxymethylglutaryl coenzyme a reductase inhibitors down-regulate chemokines and chemokine receptors in patients with coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol., 2003, 41, 1460-1467. 50. Youssef S., Stuve O., Patarroyo J.C., i wsp.: The HMG-CoA reductase inhibitor, atorvastatin, promotes a Th2 bias and reverses paralysis in central nervous system autoimmune disease. Nature, 2002, 420, 78-84. 51. Meroni P.L., Raschi E., Testoni C. i wsp.: Statins prevent endothelial cell activation induced by antiphospholipid (anti-beta2-glycoprotein I) antibodies: effect on the proadhesive and proinflammatory phenotype. Arthritis Rheum., 2001, 44, 2870-2878. 52. Rasmussen L.M., Hansen P.R., Nabipour M.T. i wsp.: Diverse effects of inhibition of 3-hydrocy-3-methylglutaryl-CoA reductase on the expression of VCAM-1 and E-selectin in endothelial cells. Biochem. J., 2001, 360 (Pt.2), 363-370. 53. Olsson A.G., Schwartz G.G., Jonasson L., Linderfalk C.: Are early clinical effects of cholesterol lowering mediated through effects on inflammation? Acta Physiol. Scand., 2002, 176, 147-150. 54. Koh K.K., Son J.W., Ahn J.Y. i wsp.: Comparative effects of diet and statin on NO bioactivity and matrix. metalloproteinases in hypercholesterolemic patients with coronary artery disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2002, 22, e19-e23. 55. Kwak B., Mulhaupt F., Veillard N., Pelli G., Mach F.: The HMG-CoA reductase inhibitor simvastatin inhibits IFN-gamma induced MHC class II expression in human vascular endothelial cells. Swiss Med. Wkly, 2001, 131, 41-46. 56. Sadeghi M.M., Tiglio A., Sadigh K. i wsp.: Inhibition of interferon-gamma-mediated microvascular endothelial cell major histocompatibility complex class II gene activation by HMG-CoA reductase inhibitors. Transplantation, 2001, 71, 1262-1268. 57. Kwak B., Mulhaupt F., Myit S., Mach F.; Statins as a newly recognized type of immunomodulator. Nat. Med., 2000, 6, 1399-1402. 58. Horimoto H., Nakai Y., Nakahara K. i wsp.: HMG-CoA reductase inhibitor cerivastatin prolonged rat cardiac allograft survival by blocking intercellualar signals. J. Heart Lung Transplant., 2002, 21, 440-445. 59. Weis M., von Scheidt W.: Coronary artery disease in the transplanted heart. Annu. Rev. Med., 2000, 51, 81-100. 60. Koashigawa J.A.: Statins and immunosuppressive agents. Liver Transpl. 2001, 7, 559-561. 61. Youssef S., Stuve O., Patarroyo J.C. i wsp.: The HMG-CoA reductase inhibitor, atorvastatin, promotes a Th2 bias and reverses paralysis in central nervous system autoimmune disease. Nature, 2002, 420, 78-84. 62. Stanislaus R., Pahan K., Singh A.K., Singh I.: Amelioration of experimental allergic encephalomyelitis in Lewis rats by lovastatin. Neurosci. Lett., 1999, 269, 71-74. 63. Stanislaus R., Gilg A.G., Singh A.K., Singh I.: Immunomodulation of experimental autoimmune encephalomyelitis in the Lewis rats by Lovastatin. Neurosci. Lett., 2002, 333, 167-170. 64. Neuhaus O., Strasser-Fuchs S., Fazekas F. i wsp.: Statins as immunomodulators: comparison with interferon-beta 1b in MS. Neurology, 2002, 59, 990-997. 65. Neuhaus O., Archelos J.J., Hartung H.P.: Immunomodulation in multiple sclerosis: from immunosuppression to neuroprotection. Trends Pharmacol. Sci., 2003, 24, 131-138. 66. Maltese W.A., Defendini R., Green R.A., Sheridan K.M., Donley D.K.: Suppression of murine neuroblastoma growth in vivo by mevinolin, a competitive inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase. J. Clin. Invest., 1985, 76, 1748-1754. 67. Kaushal V., Kohli M., Mehta P., Mehta J.L.: Potential anticancer effects of statins: fact or fiction?. Endothelium, 2003, 10, 49-58. 68. Vincent L., Chen W., Hong L. i wsp.: Inhibition of endothelial cell migration by cerivastatin, an HMG-CoA reductase inhibitor: contribution to its anti-angiogenic effect. FEBS Lett., 2001, 495, 159-166. 69. Chan K.K., Oza A.M., Siu L.L.: The statins as anticancer agents. Clin. Cancer Res., 2003, 9, 10-19. 70. Stuve O., Youssef S., Steinman L., Zamvil S.S.: Statins as potential therapeutic agents in neuroinflammatory disorders. Curr. Opin. Neurol., 2003, 16, 393-401. 71. Callahan AS 3rd. Vascular pleiotropy of statins: clinical evidence and biochemical mechanisms. Curr. Atheroscler. Rep., 2003, 5, 33-37. 72. Werner N., Nickenig G., Laufs U.: Pleiotropic effects of HMG-CoA reductase inhibitors. Basic Res. Cardiol., 2002, 97, 105-116. 73. Laufs U., Endres M., Stagliano N. i wsp.: Neuroprotection mediated by changes in the endothelial actin cytoskeleton. J. Clin. Invest., 2000, 106, 15-24. 74. Laufs U., La Fata V., Plutzky J., Liao J.K.: Upregulation of endothelial nitric oxide synthase by HMG CoA reductase inhibitors. Circulation, 1998, 97, 1129-1135. 75. Laufs U., Liao J.K.: Post-transcriptional regulation of endothelial nitric oxide synthase mRNA stability by Rho GTPase. J. Biol. Chem., 1998, 273, 24266-24271. 76. Elisaf M., Mikhailidis D.P.: Statins and renal function. Angiology, 2002, 53, 493-502. 77. Khwaja A., Conolly J.O., Hendry B.M.: Prenylation inhibitors in renal disease. Lancet, 2000, 355, 741-744. 78. Vasa M., Fichtlscherer S., Aicher A. i wsp.: Number and migratory activity of circulating endothelial progenitor cells inversely correlate with risk factors for coronary artery disease. Circ. Res., 2001, 89, E1-E7. 13 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 14 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY prof. dr hab. med. D. Liszewska-Pfejfer1/, dr med. M, Czerniuk2/, prof. dr hab. med. R. Górska2/, dr med. K. Jankowski1/, dr med. R. Królak1/, lek. A. Lipiƒska1/, lek. P. Bienias1/ Choroby przyz´bia – czy nowy czynnik ryzyka choroby wieƒcowej? Znaczenie przewlek∏ej infekcji w rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic W chwili obecnej powszechnie przyjmowany jest poglàd, ˝e mia˝d˝yca t´tnic jest przewlek∏à chorobà o charakterze zapalno-immunologicznym, która rozwija si´ w odpowiedzi na ró˝ne czynniki metaboliczne, fizyczne i Êrodowiskowe, a tak˝e infekcyjne. W ostatnich latach wiele uwagi poÊwi´cono roli przewlek∏ego zaka˝enia jako czynnika ryzyka choroby wieƒcowej. Wyniki badaƒ podstawowych i klinicznych Êwiadczà, ˝e zapalenie jest procesem uczestniczàcym zarówno we wst´pnej fazie mia˝d˝ycy, jak i w dalszych etapach jej rozwoju, przyczyniajàc si´ do wystàpienia powik∏aƒ zakrzepowych (26, 32, 35, 38). Koncepcja istotnego udzia∏u czynnika zapalnego w patogenezie mia˝d˝ycy t´tnic przewija si´ od XIX wieku, jej zwolennikiem by∏ Virchow. Do wzrostu zainteresowania tym problemem przyczyni∏y si´ m.in. wyniki badaƒ Fabricanta i wsp., opublikowane w latach 70. ubieg∏ego wieku. Badacze ci wykazali, ˝e u kurczàt zaka˝onych ptasim wirusem Herpes wyst´pujà zmiany naczyniowe przypominajàce stwierdzane w mia˝d˝ycy t´tnic u ludzi (11). Wyniki szeregu póêniej przeprowadzonych badaƒ przekrojowych i retrospektywnych sugerowa∏y, ˝e przewlek∏a infekcja spowodowana bakteriami Gram-ujemnymi (Chlamydia pneumoniae, Helicobacter pylori), niektórymi wirusami (szczególnie Cytomegalovirus – CMV, Herpes simplex virus – HSV, HIV-1) lub florà bakteryjnà pochodzàcà z jamy ustnej w przebiegu choroby przyz´bia, podnosi ryzyko mia˝d˝ycy t´tnic wieƒcowych. Naj- 14 wi´cej badaƒ poÊwi´cono ocenie powiàzania mi´dzy zaka˝eniem Chlamydia pneumoniae a wyst´powaniem choroby wieƒcowej. Wyniki wi´kszoÊci z nich potwierdza∏y, ˝e u osób z chorobà wieƒcowà i ze Êwie˝ym zawa∏em serca, cz´Êciej ni˝ u osób zdrowych, obserwuje si´ wzrost miana przeciwcia∏ przeciw Chlamydia pneumoniae (klasy IgG, IgA), co przemawia za cz´stym wyst´powaniem infekcji spowodowanej tym patogenem u tych chorych (7, 8, 35). W prospektywnych badaniach epidemiologicznych Helsinki Heart Study stwierdzono, ˝e przewlek∏a infekcja wywo∏ana przez Chlamydia pneumoniae, na co wskazywa∏o podwy˝szone miano przeciwcia∏ IgA i IgG przeciw temu patogenowi, wykazane u badanych na 3 i 6 miesi´cy przed wystàpieniem incydentów kardiologicznych (nag∏y zgon, zawa∏ serca zakoƒczony i niezakoƒczony zgonem), mo˝e stanowiç istotny czynnik rozwoju choroby wieƒcowej (39). W niektórych badaniach nie potwierdzono znaczenia infekcji Chlamydia pneumoniae jako czynnika ryzyka choroby wieƒcowej (41). Metaanalizy dotychczas przeprowadzonych badaƒ sugerujà, ˝e Chlamydia pneumoniae jest najbardziej prawdopodobnym czynnikiem zakaênym, który mo˝e odgrywaç rol´ w rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic, zw∏aszcza t´tnic wieƒcowych u ludzi. W dalszej kolejnoÊci wymienia si´ mo˝liwoÊç zwiàzku mia˝d˝ycy t´tnic wieƒcowych z infekcjà CMV, w mniejszym stopniu – z zaka˝eniem Helicobacter pylori lub HSV. Jednak˝e podkreÊla si´ koniecznoÊç prowadzenia dalszych badaƒ oceniajàcych powiàzanie czynników infekcyjnych z zapadalnoÊcià na chorob´ wieƒcowà, które obejmowa∏yby wi´ksze i Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 15 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 m∏odsze populacje, o homogennym profilu socjalnym, w których ocena czynnika infekcyjnego by∏aby powtarzana wielokrotnie w czasie d∏u˝szej obserwacji (35). Wysuwano tak˝e inne argumenty sugerujàce zwiàzek zaka˝enia bakteryjnego lub wirusowego z mia˝d˝ycà t´tnic. W szeregu badaƒ wykazano, ˝e w blaszkach mia˝d˝ycowych pobranych u ludzi w czasie badania sekcyjnego lub w trakcie wykonywanej aterektomii, pochodzàcych z t´tnic wieƒcowych, szyjnych, biodrowych, udowych i z aorty, stwierdza si´ obecnoÊç Chlamydia pneumoniae lub jej fragmentów. W badaniach eksperymentalnych obserwowano, ˝e u zwierzàt doÊwiadczalnych zainfekowanych Chlamydia pneumoniae nast´puje przyÊpieszenie i nasilenie rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic. Jednak˝e, jak si´ podkreÊla, przytoczone wyniki badaƒ nie mogà byç jednoznacznie zinterpretowane jako ostateczne potwierdzenie zwiàzku przyczynowego mi´dzy infekcjà Chlamydia pneumoniae a rozwojem mia˝d˝ycy t´tnic. Wykazanie infekcji Chlamydia pneumoniae u chorych z chorobà wieƒcowà mo˝e Êwiadczyç jedynie o wspó∏istnieniu zaka˝enia, zaÊ obecnoÊç bakterii w blaszce mia˝d˝ycowej – o kolonizacji blaszki (32, 35). Opublikowane w 1997 r. wyniki badaƒ przeprowadzonych w ma∏ej grupie 40 chorych po przebytym zawale serca, z podwy˝szonym mianem przeciwcia∏ przeciwko Chlamydia pneumoniae sugerowa∏y, ˝e krótkotrwa∏e (3–6 dni) leczenie zaka˝enia Chlamydia pneumoniae antybiotykiem makrolidowym – azitromycynà w dawce 500 mg/dob´ – zmniejsza liczb´ incydentów sercowo-naczyniowych w obserwacji 18-miesi´cznej (14). Podobnie pozytywne wyniki z zastosowania roksytromycyny w grupie 202 chorych z niestabilnà chorobà wieƒcowà obserwowano w badaniu ROXIS (15). Dalsze badania: ACADEMIC, przeprowadzone w grupie 302 chorych z chorobà wieƒcowà i WIZARD, które obj´∏y 7747 chorych po zawale serca – w obu badaniach leczonych azitromycynà vs placebo przez 3 miesiàce – nie potwierdzi∏y korzystnego wp∏ywu tej terapii na rokowanie (2, 36). Podobnie, po 12 miesiàcach obserwacji nie stwierdzono korzyÊci klinicznych ze stosowania 300 mg roksytromycyny przez 6 tygodni w grupie 868 chorych ze Êwie˝ym zawa∏em serca, którzy otrzymywali antybiotyk lub placebo (45). Ze wzgl´du na rozbie˝ne wyniki powy˝szych badaƒ interwencyjnych z u˝yciem antybiotyków, sugerowane jest przeprowadzenie dalszych badaƒ w du˝ych populacjach. PodkreÊla si´, ˝e indywidualna wra˝liwoÊç na zaka˝enie bakteryjne lub wirusowe zale˝na jest nie tylko od si∏y dzia∏ania czynnika infekcyjnego, ale tak˝e od wp∏ywu czynnika genetycznego i mechanizmów obronnych organiz- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY mu. Wysuwany jest poglàd, ˝e u niektórych osób lub w populacjach predysponowanych genetycznie, zaka˝enie takimi patogenami jak Chlamydia pneumoniae lub CMV mo˝e spowodowaç ich umiejscowienie w t´tnicach podatnych na stres hemodynamiczny, np. w t´tnicach wieƒcowych, mózgowych, obwodowych lub w aorcie. Niedostateczna odpowiedê endogennych mechanizmów obronnych lub reakcja immunologiczna stwarzajà warunki do wzrostu patogenu in situ oraz nasilenia i utrzymywania si´ zapalenia w Êcianie t´tnicy. Nast´pstwa infekcji z´bopochodnej mogà byç podobne. Niektórzy autorzy wykazali, ˝e u pacjentów ze z∏ym stanem uz´bienia, zw∏aszcza u osób z chorobà przyz´bia, wyst´pujà epizody niezbyt nasilonej, nawracajàcej bakteriemii (32). Haraszty i wsp. stwierdzili w 80% blaszek mia˝d˝ycowych, pobranych w czasie endarteriektomii t´tnicy szyjnej, bakterie odpowiedzialne za rozwój choroby przyz´bia, takie jak: Bacteroides forsythus, Porphyromonas gingivalis, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia. Dowodzi to, ˝e przenikn´∏y one z przyz´bia do krwi i ich udzia∏ w procesie rozwoju i progresji mia˝d˝ycy jest potencjalnie mo˝liwy (16). Mechanizmy wp∏ywu przewlek∏ej infekcji na rozwój mia˝d˝ycy t´tnic Z licznych badaƒ eksperymentalnych i klinicznych uzyskano dowody, ˝e zaka˝enie bakteryjne lub wirusowe wywiera wielokierunkowe dzia∏anie sprzyjajàce rozwojowi mia˝d˝ycy t´tnic. Najwa˝niejsze mechanizmy wp∏ywu czynnika infekcyjnego na proces powstawania mia˝d˝ycy i jej powik∏aƒ ilustruje rycina 1. Wykazano, ˝e odpowiedzià Êródb∏onka t´tnic na dzia∏anie klasycznych czynników ryzyka mia˝d˝ycy t´tnic jest mi´dzy innymi odczyn zapalny. Reakcja zapalna Êródb∏onka, charakterystyczna dla wczesnego okresu mia˝d˝ycy t´tnic, wyst´puje równie˝ w przebiegu przewlek∏ego zapalenia bakteryjnego lub wirusowego. Pobudzone zapalnie komórki Êródb∏onka wydzielajà selektyn´ E i P oraz moleku∏y adhezyjne ICAM-1 i VCAM-1 powodujàce przyleganie monocytów i limfocytów do Êródb∏onka. Stwierdzono, ˝e Chlamydia pneumoniae, po przenikni´ciu z dróg oddechowych do krwi, mo˝e zainfekowaç komórki Êródb∏onka, monocyty, makrofagi i komórki mi´Êni g∏adkich b∏ony Êrodkowej. Endotoksyny, b´dàce lipopolisacharydami bakteryjnymi, przyczyniajà si´ do wzrostu przepuszczalnoÊci Êródb∏onka. JednoczeÊnie wià˝à si´ one z czàsteczkami LDL powodujàc, ˝e czàsteczki te stajà si´ bardziej aterogenne i toksyczne dla komórek 15 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 16 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY Êródb∏onka. W´drujàce do warstwy podÊródb∏onkowej monocyty-makrofagi, poch∏aniajàc zmodyfikowane czàsteczki LDL, zmieniajà si´ w komórki piankowate tworzàce nacieczenia lipidowe w b∏onie wewn´trznej t´tnicy. Stwierdzono, ˝e Chlamydia pneumoniae przyspiesza tworzenie komórek piankowtaych. Podczas stymulacji toksynami bakteryjnymi makrofagi wytwarzajà du˝à iloÊç wolnych rodników tlenowych, które przyczyniajà si´ do utleniania czàsteczek LDL i wysokoaterogennej czàsteczki Lp(a). Tak zmodyfikowane lipoproteiny sà szybko przyswajane przez „scavanger” receptory na powierzchni makrofagów. Nast´puje nagromadzenie estrów cholesterolu w makrofagach i transformacja tych komórek do komórek piankowatych. Aktywacja wszystkich wy˝ej wymienionych komórek powoduje uwalnianie cytokin, chemokin i czynników wzrostu, a tak˝e enzymów proteolitycznych. Prowadzi to do dalszego uszkodzenia Êródb∏onka, do proliferacjii i migracji komórek mi´Êni g∏adkich b∏ony Êrodkowej w kierunku b∏ony wewn´trznej. Patogeny bakteryjne i wirusowe (np. Chlamydia pneumaniae i CMV) aktywujà szereg cytokin, które przyspieszajà rozwój mia˝d˝ycy i zwi´kszajà mo˝liwoÊç wystàpienia jej powik∏aƒ. We wczesnej fazie przyczyniajà si´ one do wzrostu przepuszczalnoÊci Êródb∏onka i nasilenia ekspozycji moleku∏ adhezyjnych. Zwi´kszajà produkcj´ wolnych rodników tlenowych, co wzmaga proces oksydatywnej modyfikacji LDL i Lp(a), ale tak˝e upoÊledza produkcj´ tlenku azotu przez Êródb∏onek. Ten ostatni efekt sprzyja skurczowi t´tnicy, agregacji p∏ytek i tworzeniu zakrzepu. TNF-a hamuje aktywnoÊç lipazy lipoproteinowej, co prowadzi do zaburzeƒ w metabolizmie lipidowym, wyra˝ajàcym si´ wzrostem st´˝enia trójglicery- Klasyczne czynniki ryzyka Zaka˝enie bakteryjne i wirusowe • Hiperlipidemia • NadciÊnienie t´tnicze • Palenie papierosów • Cukrzyca • Endotoksyny • Cytokiny • Bia∏ka szoku cieplnego • Enzymy proteolityczne Uszkodzenie Êródb∏onka Proliferacja i migracja komórek mi´Êni g∏adkich ≠ Czynniki krzepni´cia ≠ Agregacja p∏ytek ≠ Fibrynoliza Ø MIA˚D˚YCA P´kni´cie blaszki mia˝d˝ycowej ≠ wzrost Ø zmniejszenie Zakrzep Ryc.1 Mechanizmy powiàzania czynników infekcyjnych z mia˝d˝ycà t´tnic 16 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 17 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dów i obni˝eniem st´˝enia HDL w surowicy krwi. Stymulowana przez cytokiny zwi´kszona proliferacja i migracja komórek mi´Êni g∏adkich b∏ony Êrodkowej oraz proliferacja fibroblastów przyczynia si´ do dalszego rozwoju blaszki mia˝d˝ycowej. Istotnym elementem aterogennego dzia∏ania cytokin jest ich dzia∏anie prozakrzepowe, wywo∏ane poprzez zwi´kszenie aktywnoÊci inhibitora tkankowego aktywatora plazminogenu (PAI-1) oraz czynnika tkankowego. Dodatkowo wykazano, ˝e zaka˝enie CMV mo˝e zwi´kszyç w Êródb∏onku t´tnic wieƒcowych wytwarzanie czynnika von Willebranda, nasilajàcego gotowoÊç do zakrzepu. Dzia∏anie czynnika infekcyjnego powoduje tak˝e wzrost st´˝enia fibrynogenu w surowicy krwi. Pierwotnie prozapalne cytokiny IL-1 i TNF-a wyzwalajà ekspresj´ innej cytokiny, IL-6. Pe∏ni ona rol´ przekaênika („messenger”) powodujàcego zmian´ programu syntezy bia∏ek w wàtrobie ze zwykle produkowanych, np. albumin, na klas´ bia∏ek ostrej fazy – CRP. W tym mechanizmie lokalne zapalenie umiejscowione w Êcianie t´tnicy mo˝e spowodowaç odczyn ogólny, ze wzrostem CRP w surowicy krwi. Cytokiny stymulujà tak˝e wydzielanie bia∏ek szoku cieplnego – HSP. Sà one produkowane zarówno w organizmie ludzkim jak i przez mikroorganizmy (Chlamydia pneumoniae, CMV, Helicobacter pylori). W warunkach prawid∏owych HSP stabilizujà bia∏ka mitochondrialne. Wzrost ich produkcji nast´puje pod wp∏ywem takich czynników jak infekcja, nadciÊnienie t´tnicze, uraz, poparzenia. Wykazano, ˝e w przewlek∏ych infekcjach wywo∏anych przez Chlamydia pneumoniae wyst´puje znaczàcy wzrost HSP 60, majàcej w∏aÊciwoÊci aterogenne. Opisano reakcj´ krzy˝owà mi´dzy przeciwcia∏ami skierowanymi przeciwko HSP 65/60 a ludzkim HSP znajdujàcym si´ na powierzchni Êródb∏onka, która uszkadza jego komóreki. HSP odgrywa równie˝ znaczàcà rol´ w destabilizacji blaszki mia˝d˝ycowej, gdy˝ lokalizujàc si´ w makrofagach stymuluje je do produkcji enzymów proteolitycznych – metaloproteinaz – których aktywnoÊç przyczynia si´ do rozk∏adu kolagenu, os∏abienia pokrywy ∏àcznotkankowej blaszki mia˝d˝ycowej, i w konsekwencji – do jej p´kni´cia. JednoczeÊnie interferon-g, produkowany przez limfocyty T zgromadzone w blaszce mia˝d˝ycowej, hamuje syntez´ kolagenu przez komórki mi´Êni g∏adkich. Do destabilizacji blaszki i do powstania zakrzepu w jej p´kni´tym fragmencie przyczynia si´ tak˝e produkcja cytokin prozapalnych – IL-1 i TNF-a – przez makrofagi, oraz aktywnoÊç czynnika tkankowego i wzrost st´˝enia fibrynogenu w surowicy krwi. Dzi´ki wynikom wielu dotychczasowych badaƒ ustalono, ˝e ocena st´˝enia w surowicy krwi szeregu markerów zapalenia, jak CRP, fibrynogen, amyloid A, moleku∏y adhezyjne ICAM-1, VCAM-1, cytokiny TNF-a, Il-1, IL-6, jest pomocna w okreÊleniu ryzyka póêniejszych powik∏aƒ sercowo-naczyniowych u chorych z ostrymi zespo∏ami wieƒcowymi, ze stabilnà chorobà wieƒcowà, a tak˝e u osób zdrowych ( 26, 32, 35). Choroba przyz´bia i jej nast´pstwa Poj´cie przyz´bia zasta∏o wprowadzone pod koniec XIX wieku przez stomatologa niemieckiego Wunscheina, a w 1920 roku jego rodak Weski zaproponowa∏ nazw´ „periodontium’’, która do dzisiaj jest powszechnie u˝ywana. W tym okresie wzi´∏a swój poczàtek nowa, dynamicznie rozwijajàca si´ ga∏àê stomatologii – periodontologia, prze˝ywajàca swój rozkwit od drugiej po∏owy XX wieku. Periodontium stanowi jednostk´ morfologiczno-czynnoÊciowà obejmujàcà: dziàs∏o, oz´bnà, cement korzeniowy oraz koÊç wyrostka z´bodo∏owego. Funkcja przyz´bia polega na utrzymaniu z´bów w koÊci wyrostków z´bodo∏owych szcz´ki i ˝uchwy. P∏ytka naz´bna, gromadzàca si´ na powierzchni z´bów, jest g∏ównym êród∏em patogennej flory bakteryjnej wywo∏ujàcej zapalenie dziàse∏. U 85 % ludzi zdrowych, z niewielkà iloÊcià saprofitycznej p∏ytki bakteryjnej, stwierdza si´ wyst´powanie bakterii Gram-dodatnich z grupy Streptococcus, Actinomyces i Lactobacillus. Jednak˝e w miar´ rozwoju patologicznego procesu odk∏adania si´ p∏ytki naz´bnej, który najcz´Êciej jest zwiàzany ze z∏ym oczyszczaniem uz´bienia i/lub wp∏ywem innych czynników u∏atwiajàcych jej retencj´, w jej strukturze zaczynajà przewa˝aç bakterie Gram-ujemne. Zaliczamy do nich np. Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Bacteroides forsythus, Prevotella intermedia, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Chlamydia pneumoniae. ObecnoÊç tych bakterii zwiàzana jest z przewlek∏ym zapaleniem przyz´bia. Pa∏eczki Gram-ujemne – rodzaj drobnoustroju Porphyromonas gingivalis Treponema denticola Bacteroides forsythus Prevotella intermedia Actinobacillus actinomycetemcomitans Chlamydia pneumoniae Tab.1 Bakterie Gram-ujemne najcz´Êciej izolowane z p∏ytki naz´bnej. Socransky S.S. i wsp. J Clin Periodontal 1998, 25, 134 (40) 17 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 18 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY Tabela 1 zestawia bakterie Gram-ujemne najcz´Êciej izolowane z p∏ytki naz´bnej. W wyniku sta∏ego kontaktu p∏ytki bakteryjnej z dziàs∏em, wokó∏ z´bów po kilku dniach wyst´pujà objawy zapalenia dziàse∏, manifestujàce si´ ich obrz´kiem, zaczerwienieniem i krwawieniem, np. przy myciu z´bów. Sà to jednak zmiany odwracalne i po ustaniu dzia∏ania czynnika zapalnego dziàs∏a wracajà do normy. W 1965 roku Loë opublikowa∏ obserwacje dotyczàce wyst´powania zapalenia dziàse∏ po zaprzestaniu szczotkowania z´bów przez okres 3 tygodni, a nast´pnie ustàpienia zapalenia po wznowieniu zabiegów higienicznych powodujàcych usuni´cie p∏ytki naz´bnej (28). W przypadku przed∏u˝ajàcego si´ stanu zapalnego tkanek przyz´bia zwiàzanego ze zwi´kszonà kolonizacjà drobnoustrojów i/lub dzia∏aniem ich produktów, dochodzi do nieodwracalnego uszkodzenia tkanek przyz´bia. Cz´sto towarzyszy temu procesowi odk∏adanie si´ na powierzchni z´ba i na granicy zàb – dziàs∏o uwapnionej p∏ytki naz´bnej – kamienia naz´bnego. P∏ytka bakteryjna i jej produkty, oddzia∏ujàce destrukcyjnie na przyz´bie, cz´sto powodujà zanik koÊci wyrostka z´bodo∏owego szcz´ki i ˝uchwy. W wyniku tego procesu dochodzi do zwi´kszonej ruchomoÊci z´bów – Zdrowie Zdrowe dziàs∏o Poziom zdrowej koÊci rozchwiania, a w dalszej konsekwencji do ich utraty (13, 42). Rycina 2 przedstawia schemat zdrowego i chorego przyz´bia. Bakterie wchodzàce w sk∏ad p∏ytki naz´bnej wydzielajà szereg czynników szkodliwie wp∏ywajàcych na przyz´bie. Sà to enzymy: kolagenaza, proteaza, keratynaza, fosfolipaza A i inne, oraz chemotoksyny, egzo- i endotoksyny oraz swoiste antygeny. Ich destrukcyjne oddzia∏ywanie w obr´bie przestrzeni otaczajàcej zàb prowadzi do powstania patologicznych kieszonek przyz´bnych nad- i podz´bodo∏owych, w których gromadzà si´ resztki pokarmowe i bakterie. Sugeruje si´, ˝e aktywnoÊç p∏ytki bakteryjnej nie ogranicza si´ tylko miejscowo do struktur przyz´bia, ale w sposób bezpoÊredni (naczyniami krwionoÊnymi) lub poÊredni (uruchomienie kaskady cytokinowo-zapalnej) wp∏ywa na inne odleg∏e struktury organizmu, mi´dzy innymi serce i uk∏ad krwionoÊny. Niektórzy autorzy wykazali, ˝e u pacjentów ze z∏ym stanem uz´bienia, zw∏aszcza u osób z chorobà przyz´bia, stwierdza si´ cz´ste epizody bakteriemii powodowanej przez bakterie Gram-ujemne, takie jak Porphyromonas gingivalis bàdê przez Gram-dodatni Streptococcus viridans. Badania Meyera i wsp. udowodni∏y, ˝e Choroba przyz´bia P∏ytka bakteryjna Kamieƒ Kieszonka przyz´bna Obni˝ony poziom koÊci Ryc.2 18 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 19 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 nawracajàce epizody bakteriemii wywo∏anej przez Streptococcus sanguis obecny w przyz´biu sà czynnikiem zwi´kszajàcym agregacj´ p∏ytek krwi in vivo. Ten mechanizm dzia∏ania bakterii mo˝e przyczyniç si´ do wystàpienia zakrzepu w t´tnicy wieƒcowej (33). Toczàcy si´ proces zapalny wywo∏any przez bakteryjnà p∏ytk´ naz´bnà wywiera silne dzia∏anie chemotaktyczne na granulocyty, monocyty i limfocyty gospodarza. Dochodzi wi´c do aktywacji reakcji zapalnej i immunologicznej. Mediatorami reakcji zapalnej sà cytokiny, np. interleukiny (IL-1, IL-6) lub czynnik martwicy nowotworów TNF-a. Miejscowym efektem ich oddzia∏ywania jest destrukcja tkanek przyz´bia, natomiast odleg∏ym jest uszkodzenie Êródb∏onka t´tnic, wzrost agregacji p∏ytek krwi i upoÊledzenie endogennej fibrynolizy. Wzrost produkcji enzymów proteolitycznych – metaloproteinaz, który jest stymulowany przez cytokiny, mo˝e doprowadziç do degradacji zr´bu ∏àcznotkankowego blaszki mia˝d˝ycowej i jej niestabilnoÊci. Obron´ tkanek przyz´bia przed dzia∏aniem bezpoÊrednim i poÊrednim flory bakteryjnej w chorobach przyz´bia warunkuje nieswoista odpornoÊç wrodzona, jak i swoista odpornoÊç nabyta. WÊród mechanizmów odpowiedzi wrodzonej bardzo istotnà rol´ odgrywa obrona naturalna, w której decydujàcà rol´ pe∏nià tzw. fagocyty profesjonalne (granulocyty oboj´tnoch∏onne i makrofagi), komórki nadzoru immunologicznego – limfocyty, uk∏ad dope∏niacza, lizozym oraz interferon. OdpornoÊç nabyta wyra˝a si´ zdolnoÊcià reaktywnego rozpoznania antygenu, swoistoÊcià reakcji oraz pami´cià immunologicznà. Sk∏adajà si´ na nià: wczesna reakcja humoralna, póêna reakcja komórkowa oraz tolerancja immunologiczna. Antygeny obecne w chorobie przyz´bia wywo∏ujà jednoczeÊnie odpowiedê typu humoralnego i komórkowego. Rola nabytej komórkowej odpowiedzi immunologicznej w etiopatogenezie choroby przyz´bia wià˝e si´ ze wzrostem aktywnoÊci subpopulacji limfocytów T. Uwa˝a si´, ˝e do rozwoju choroby przyz´bia dochodzi w wyniku zachwiania równowagi pomi´dzy destrukcyjnym dzia∏aniem bakterii z p∏ytki naz´bnej na otaczajàce tkanki przyz´bia, a mechanizmami obronnymi gospodarza w postaci odpowiedzi komórkowej i humoralnej, modyfikowanymi przez czynniki ryzyka rozwoju choroby przyz´bia (5, 6, 13, 42). Ustalono, ˝e czynnikami ryzyka sprzyjajàcymi rozwojowi choroby przyz´bia sà: niedostateczna higiena jamy ustnej, prowadzàca do rozwoju patologicznej mikroflory bakteryjnej, palenie papierosów, stres, cukrzyca, osteoporoza, choroby ogólnoustrojowe przebiegajàce z niedoborami immunologicznymi, np. AIDS, i wrodzone niedobory immunologiczne. Wybitny periodontolog amerykaƒski R.J. Genco zaproponowa∏ list´ czynników istotnie wp∏ywajàcych na wystàpienie choroby przyz´bia, na które nie mamy wp∏ywu, i okreÊli∏ je mianem determinantów. Zaliczy∏ do nich: wiek, p∏eç, czynnik genetyczny oraz niski status spo∏eczny (12, 13). Tabela 2 prezentuje czynniki sprzyjajàce wyst´powaniu choroby przyz´bia. Wykazano, ˝e u osób starszych, w zwiàzku z os∏abieniem systemów obronnych organizmu, proces zapalny przyz´bia jest bardziej nasilony i ma szybszy przebieg ni˝ w m∏odszym wieku. Choroba przyz´bia cz´Êciej dotyczy m´˝czyzn ni˝ kobiet. Sugeruje si´, ˝e wi´ksza cz´stoÊç chorób przyz´bia u m´˝czyzn ma zwiàzek z niedostatecznà starannoÊcià w utrzymaniu higieny jamy ustnej, cz´stszym paleniem papierosów, piciem alkoholu, rzadszymi wizytami u dentysty. Nierzadko pacjenci z grupy o ni˝szym statusie spo∏ecznym i finansowym zaniedbujà higien´ jamy ustnej i wizyty u dentysty, gorzej si´ od˝ywiajà, sà nara˝eni na na∏ogi. W 1997 roku badacz amerykaƒski Kornman opracowa∏, jako pierwszy, test genetyczny PST (Periodontal Susceptible Test), dzi´ki któremu mo˝na oceniç przypuszczalne ryzyko wystàpienia choroby przyz´bia. Wykazano, ˝e osoby z pozytywnym wynikiem testu zapadajà na chorob´ przyz´bia szeÊciokrotnie cz´Êciej ni˝ osoby z wynikiem negatywnym (12, 13, 25). Bardzo du˝à rol´ w powstawaniu i nasileniu choroby przyz´bia odgrywa palenie papierosów. Wzmaga ono odk∏adanie si´ z∏ogów naz´bnych, a jednoczeÊnie utrudnia leczenie choroby przyz´bia (21). Wykazano zwiàzek Determinanty Czynniki ryzyka Wiek Mikroflora bakteryjna P∏eç Palenie papierosów Czynnik genetyczny Stres Niski status spo∏eczny Cukrzyca Osteoporoza Choroby ogólnoustrojowe przebiegajàce z niedoborami immunologicznymi Tab.2 Czynniki sprzyjajàce wyst´powaniu choroby przyz´bia. Górska R.: Choroby przyz´bia. Wyd. A.M. w Warszawie, 2001 (13) 19 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 20 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY pomi´dzy iloÊcià wypalanych papierosów a intensywnoÊcià choroby. Ostatni okres przyniós∏ prawdziwà rewolucj´ poglàdów na temat roli zwi´kszonego st´˝enia mediatorów zapalnych i cytokin ( IL-1, TNF-a, IL-6, PGE2), oraz ich oddzia∏ywania miejscowego (bezpoÊredniego) a tak˝e ogólnoustrojowego (poÊredniego) u palaczy papierosów. W tkankach przyz´bia dochodzi u nich do wzrostu iloÊci bakterii beztlenowych. W nast´pstwie obserwuje si´ wy˝szà aktywnoÊç enzymów proteolitycznych (kolagenaza, proteaza), a tak˝e zaburzenia immunologiczne przebiegajàce z upoÊledzeniem fagocytozy, chemotaksji i zmniejszeniem iloÊci komórek CD 4. Znaczenie stresu w patomechanizmie chorób przyz´bia mo˝e wynikaç z faktu, i˝ w okresie napi´ç psychicznych dochodzi do zaniedbaƒ nawyków higienicznych, gorszego od˝ywiania, cz´stego palenia tytoniu. Wyst´powaç mogà tak˝e zaburzenia w systemie obronnym gospodarza, zwiàzane ze wzrostem poziomu kortykosterydów. Zaobserwowano Êcis∏y zwiàzek mi´dzy stopniem destrukcji przyz´bia a cukrzycà, niezale˝nie od wieku i stanu higieny jamy ustnej. U chorych obserwuje si´ wi´ksze iloÊci p∏ytki naz´bnej, co mo˝e pozostawaç w zwiàzku z dietà cukrzycowà, spadkiem obronnych mechanizmów immunologicznych, z cz´stymi infekcjami, mikroangiopatià, zwi´kszonà aktywnoÊcià kolagenazy. Cukrzyca wp∏ywa równie˝ na wolniejszy przebieg leczenia choroby przyz´bia. Osteoporoza dotyczy cz´sto kobiet po menopauzie. Badania przeprowadzone w grupie kobiet amerykaƒskich wykaza∏y koincydencj´ pomi´dzy osteoporozà a destrukcjà struktur kostnych przyz´bia, cz´sto dodatkowo nasilonà przez palenie papierosów (5, 13, 42). Jak wynika z wymienionego przeglàdu czynników ryzyka, wiele z nich jest wspólnych dla choroby przyz´bia i choroby wieƒcowej. Do tej grupy zaliczyç mo˝na: wiek, p∏eç m´skà, palenie papierosów, stres, cukrzyc´ oraz najprawdopodobniej czynnik zapalny. Zwiàzek chorób przyz´bia z chorobà wieƒcowà W 1989 roku Mattila i wsp. opublikowali wyniki jednego z pierwszych badaƒ poÊwi´conych powiàzaniu choroby przyz´bia z chorobà wieƒcowà. Grupa badaczy fiƒskich zbada∏a stan przyz´bia u 100 chorych hospitalizowanych z powodu Êwie˝ego zawa∏u serca i w 102osobowej grupie kontrolnej bez zawa∏u (m´˝czyêni do 60. roku ˝ycia i kobiety do 65. roku ˝ycia). Przeprowadzono ocen´ stanu jamy ustnej, wykorzystujàc dane z periodontologicznego badania lekarskiego i badania radiologicznego (pantomogram szcz´k). Na podstawie uzyskanych wyników dla ka˝dego chorego wyliczono tzw. ca∏kowity indeks z´bowy, który uwzgl´dnia∏ obecnoÊç i zaawansowanie próchnicy, schorzeƒ przyz´bia (obecnoÊç i g∏´bokoÊç kieszonek przyz´bnych), zmian oko∏owie- Liczba badanych Wiek badanych Czas trwania badania (lata) De Stefano i wsp. (1993) 9760 25 – 74 14 badanie periodontologiczne i radiologiczne Ch. p. zwi´ksza ryzyko: • ch. w. – 1,25 x • zw∏aszcza u m´˝czyzn < 50 r. ˝. 2 Beck i wsp. (1996) 1147 M 21 – 80 18 badanie periodontologiczne i radiologiczne Ch. p. zwi´ksza ryzyko: • ch. w. – 1,5 x • ch. w. zakoƒczonej zgonem – 1,9 x • udaru mózgu – 2,8 x 3 Wu i wsp. (1999, 2000) 9962 25 – 74 21 badanie periodontologiczne Ch. p. zwi´ksza ryzyko: • ch. w. – 1,36 x • udaru niedokrwiennego mózgu – 2,11 x 4 Hymann i wsp. (2002) 5285 ≥40 6 badanie periodontologiczne Ch. p. zwi´ksza ryzyko: • ch. w. – 8 x u palaczy papierosów 5 Joshipura i wsp. (1996) 44119 40 – 75 6 ankieta Ch. p. nie zwi´ksza ryzyka ch. w. 6 Hujoel i wsp. (2000) 8032 M 25 – 74 10 badanie periodontologiczne Ch. p. nie zwi´ksza ryzyka ch. w. 7 Howell i wsp. (2001) 22037 M 40 – 84 12,3 ankieta Ch. p. nie zwi´ksza ryzyka ch. w. Lp. Autorzy 1 Metodyka oceny przyz´bia Tab.3 Wyniki badaƒ epidemiologicznych oceniajàcych zwiàzek pomi´dzy chorobami przyz´bia i chorobà wieƒcowà M – m´˝czyêni; Ch. p. – choroba przyz´bia; Ch. w. – choroba wieƒcowa 20 Wyniki Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 21 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 rzcho∏kowych i zapalnych dziàse∏. Stwierdzono istotnie statystycznie wy˝sze wartoÊci ca∏kowitego indeksu z´bowego w grupie chorych z zawa∏em serca, w porównaniu do chorych bez zawa∏u (p<0,01). Stan przyz´bia by∏ znamiennie gorszy u chorych ze Êwie˝ym zawa∏em serca ni˝ w grupie kontrolnej (p<0,01), co by∏o niezale˝ne od wieku, statusu spo∏ecznego, palenia papierosów, poziomu lipidów i wyst´powania cukrzycy (30). W ostatnich kilkunastu latach ocena zwiàzku chorób przyz´bia z chorobà wieƒcowà by∏a przedmiotem wielu badaƒ. WÊród nich na uwag´ zas∏ugujà: 1. wieloletnie prospektywne badania epidemiologiczne prowadzone w du˝ych populacjach, poÊwi´cone ocenie potencjalnego zwiàzku mi´dzy chorobà przyz´bia a zapadalnoÊcià na chorob´ wieƒcowà, 2. badania b´dàce próbà odpowiedzi na pytanie, czy choroba przyz´bia wyst´puje cz´Êciej u osób z chorobà wieƒcowà ni˝ u zdrowych, 3. badania oceniajàce, czy wyst´powanie choroby przyz´bia ma wp∏yw na dynamik´ choroby wieƒcowej. Wyniki d∏ugoletnich badaƒ prospektywnych, przedstawione w tabeli 3, sà niejednoznaczne. W kilku z tych badaƒ, przeprowadzonych w populacji amerykaƒskiej, wykazano, ˝e choroba przyz´bia stanowi istotny czynnik ryzyka zwi´kszonej chorobowoÊci i ÊmiertelnoÊci z przyczyn sercowo-naczyniowych, w tym z powodu choroby wieƒcowej. DeStefano i wsp. obj´li badaniami grup´ 9760 osób w wieku 25–74 lat, obserwowanych przez 14 lat. W chwili rozpocz´cia obserwacji w badanej grupie nie by∏o chorych z chorobà wieƒcowà, przebytym udarem mózgu i niewydolnoÊcià serca. U osób z chorobà przyz´bia, stwierdzanà na poczàtku badania, wykazano wzrost wskaênika ryzyka choroby wieƒcowej wynoszàcy 1,25, w porównaniu z osobami bez istotnej choroby przyz´bia. Wzgl´dne ryzyko choroby wieƒcowej by∏o najwy˝sze u m´˝czyzn poni˝ej 50. roku ˝ycia i wynosi∏o 1,72. Wzrost ÊmiertelnoÊci z ró˝nych przyczyn, i z powodu choroby wieƒcowej, korelowa∏ z zaawansowaniem choroby przyz´bia. Na podstawie uzyskanych wyników autorzy wyrazili poglàd, ˝e choroba przyz´bia i z∏a higiena jamy ustnej w wi´kszym stopniu wià˝à si´ ze wzrostem ÊmiertelnoÊci ogólnej, ni˝ ze zwi´kszonà zapadalnoÊcià na chorob´ wieƒcowà. W analizie wyników nie uwzgl´dniono, niestety, wp∏ywu klasycznych czynników ryzyka choroby wieƒcowej, zw∏aszcza palenia papierosów, wspólnego czynnika ryzyka dla choroby przyz´bia i choroby wieƒcowej (9). Podobne wyniki badaƒ, wskazujàce, ˝e choroba przyz´bia mo˝e byç czynnikiem ryzyka choroby wieƒcowej i wzrostu ÊmiertelnoÊci nià spowodowanej, uzyskali Beck i wsp. Au- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY torzy ci ocenili stan przyz´bia u 1147 m´˝czyzn w wieku 21–80 lat, poddanych 18-letniej obserwacji. W analizie statystycznej uwzgl´dnili klasyczne czynniki ryzyka choroby wieƒcowej. Dokonali klinicznej i radiologicznej oceny zaawansowania choroby przyz´bia. W grupie osób z obecnà na poczàtku obserwacji chorobà przyz´bia stwierdzili wzrost ryzyka choroby wieƒcowej oraz ci´˝kich epizodów choroby wieƒcowej zakoƒczonych zgonem i udaru mózgu, wynoszàcy odpowiednio 1,5, 1,9 i 2,8, w porównaniu do grupy bez chorób przyz´bia. Autorzy wykazali tak˝e, i˝ wzrost cz´stoÊci incydentów wieƒcowych koreluje z nasileniem choroby przyz´bia (3). Wu i wsp. przedstawili wyniki 21-letnich badaƒ populacji 9962 osób w wieku 25–74 lat, z których na wst´pie badania wykluczono chorych z chorobà wieƒcowà, z przebytym udarem mózgu i z niewydolnoÊcià serca. Badacze ci stwierdzili, ˝e choroba przyz´bia wià˝e si´ ze wzrostem wskaênika ryzyka choroby wieƒcowej do 1,36 oraz ryzyka niedokrwiennego udaru mózgu do 2,11, zw∏aszcza u osób, które na poczàtku obserwacji by∏y w wieku 25–54 lat. Na podkreÊlenie zas∏uguje fakt, ˝e nie znaleziono istotnego zwiàzku pomi´dzy chorobà przyz´bia a zapadalnoÊcià na krwotoczne udary mózgu. W analizie statystycznej uwzgl´dniono wyst´powanie klasycznych czynników ryzyka chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego, jednak autorzy samokrytycznie podkreÊlili niedociàgni´cia metodyczne swoich badaƒ. Za takie uznali brak okresowej oceny periodontologicznej chorych, która mog∏a zmieniç si´ w trakcie bardzo d∏ugiej obserwacji – badanie stomatologiczne wykonano tylko na poczàtku programu (43, 44). W kilku badaniach zwrócono uwag´ na znaczenie dodatkowych czynników wp∏ywajàcych na zwi´kszonà zapadalnoÊç na chorob´ wieƒcowà u osób z chorobami przyz´bia. W badaniach amerykaƒskich, dotyczàcych 5285 osób w wieku powy˝ej 40 lat, Hyman i wsp. stwierdzili, ˝e palenie papierosów jest istotnym czynnikiem wp∏ywajàcym na zwi´kszenie cz´stoÊci wyst´powania incydentów wieƒcowych u chorych z chorobà przyz´bia. Dotyczy∏o to przede wszystkim pacjentów, u których epizody wieƒcowe wystàpi∏y w m∏odym wieku, pomi´dzy 25. i 50. rokiem ˝ycia. Autorzy wykazali, ˝e ryzyko incydentów wieƒcowych zwi´ksza si´ 8-krotnie u palaczy z najbardziej nasilonà patologià przyz´bia. W komentarzu podkreÊlono, ˝e palenie papierosów jest czynnikiem ryzyka zarówno choroby wieƒcowej jak i choroby przyz´bia, co utrudnia interpretacj´ izolowanego wp∏ywu chorób przyz´bia u palaczy na wyst´powanie choroby wieƒcowej (21). 21 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 22 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY Paunio i wsp. w grupie 1384 chorych z populacji fiƒskiej ocenili zwiàzek pomi´dzy przewlek∏ymi infekcjami z´bopochodnymi, wyra˝onymi liczbà utraconych z´bów, a chorobà wieƒcowà u m´˝czyzn w wieku 45–64 lat. Ustalono, ˝e cz´stoÊç wyst´powania choroby wieƒcowej w grupie chorych, u których stwierdzono utrat´ mniej ni˝ po∏owy z´bów, wynosi ok. 10% i wzrasta dwukrotnie u tych pacjentów, którzy utracili wi´cej ni˝ po∏ow´ uz´bienia. Liczba utraconych z´bów okaza∏a si´ istotnym statystycznie czynnikiem ryzyka wystàpienia choroby wieƒcowej, ale jedynie u osób palàcych papierosy. Nale˝y zauwa˝yç, ˝e badana grupa nie obejmowa∏a chorych w wieku podesz∏ym, u których utrata uz´bienia jest zwiàzana g∏ównie ze schorzeniami przyz´bia. U m∏odszych do ekstrakcji z´bów dochodzi g∏ównie z powodu próchnicy, rzadziej w wyniku choroby przyz´bia (37). W badaniu szwedzkim obejmujàcym grup´ 2839 osób w wieku 20–84 lata, którzy samodzielnie wype∏niali ankiety zamieszczajàc w nich dane dotyczàce stanu jamy ustnej i chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego, Buhlin i wsp. wskazujà na istotny zwiàzek zapalenia dziàse∏ ze zwi´kszonà zapadalnoÊcià na choroby sercowo-naczyniowe. W trakcie analizy nie znaleziono istotnej zale˝noÊci pomi´dzy obecnoÊcià kieszonek przyz´bnych, b´dàcych wyrazem choroby przyz´bia, a wi´kszà cz´stoÊcià schorzeƒ sercowo-naczyniowych. Badanie to by∏o oparte wy∏àcznie na danych ankietowych, tote˝ ma ograniczonà wartoÊç obiektywnà. Wyniki Buhlina i wsp. sà zgodne z doniesieniami Morrisona i wsp., którzy w retrospektywnym badaniu epidemiologicznym przeprowadzonym w Kanadzie, i obejmujàcym ponad 11 tysi´cy osób, wykazali ponad 2-krotne zwi´kszenie ryzyka zgonu z powodu choroby wieƒcowej u pacjentów ze Êrednio i ci´˝ko zaawansowanym zapaleniem dziàse∏ (4, 34). Nie wszystkie badania epidemiologiczne potwierdzajà istnienie zwiàzku pomi´dzy chorobà przyz´bia a zwi´kszonà zapadalnoÊcià na chorob´ wieƒcowà. Wyniki takie przedstawili Joshipura, Howell oraz Hujoel w oparciu o badania prospektywne, obejmujàce ∏àcznie ponad 70.000 pacjentów. PodkreÊliç jednak nale˝y, ˝e zarówno Joshipura jak i Howell dane dotyczàce stanu przyz´bia i wyst´powania incydentów wieƒcowych uzyskiwali na podstawie ankiet samodzielnie wype∏nianych przez badanych, co ogranicza obiektywizm uzyskiwanych informacji. Pomimo ˝e Howell i wsp. badali wy∏àcznie lekarzy, a w grupie Joshipury i wsp. znaleêli si´ tylko fachowi pracownicy s∏u˝by zdrowia, w tym ponad po∏ow´ stanowili lekarze-dentyÊci, to zapewne ocena stanu zdrowia, dokonana przez lekarza w bezpoÊrednim badaniu by∏aby zdecydowanie bardziej wiarygod- 22 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 na. DoÊç nieoczekiwanie analiza przeprowadzona w grupie 22037 badanych przez Howella i wsp. wykaza∏a 39% redukcj´ ryzyka choroby sercowo-naczyniowej u pacjentów, którzy w czasie trwajàcej 6 lat obserwacji odleg∏ej utracili z´by (17, 19, 23). PodkreÊliç nale˝y, ˝e porównywalnoÊç wyników poszczególnych badaƒ epidemiologicznych utrudniona jest faktem stosowania ró˝nych metod oceny stanu przyz´bia (badanie ankietowe vs kliniczne badanie lekarskie o zró˝nicowanym zakresie), niekiedy ankietowà metodà ustalania faktu przebytego incydentu wieƒcowego, a tak˝e ró˝nà liczebnoÊcià grup i wiekiem badanych pacjentów. W niektórych badaniach pomijano fakt wp∏ywu klasycznych czynników choroby wieƒcowej na otrzymane wyniki. Relatywnie niewielka liczba epizodów wieƒcowych, które wystàpi∏y w czasie trwania niektórych z badaƒ, spowodowa∏a ma∏à moc statystycznà p∏ynàcych z nich wnosków. W zwiàzku z powy˝szym interesujàce wydajà si´ wyniki metaanalizy przedstawionej przez Janket i wsp. w 2003 roku na podstawie wyników 9 badaƒ epidemiologicznych (8 prospektywnych i 1 retrospektywne), opublikowanych w okresie od 1993 roku do lutego 2001 roku, obejmujàcych 107.011 osób. Ustalono, ˝e obecnoÊç choroby przyz´bia wià˝e si´ ze wzrostem ryzyka wystàpienia choroby wieƒcowej i udaru mózgu o 19%. Ryzyko to roÊnie do 44% u osób poni˝ej 65. roku ˝ycia. W podsumowaniu autorzy wyra˝ajà poglàd, ˝e pomimo umiarkowanego wzrostu ryzyka chorób sercowo-naczyniowych u osób z chorobà przyz´bia, problem ten jest istotny dla zdrowia publicznego. Zwiàzane jest to z cz´stym wyst´powaniem chorób przyz´bia, ocenianym w populacji amerykaƒskiej na blisko 40% (22). Przedmiotem nielicznych dotàd prac by∏a próba odpowiedzi na pytanie, czy u osób z chorobà wieƒcowà stwierdza si´ zwi´kszonà cz´stoÊç wyst´powania i/lub nasilenia choroby przyz´bia, w porównaniu z grupà osób bez choroby wieƒcowej. Wyniki kilku badaƒ przynios∏y pozytywnà odpowiedê na to pytanie, jednak˝e by∏y to badania przeprowadzone w ma∏ych grupach chorych. W omówionej na poczàtku, opublikowanej w 1989 r., jednej z pierwszych w literaturze prac na temat zwiàzku chorób przyz´bia z chorobami sercowo-naczyniowymi, Mattila i wsp. wykazali, ˝e stan przyz´bia by∏ znamiennie gorszy u osób ze Êwie˝ym zawa∏em serca ni˝ u zdrowych (30). Katz i wsp., badajàc grup´ 10590 ˝o∏nierzy armii izraelskiej, w wieku 19–61 lat, stwierdzili nieistotnie statystycznie, cz´stsze ni˝ u zdrowych, wyst´powanie powa˝nych zmian w przyz´biu u chorych z chorobà wieƒcowà, potwierdzonà badaniem koronarograficznym lub przebytym zawa∏em serca (24). Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 23 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Loesche i wsp., na podstawie badania periodontologicznego grupy 320 osób powy˝ej 60. roku ˝ycia wykazali, ˝e osoby z chorobà wieƒcowà majà istotnie mniejszà liczb´ z´bów, cz´Êciej u˝ywajà protez z´bowych, majà du˝à iloÊç kamienia naz´bnego oraz ni˝szy stopieƒ kolonizacji Êliny szczepem Streptococcus sanguis. Niski stopieƒ kolonizacji Êliny szczepem Streptococcus sanguis autorzy t∏umaczà brakiem z´bów, gdy˝ bakteria ta kolonizuje powierzchnie z´bów. U osób z dobrà higienà jamy ustnej i wi´kszà liczbà z´bów jest to bakteria dominujàca w jamie ustnej (27). W kolejnych badaniach Emingil i wsp. stwierdzili statystycznie istotnie wi´kszà cz´stoÊç wyst´powania choroby przyz´bia, ocenianà liczbà kieszonek przyz´bnych o g∏´bokoÊci powy˝ej 4 mm, u 60 pacjentów ze Êwie˝ym zawa∏em serca, ni˝ u 60 chorych ze stabilnà chorobà wieƒcowà (p=0,0012). Autorzy zwrócili uwag´ na z∏y stan higieny jamy ustnej jako powszechne zjawisko w badanej grupie chorych ze Êwie˝ym zawa∏em serca. Abou-Raya i wsp. stwierdzili wyst´powanie choroby przyz´bia a˝ u 95% badanych z grupy 42 chorych z potwierdzonà koronarograficznie chorobà wieƒcowà (1, 10). Podobnie, w badaniach w∏asnych przeprowadzonych w grupie 50 chorych z ostrymi zespo∏ami wieƒcowymi, Czerniuk obserwowa∏ wyst´powanie choroby przyz´bia u wszystkich badanych, z czego u 31 osób – o przebiegu ci´˝kim (5). Malthaner i wsp. w grupie 100 chorych w wieku powy˝ej 40 r.˝. badali zwiàzek pomi´dzy wyst´powaniem choroby przyz´bia a obecnoÊcià w badaniu angiograficznym istotnych (>50%) zw´˝eƒ w t´tnicach wieƒcowych. Stwierdzili nieznamiennie statystycznie cz´stsze wyst´powanie zaawansowanego schorzenia przyz´bia u pacjentów z istotnymi zmianami w t´tnicach wieƒcowych, w porównaniu do osób bez zmian w naczyniach. Jako jedno z ograniczeƒ badania autorzy wymienili fakt, ˝e wszyscy chorzy z grupy ze zmianami w t´tnicach wieƒcowych przyjmowali przewlekle niesterydowe leki przeciwzapalne (jako leczenie antyagregacyjne). Leki te ograniczajà rozwój schorzeƒ przyz´bia, tote˝ mog∏y mieç wp∏yw na uzyskane wyniki (29). W niektórych badaniach rozwa˝any by∏ problem, czy istnienie choroby przyz´bia mo˝e pogarszaç przebieg kliniczny choroby wieƒcowej. Mattila i wsp. ocenili ÊmiertelnoÊç oraz cz´stoÊç wyst´powania nowych, ostrych epizodów wieƒcowych w grupie 214 osób z potwierdzonà koronarograficznie chorobà wieƒcowà, w zale˝noÊci od stanu przyz´bia ocenianego na poczàtku 7-letniej obserwacji. Ostre epizody wieƒcowe, w tym zakoƒczone zgonem, wystàpi∏y w tym okresie u 52 chorych. PATOGENEZA MIA˚D˚YCY Stwierdzono, ˝e istotnymi czynnikami ryzyka ostrych incydentów wieƒcowych w badanej grupie by∏y: choroba przyz´bia (p=0,007), liczba wczeÊniej przebytych zawa∏ów serca (p=0,003) i indeks masy cia∏a BMI (p=0,045). Po uwzgl´dnieniu w analizie klasycznych czynników ryzyka choroby wieƒcowej nadal wyst´powa∏ statystycznie istotny zwiàzek choroby przyz´bia ze zwi´kszonà cz´stoÊcià wyst´powania nowych zdarzeƒ wieƒcowych (p=0,003) (31). Do odmiennego wniosku doszli Hujoel i wsp., którzy obserwowali grup´ 636 chorych z chorobami sercowo-naczyniowymi przez kilkanaÊcie lat. Nie stwierdzili oni zwi´kszonego ryzyka epizodów wieƒcowych u osób z chorobà przyz´bia lub zapaleniem dziàse∏, a nawet u cz´Êci osób zmniejszenie tego ryzyka o 34%. PodkreÊliç nale˝y, ˝e ten ostatni wynik odnosi∏ si´ do podgrupy osób, które same okreÊla∏y swoje choroby kardiologiczne, bez oceny klinicznej, nie by∏y to wi´c dane obiektywne (20). Jak dotàd tylko w jednym z badaƒ ustosunkowano si´ do próby wyjaÊnienia, czy usuni´cie potencjalnych êróde∏ infekcji z´bopochodnej zmniejszy ryzyko choroby wieƒcowej. W oparciu o 17-letnie obserwacje 4027 osób Hujoel i wsp. doszli do wniosku, ˝e ca∏kowita eliminacja potencjalnych êróde∏ infekcji z´bopochodnej, co uzyskano przez usuni´cie wszystkich z´bów u niektórych badanych, nie zmniejsza ryzyka choroby wieƒcowej (18). Inne, liczne metody leczenia chorób przyz´bia nie zosta∏y dotychczas poddane ocenie w aspekcie ich wp∏ywu na zapadalnoÊç na chorob´ wieƒcowà. Nie wszystkie przeprowadzone dotychczas badania potwierdzajà zwiàzek chorób przyz´bia ze zwi´kszonà cz´stoÊcià wyst´powania i nasileniem choroby wieƒcowej. Jednak˝e nale˝y mieç na uwadze fakt, ˝e nawet niewielka, ale przewlek∏a bakteriemia mo˝e potencjalnie stanowiç czynnik przyczyniajàcy si´ do rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic wieƒcowych i jej powik∏aƒ. Metody oceny nasilenia tej bakteriemii oraz identyfikacji osób szczególnie podatnych na jej oddzia∏ywanie nie zosta∏y dotychczas ustalone. Aktualna wiedza dotyczàca wp∏ywu czynnika infekcyjnego na rozwój mia˝d˝ycy i na wyst´powanie niestabilnoÊci blaszki mia˝d˝ycowej wydaje si´ stanowiç przekonujàcà przes∏ank´ do w∏àczenia profilaktyki i terapii chorób przyz´bia do programu prewencji pierwotnej i wtórnej choroby wieƒcowej. Byç mo˝e w przysz∏oÊci uda si´ ustaliç, czy leczenie choroby przyz´bia wp∏ywa na zmniejszenie zapadalnoÊci na chorob´ wieƒcowà. 23 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 24 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY Streszczenie Wyniki wielu badaƒ eksperymentalnych i klinicznych wskazujà, ˝e zapalenie towarzyszy wszystkim okresom rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic i przyczynia si´ do wystàpienia jej powik∏aƒ. Aktualne dane sugerujà, ˝e przewlek∏e zaka˝enie bakteryjne lub wirusowe mo˝e odgrywaç istotnà rol´ w rozwoju mia˝d˝ycy, zw∏aszcza u osób predysponowanych genetycznie. Równie˝ niewielka, nawracajàcà bakteriemia zwiàzana z chorobà przyz´bia mo˝e byç czynnikiem sprzyjajàcym rozwojowi mia˝d˝ycy t´tnic. Przedstawiono ró˝norodne mechanizmy udzia∏u czynnika infekcyjnego w zapoczàtkowaniu i w przyÊpieszeniu rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic, podkreÊlajàc rol´ choroby przyz´bia w tym procesie. Omówiono wyniki badaƒ epidemiologicznych i klinicznych oceniajàcych zwiàzek choroby wieƒcowej z chorobà przyz´bia. Szereg z nich potwierdza, ˝e choroba przyz´bia mo˝e stanowiç czynnik ryzyka choroby wieƒcowej. W podsumowaniu autorzy wyra˝ajà opini´, ˝e dotychczasowa wiedza o roli czynnika zapalnego i infekcyjnego w patogenezie mia˝d˝ycy t´tnic sugeruje uwzgl´dnienie profilaktyki i leczenie choroby przyz´bia w prewencji pierwotnej i wtórnej choroby wieƒcowej. Summary Results of many experimental and clinical studies have shown, that inflammation accompanies all stages of atherosclerosis and contributes to its complications. Recent data suggest that chronic bacterial and viral infection may CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 play significant role in the development of atherosclerosis, especially in certain genetically susceptible people. Also mild but frequent episodes of bacteriemia connected with periodontal disease may participate in this process. A variety of potentially causative mechanisms, whereby microorganisms might initiate or accelerate the progression of atherosclerosis, are presented. Periodontal disease and its association with atherosclerosis is also described. Results of epidemiological and clinical studies evaluating the association between periodontal disease and coronary heart disease are discussed. Many of these studies have shown that periodontal disease may be regarded as the risk factor of coronary heart disease. In conclusion, authors express their opinion that recent knowledge concerning the role of inflammatory and infectious factor in the development of atherosclerosis suggest to include the prophylaxis and treatment of periodontal disease in the program of primary and secondary prevention of coronary heart disease. Adres autorów: 1/Klinika Chorób Wewn´trznych i Kardiologii Instytutu Stomatologii A.M. ul. Lindleya 4 02–005 Warszawa 2/Zak∏ad Chorób B∏ony Âluzowej i Przyz´bia Instytutu Stomatologii A.M. ul. Miodowa 18 00–246 Warszawa [email protected] PiÊmiennictwo: 1. Abou-Raya S., Naeem A., Abou-El Kheir H. i wsp.: Coronary artery disease and periodontal disease: is there a link? Angiology, 2002, 53, 141–148. 2. Anderson J.L., Muhlestein J.B., Carlquist J. i wsp.: Randomized secondary prevention trial of azithromycin in patients with coronary artery disease and serological evidence for Chlamydia pneumoniae infection. Circulation, 1999, 99, 1540–1547. 3. Beck J., Garcia R., Heiss G. i wsp.: Periodontal disease and cardiovascular disease. J Periodontol, 1996, 67, 1123–1137. 4. Buhlin K., Gustafsson A., Hakansson J. i wsp.: Oral health and cardiovascular disease in Sweden. Results of a national questionnaire survey. J Clin Periodontol, 2002, 29, 254–259. 5. Czerniuk M.: Zwiàzki choroby przyz´bia z ostrà niewydolnoÊcià wieƒcowà. Praca doktorska, Akademia Medyczna w Warszawie, 2001 r. 6. Czerniuk M., Filipiak K.J., Górska R. i wsp.: Stan przyz´bia a choroby uk∏adu sercowo-naczyniowego. Pol Arch Med Wewn, 1999, Cl, 5, 433–436. 7. Danesh J., Collins R., Peto R.: Chronic infections and coronary heart disease: is there a link? Lancet, 1997, 350, 430–436. 8. Danesh J.: Coronary heart disease, Helicobacter pylori, dental disease, Chlamydia pneumoniae, and Cytomegalovirus: meta-analyses of prospective studies. Am Heart J, 1999, 138, S434–S437. 9. De Stefano F., Anda R.F., Kahn H.S. i wsp.: Dental disease and risk of coronary heart disease and mortality. BMJ, 1993, 306, 688–691. 10. Emingil G., Buduneli E., Aliyev A. i wsp.: Association between periodontal disease and acute myocardial infarction. J Periodontol, 2000, 71, 1882–1886. 11. Fabricant C.G., Fabricant J., Litrenta M.M. i wsp: Virus-induced atherosclerosis. J Exp Med, 1978, 148, 335–340. 12. Genco R. J.: Current view on risk factors in periodontal disease. J Periodontol, 1996, 67, 1041–1049. 13. Górska R.: Choroby przyz´bia. Wyd. Akademia Medyczna w Warszawie, 2001. 14. Gupta S., Leatha E.W. Carrington D. i wsp.: Elevated Chlamydia pneumoniae antibodies, cardiovascular events, and azithromycin in male survivors of myocardial infarction. Circulation, 1997, 96, 404–407. 15. Gurfinkel E., Bozovich G., Daroca A. i wsp.: Randomized trial of roxithromycin in non-Q-wave coronary syndromes: the final report of the ROXIS study. Eur Heart J, 1999, 20, 121–127. 16. Haraszthy V.I., Zambon J.J., Trevisan M. i wsp.: Identification of periodontal pathogens in atheromatous plaques. J Periodontol, 2000, 71, 1554–1560. 17. Howell T.H., Ridker P.M., Ajani U.A. i wsp.: Periodontal disease and risk of subsequent cardiovas- 24 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 25 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY cular disease in U.S. male physicians. J Am Coll Cardiol, 2001, 37, 445–450. 18. Hujoel P.P., Drangsholt M., Spiekerman C. i wsp.: Examining the link between coronary heart disease and the elimination of chronic dental infections. JADA, 2001, 132, 883–889. 19. Hujoel P.P., Drangsholt M., Spiekerman C. i wsp.: Periodontal disease and coronary heart disease risk. JAMA, 2000, 284, 11, 1406–1410. 20. Hujoel P.P., Drangsholt M., Spiekerman C. i wsp.: Pre-existing cardiovascular disease and periodontitis: a follow-up study. J Dent Res, 2002, 81, 186–191. 21. Hyman J.J., Winn D.M., Reid B.C.: The role of cigarette smoking in the association between periodontal disease and coronary heart disease. J Periodontol, 2002, 73, 988–994. 22. Janket S.J., Baird A.E., Chuang S.K. i wsp.: Meta-analysis of periodontal disease and risk of coronary heart disease and stroke. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2003, 95, 559–569. 23. Joshipura K.J., Rimm E.B., Douglass C.W. i wsp.: Poor oral health and coronary heart disease. J Dent Res, 1996, 75, 1631–1636. 24. Katz J., Chaushu G., Sharabi Y.: On the association between hypercholesterolemia, cardiovascular disease and periodontal disease. J Clin Periodontol, 2001, 28, 865–868. 25. Kornman K.S.: Interleukin-1 genetic association with periodontitis in clinical practice. J Periodontol, 2000, 71, 156–163. 26. Libby P.: Inflammation and atherosclerosis. Circulation, 2002, 105, 1135–1143. 27. Loesche W.J., Schork A., Terpenning M.S. i wsp.: Assessing relationship between dental disease and coronary heart disease in elderly U.S. Veterans. JADA, 1998, 129, 301–311. 28. Loë H., Theilade E., Jensen S.B.; Experimental gingivitis in man. J Periodontol, 1965, 36, 177–187. 29. Malthaner S.C., Moore S., Mills R. i wsp.: Investigation of the association between angiographically defined coronary artery disease and periodontal disease. J Periodontol, 2002, 73,10, 1169–1176. 30. Mattila K.J., Nieminen M.S., Valtonen V.V. i wsp.: Association between dental health and acute myocardial infarction. Br Med J, 1989, 298, 779–782. 31. Mattila K.J., Valtonen V.V., Nieminen M. i wsp.: Dental infection and the risk of new coronary events: prospective study of patients with documented coronary artery disease. Clinical Infectious Disease, 1995, 20, 588–592. 32. Mehta J.L., Saldeen G.P., Rand K.: Interactive role of infection, inflammation and traditional risk factors in atherosclerosis and coronary artery disease. JACC, 1998, 31, 6, 1217–1225. 33. Meyer M.W., Gong K., Herzberg M.C.: Streptococcus sanguis-induced platelet clotting in rabbits and hemodynamic and cardiopulmonary consequences. Infect Immun, 1998, 66, 5906–5914. 34. Morrison H.I., Ellison L.F., Taylor G.W.: Periodontal disease and risk of fatal coronary heart and cerebrovascular diseases. J Cardiovasc Risk, 1999, 6, 7–11. 35. Muhlestein J.B.: Chronic infection and coronary artery disease, Med Clin of North Amer, 2000, 84, 1, 123–148. 36. O`Connor Ch.M., Dunne M.W., Pfeffer M.A. i wsp.: Azithromycin for the secondary prevention of coronary heart disease events ( the WIZARD study: a randomized controlled trial ). JAMA, 2003, 290, 1459–1466. 37. Paunio K., Impivaara O., Tiekso J. i wsp.: Missing teeth and ischemic heart disease in men aged 45–64 years. Eur Heart J, 1993, 14 (supl. K), 54–56. 38. Ross R.: Atherosclerosis: an inflammatory disease. N Engl J Med., 1999, 340, 115–126. 39. Saikku P., Leinonen M., Tenkanen L. i wsp.: Chronic Chlamydia pneumoniae infection as a risk factor for coronary heart disease in the Helsinki Heart Study. Ann Intern Med., 1992, 116, 273–278. 40. Socransky S.S., Haffajee A.D., Cugini M.A. i wsp.: Microbial complexes in subgingival plaque. J Clin Periodontol, 1998, 25, 134–138. 41. Tavendale R., Parratt D., Pringle S.D. i wsp.: Serological markers of Chlamydia pneumoniae infection in men and women and subsequent coronary events. The Scottish Heart Health Study Cohort. Eur Heart J, 2002, 23, 301–307. 42. Wierzbicka M. ( red.).: Periodontologia Kliniczna, Cz´Êç 1, wyd. Sanmedia. Med. Tour Press International, Warszawa, 1992. 43. Wu T., Trevisan M., Genco R. i wsp.: Periodontal disease as a risk factor for CVD, CHD, and stroke: The First National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES I) and its follow-up study. Circulation, 1999, 99, 8, 1109 (Abstract). 44. Wu T., Trevisan M., Genco R. i wsp.: Periodontal disease and risk of cerebrovascular disease. The First National Health and Nutrition Examination Survey and its follow-up study. Arch Intern Med, 2000, 160, 2749–2755. 45. Zahn R., Schneider S., Frilling B. i wsp.: Antibiotic therapy after acute myocardial infarction. Circulation, 2003, 107, 1253–1259. 25 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 26 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY dr med. T. Wielkoszyƒski Utlenione pochodne cholesterolu – oksysterole. Cz´Êç I – struktura, powstawanie, przemiany biologiczne i metody analizy Struktura i powstawanie oksysteroli (OS) Cholesterol (cholest-5a-en-3b-ol, Ch) jest 27-w´glowym sterolem zwierz´cym zawierajàcym w swej strukturze skondensowany uk∏ad czteropierÊcieniowy cyklopentanoperhydrofenantrenu i 8-w´glowy, nasycony ∏aƒcuch boczny oraz grup´ hydroksylowà w pozycji 3b. Jest szeroko rozpowszechniony w Êwiecie zwierz´cym – wyst´puje w ka˝dej ˝ywej komórce, a tak˝e w Êrodowisku pozakomórkowym, np. jako sk∏adnik lipoprotein osocza. M.in. ze wzgl´du na obecnoÊç w czàsteczce wiàzania nienasyconego D5 mo˝e podlegaç licznym reakcjom chemicznym, w tym utlenianiu. Ju˝ w 1901 roku zauwa˝ono, ˝e czysty Ch jest nietrwa∏y w obecnoÊci Êwiat∏a i powietrza, ale utlenianie tego sterolu opisano po raz pierwszy w 1907 roku. Dalsze badania prowadzone w latach póêniejszych doprowadzi∏y do wysuni´cia wniosku, i˝ to nie czysty Ch, lecz zawarte w nim produkty jego utleniania (oksysterole, OS) odpowiedzialne sà za wywo∏ywanie u zwierzàt doÊwiadczalnych mia˝d˝ycy (1950 r.) (1). Podobnie pierwsze badania dotyczàce identyfikacji steroli wyst´pujàcych w mia˝d˝ycowo zmienionej Êcianie t´tniczej, prowadzone przez Hardegger’a i wsp., doprowadzi∏y do odkrycia cholest-3,5-dien-7-onu, który, jak si´ póêniej okaza∏o, nie wyst´puje pierwotnie w tym materiale, lecz jest zwiàzkiem powstajàcym in vitro z 7-keto-Ch pod wp∏ywem zbyt 26 drastycznych warunków analizy. Obecnie, ze wzgl´du na stosunkowo rozleg∏e efekty dzia∏ania biologicznego, OS stanowià przedmiot zainteresowania biochemików, epidemiologów i lekarzy, a liczba publikacji na ich temat przekracza ju˝ prawdopodobnie 1000 pozycji. Czàsteczki OS, obok grupy hydroksylowej w pozycji 3b, zawierajà dodatkowy(e) atom(y) tlenu w postaci grup(y) hydroksylowej, epoksydowej lub ketonowej zlokalizowanej (-ych) w obr´bie uk∏adu pierÊcieniowego lub te˝ w ∏aƒcuchu bocznym. Dotychczas poznano ponad 80 ró˝nych tlenowych pochodnych Ch (2). Nomenklatur´ i pochodzenie najcz´Êciej wyst´pujàcych OS przedstawia tabela 1 (wg. (3), zmodyfikowane), a struktury wybranych z nich – ryciny 1, 2 i 3. OS wykrywane w organizmach zwierz´cych mogà pochodziç ze spo˝ywanej ˝ywnoÊci oraz powstawaç in vivo w wyniku wolnorodnikowych lub enzymatycznych przemian Ch. Proces utleniania Ch in vivo zachodziç mo˝e pod wp∏ywem wolnych rodników powstajàcych w procesach przedstawionych wczeÊniej lub te˝ jako konsekwencja dzia∏ania enzymów na szlakach syntezy kwasów ˝ó∏ciowych i hormonów steroidowych. Natomiast utlenianie Ch ex vivo (np. w ˝ywnoÊci) zachodzi przede wszystkim na drodze wolnorodnikowej, pod wp∏ywem ciep∏a, promieniowania UV i jonizujàcego oraz przy dost´pie tlenu. Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 27 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Prekursorami OS powstajàcych na drodze wolnorodnikowej sà tworzone przejÊciowo wodoronadtlenki Ch, które stanowià przedmiot zainteresowania coraz liczniejszej grupy badaczy. Zwiàzane jest to zapewne z szybkim rozwojem technik oznaczania tych zwiàzków w materiale biologicznym, a przede wszystkim z wprowadzeniem czu∏ych technik chromatograficznych (HPLC) oraz detekcji chemiluminescencyjnej (4–6). Wodoronadtlenki (ryc. 1 i 2) podlegajà nast´pnie redukcji do odpowiednich OS. Dzieje si´ to przy udziale swoistego, Se-zale˝nego izoenzymu peroksydazy glutationowej (ang. phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase), który powszechnie wyst´puje w wielu tkankach i pozostaje zwiàzany z b∏onami plazmatycznymi (7). Utlenianie atomów w´gla znajdujàcych si´ w pozycjach C25, C20 oraz C5 i C7 prowadzi odpowiednio do powstania 25-OH-Ch, 20-OH-Ch oraz 5a-OH-Ch, 7a- i 7b-OH-Ch (ryc. 1). Odwodnienie poÊrednich produktów prowadziç mo˝e natomiast do powstania 7-keto-Ch i 7-keto-Ch-3,5-dienu (ryc. 2). W przypadku, gdy atak wolnego rodnika dotyczy podwójnego wiàzania zlokalizowanego pomi´dzy atomami w´gla C5 i C6, powstajà natomiast dwa izomeryczne OS: 5a,5a-epoksy-Ch i 5b,6b-epoksy-Ch, które ulegajàc hydrolizie tworzà Ch-triol (ryc. 3) (2). Do g∏ównych produktów wolnorodnikowego utleniania Ch obecnych w materiale biologicznym, g∏ownie w mia˝d˝ycowo zmienionej Êcianie naczyniowej oraz osoczu ludzi i zwierzàt z mia˝d˝ycà doÊwiadczalnà, nale˝à: Skrót u˝ywany w pracy Nazwa zwyczajowa Nazwa systematyczna (IUPAC) Pochodzenie Ch Cholesterol Cholest-5-en-3b-ol - Cholestenon Cholestenon Cholest-4-en-3-on E* a-Epoksy-Ch a-Epoksyd cholesterolu Cholestan-5a,6a-epoksy-3b-ol N* b-Epoksy-Ch b-Epoksyd cholesterolu Cholestan-5a,6a-epoksy-3b-ol N Ch-triol Cholestantriol Cholestan-3b,5a, 6b-triol N 4a-OH-Ch 4a-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,4a-diol N 4b-OH-Ch 4b-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,4b-diol N 5a-OH-Ch 5a-Hydroksycholesterol Cholestan-3b,5a-diol E 6b-OH-Ch 6b-Hydroksycholesterol Cholestan-3b,6b-diol N 7a-OH-Ch 7a-Hydroksycholesterol Cholestan-3b,7a-diol E/N 7b-OH-Ch 7b-Hydroksycholesterol Cholestan-3b,7b-diol N 7a-OOH-Ch 7a-Hydroperoksycholesterol Cholest-5-en-7a-hydroperoksy-3b-ol N 7b-OOH-Ch 7b-Hydroperoksycholesterol Cholest-5-en-7b-hydroperoksy-3b-ol N 7-Keto-Ch 7-Ketocholesterol 7-Oksacholesterol Cholest-5-en-3b-ol-7-on N 7-Keto-Ch-3,5-dien 7-Ketocholestadien Cholesta-3,5-dien-7-on N 19-OH-Ch 19-hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,19-diol ? 20-OH-Ch 20-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,20-diol E 22-OH-Ch 22-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,22-diol E/N 24-OH-Ch 24-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,24(s)-diol E 25-OH-Ch 25-Hydroksycholesterol Cholest-5-en-3b,25-diol E 27-OH-Ch 27-Hydroksycholesterol 25R-Cholest-5-en-3b,26-diol E Tabela 1. Nomenklatura i pochodzenie najcz´Êciej wyst´pujàcych oksysteroli (wg. (3), zmodyfikowane). *) E – enzymatyczne, N – nieenzymatyczne 27 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 28 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY 7-keto-Ch, a-epoksy-Ch, b-epoksy-Ch i 25-OH-Ch, jak równie˝ Ch-triol, 7b-OH-Ch i inne, wyst´pujàce w mniejszych iloÊciach OS. Istniejà jednak przes∏anki by sàdziç, i˝ oba izomery epoksy-Ch oraz powstajàcy z nich Ch-triol nie powstajà in vivo, lecz stanowià produkty powstajàce ex vivo, podczas obróbki analitycznej pobranego materia∏u biologicznego. Wniosek taki wysun´li Breuer i Bjorkhem (8), badajàc proces utleniania Ch u szczurów oddychajàcych izotopem tlenu 18O2. Wskazali oni na mo˝liwoÊç wolnorodnikowego powstawania 7a-OH-Ch, 7b-OH-Ch, 7-keto-Ch oraz 24-, 25- i 26-OH-Ch, nie wykazujàc wzrostu zawartoÊci OS powstajàcych w wyniku utleniania czàsteczki cholesterolu w pozycjach C5 i C6 (8). Potwierdzeniem tych obserwacji sà badania innych autorów (9, 10 i inne) (przeglàd w pracy Browna i Jessup (3)), opierajàce si´ na za∏o˝eniu, ˝e w trakcie suplementacji antyoksydantami procesy nieenzymatycznej modyfikacji Ch powinny zostaç spowolnione, prowadzàc do spadku st´˝enia OS w osoczu i Êcianie t´tniczej. Wi´kszoÊç prac, w których stosowano takie antyoksydanty jak probukol, butylowany hydroksytoluen (BHT), tokoferole, witamin´ C itp., potwierdza powy˝szà hipotez´, jednak otrzymywane wyniki wykazujà du˝e zró˝nicowanie w odniesieniu do poszczególnych OS i antyoksydantów, nie pozwalajàc na wyciàgni´cie ostatecznych wniosków. Natomiast procesy enzymatycznego utleniania Ch, zachodzàce na szlakach syntezy hormonów steroidowych i kwasów ˝ó∏ciowych, prowadzà bezpoÊrednio do powstania czàsteczek takich OS jak: 7a-, 20-, 22-, 24-, 25- i 26- Ryc.1 Schemat reakcji utleniania cholesterolu prowadzàcych do powstania 7a-, 7b- i 5a-hydrokseroli 28 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 29 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 (27-) OH-Ch, a wi´c przede wszystkim hydroksypochodnych Ch zawierajàcych dodatkowà grup´ OH w ∏aƒcuchu bocznym (poza 7a-OH-Ch) (3, 11). W procesach powstawania tych OS biorà udzia∏, swoiste dla danego zwiàzku i szlaku, hydroksylazy cholesterolu, które sà tak˝e naj- cz´Êciej enzymami kluczowymi danego szlaku (tak jest np. w przypadku 7a-hydroksylazy Ch, b´dàcej sk∏adowà mikrosomalnego uk∏adu cytochromu P450). Mitochondrialna 27-hydroksylaza Ch, obecna w wi´kszoÊci tkanek, katalizuje przemian´ Ch do 27-OH-Ch, lecz mo˝e tak˝e uczestniczyç we wprowadzaniu grup OH Ryc.2 Schemat reakcji utleniania cholesterolu prowadzàcych do powstania 7-ketocholesterolu i cholesta-3,5-dien-7-onu 29 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 30 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY w pozycji C24 i C25 tego sterolu (11). Zaliczana jest równie˝ do grupy enzymów uk∏adu cytochromu P450, lecz o odmiennej lokalizacji (mitochondria). Zapewnia ona omini´cie kontrolowanego przez 7a-hydroksylaz´ etapu wàtrobowej eliminacji Ch (powstanie 27-OH-Ch, a nast´pnie jego hydroksylacja przez 7a-hydroksylaz´ OS), jak równie˝ usuwanie Ch z komórek i tkanek pozawàtrobowych, np. makrofagów (3, 11). Powstajàcy pod jej wp∏ywem 27-OH-Ch jest jednym z najliczniej wyst´pujàcych OS, zidentyfikowanych dotychczas w blaszkach mia˝d˝ycowych, komórkach piankowatych i osoczu (3). Opisano równie˝ specyficzne enzymy katalizujàce hydroksylacj´ Ch przy C22 i C20 oraz przy C24 (3, 11). Proces enzymatycznego utleniania Ch w pozycji C24, zachodzàcy w mózgu, mo˝e mieç znaczàcy udzia∏ w zwrotnym transporcie tego sterolu z oÊrodkowego uk∏adu nerwowego, lecz dotychczas nie zosta∏ w pe∏ni wyjaÊniony (3, 12, 13). Intensywne badania dotyczàce powstawania 25-OH-Ch dostarczy∏y niezbitych dowodów na enzymatyczne pochodzenie tego sterolu jedynie u gryzoni (14). U ludzi natomiast mikrosomalna 25-hydroksylaza pozostaje nieaktywna wobec Ch, w zwiàzku z tym przypuszcza si´, ˝e omawiany zwiàzek powstaje jedynie na drodze wolnorodnikowej, ewentualnie pochodzi z diety (3, 15). Trzecim, znaczàcym êród∏em OS jest ich spo˝ycie z pokarmem. Dotychczas zidentyfikowano w ˝ywnoÊci wi´kszoÊç znanych utlenionych pochodnych Ch. Powstawaç one mogà w ˝ywnoÊci w trakcie procesów obróbki technologicznej (pieczenie, sma˝enie, grilowanie, itp.) oraz podczas niew∏aÊciwego lub zbyt d∏ugotrwa∏ego przechowywania pokarmów. Po- Ryc.3 Schemat reakcji utleniania cholesterolu prowadzàcych do powstania epoksycholesteroli i cholestantriolu 30 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 31 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 nadto obecne w diecie OS mogà stanowiç produkty wolnorodnikowych i enzymatycznych modyfikacji Ch zachodzàcych za ˝ycia zwierz´cia. Ocenia si´, ˝e oko∏o 1% Ch spo˝ywanego z dietà wspó∏czesnego cz∏owieka wyst´puje w formie OS (16). Bogatym êród∏em OS w diecie sà produkty mi´sne, rybne, nabia∏owe oraz t∏uszcze zwierz´ce i jaja (2). Przyk∏adowo tzw. ghee, b´dàcy tradycyjnà potrawà indyjskà przygotowywanà przez ogrzewanie t∏uszczu z mleka bawolic na otwartym ogniu, cz´sto w miedzianym naczyniu, zawiera oko∏o 12% Ch w postaci utlenionej (17). Do najcz´Êciej wyst´pujàcych w ˝ywnoÊci OS zaliczane sà: 7-keto-Ch, 7a- i 7b-OH-Ch oraz a- i b-epoksy-Ch (2, 3). Powszechnie przyjmuje si´, ˝e takie OS jak 7-keto-Ch, 7b-OH-Ch, a- i b-epoksy-Ch oraz Ch-triol stanowià produkty wolnorodnikowego utleniania Ch (tabela 1). Jak ju˝ wspomniano powy˝ej, mogà one pochodziç ponadto ze spo˝ywanego pokarmu (mi´so, jaja, nabia∏ oraz t∏uszcze zwierz´ce), w którym powstajà ex vivo w trakcie obróbki kulinarnej i przechowywania lub te˝ powsta∏y in vivo za ˝ycia zwierz´cia. Pomijajàc jednak drog´ pokarmowà jako êród∏o tych OS mo˝na przyjàç, ˝e sà one specyficznymi markerami nasilenia procesu rodnikogenezy i taki te˝ poglàd prezentowany jest przez wi´kszoÊç prac dotyczàcych tego zagadnienia. Jednak w ostatnich latach ukaza∏o si´ kilka doniesieƒ wskazujàcych na mo˝liwoÊç enzymatycznego powstawania powy˝szych OS. Wed∏ug Bjorkhema i wsp. (270), Smitha (13), a tak˝e Kumpulainen’a i Salonen’a (11) oraz innych autorów (cyt. za 13 i 18), b-epoksy-Ch powstaje g∏ównie na drodze utleniania wolnorodnikowego, natomiast izomer a g∏ównie przez enzymatycznà hydroksylacj´ przy udziale indukowalnych izoenzymów cytochromu P450. Mo˝liwe jest tak˝e powstawanie tego OS na drodze przemiany 24,25-epoksylanosterolu w a-epoksy-Ch (13). ZaÊ 24,25-Epoksylanosterol powstawaç mo˝e w reakcji utleniania lanosterolu lub te˝ cyklizacji 2,3,22,23-bisepoksydu skwalenu (13). Ponadto istniejà doniesienia na temat mo˝liwoÊci enzymatycznego powstawania 7-keto-Ch w wyniku dzia∏ania dehydrogenazy 7-ketonowej (enzym frakcji mikrosomalnej wàtroby szczurzej) na 7a-OH-Ch (13) czy te˝ 7b-OH-Ch (3), lub te˝ wolnorodnikowego utleniania powsta∏ego na drodze enzymatycznej 7a-OH-Ch, jak równie˝ na temat mo˝liwoÊci enzymatycznego tworzenia si´ 7b-OH-Ch z 7-keto-Ch (13). Cz´Êciowym potwierdzeniem wolnorodnikowego pochodzenia takich OS jak: a- i b-epoksy-Ch, 7b-OH-Ch, 25-OH-Ch, Ch-triol i 7-keto-Ch sà prace, w których wykazano znaczàcy spadek ich st´˝eƒ w osoczu pod wp∏ywem podawania substancji o dzia∏aniu antyoksydacyjnym (BHT, probukol, witamina E, C, b-karoten, Ryc.4 Powstawanie epoksycholesterolu na drodze utleniania linolanu cholesterolu (wg (19)) 31 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 32 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY koenzym Q 10, zwiàzki selenu i cynku – przeglàd w pracy Brown’a i Jessup (3)). Z drugiej strony wiadomo, ˝e estry Ch znacznie ∏atwiej podlegajà procesowi peroksydacji w porównaniu z wolnym Ch. Jak podaje Smith (13), reakcja ta zachodzi w ró˝nych miejscach czàsteczki estru, w wyniku czego powstawaç mogà nast´pujàce produkty (1): estry Ch i utlenionych kwasów t∏uszczowych (KT), estry OS i KT oraz estry OS i utlenionych KT, przy czym te ostatnie powstajà wy∏àcznie w uk∏adach in vitro (13). Prób´ wyt∏umaczenia poÊredniego powstawania epoksy-Ch, zachodzàcego na drodze wewnàtrzczàsteczkowego przegrupowania estru Ch i wodoronadtlenku kwasu linolowego, wysunà∏ Spiteller (19). Rycina 4 przedstawia jednà z mo˝liwych dróg powstawania tych izomerycznych OS, przebiegajàcà w osoczu (19), w którym kwas linolowy stanowi oko∏o 50% kwasów t∏uszczowych estryfikujàcych Ch. Wch∏anianie i dystrybucja OS Wch∏anianie OS zawartych w pokarmach zachodzi równoczeÊnie z absorpcjà Ch w jelicie cienkim (20, 21). Prace doÊwiadczalne oceniajàce ten proces, zarówno u zwierzàt laboratoryjnych jak i u ludzi, dostarczajà sprzecznych danych na temat biodost´pnoÊci tych zwiàzków, jak równie˝ na temat frakcji lipoprotein uczestniczàcych w transporcie utlenionych pochodnych Ch z jelita do wàtroby. Jelitowe wch∏anianie OS, w zale˝noÊci od przyj´tej metodyki badania, rodzaju badanego zwiàzku i organizmu, na którym dokonywano badaƒ, wynosi∏o od 6% (22) do 93% (23). JednoczeÊnie wi´kszoÊç badaczy wskazuje, ˝e sà one wbudowywane do chylomikronów (20, 21, 24), z których nast´pnie ulegajà redystrybucji do lipoprotein frakcji VLDL lub remnantów chylomikronów (21, 25). Emanual i wsp. (26), badajàcy wch∏anianie OS zawartych w proszku jajecznym sugerujà, ˝e niektóre z nich mogà wch∏aniaç si´ wybiórczo, tj. w wi´kszym stopniu ni˝ inne. Takie preferencje stwierdzono w odniesieniu do 7-keto-Ch, którego udzia∏ w puli OS osocza by∏ znaczàco wi´kszy ni˝ udzia∏ w sk∏adzie steroli zawartych w diecie. Inni autorzy (przeglàd w pracy (3)) podkreÊlajà, i˝ istnieje du˝a zmiennoÊç mi´dzyosobnicza we wch∏anianiu tych zwiàzków oraz wskazujà na mo˝liwoÊç przemian metabolicznych OS zachodzàcych ju˝ na etapie ich absorpcji przez komórki nab∏onka jelitowego lub nawet wczeÊniej – w Êwietle przewodu pokarmowego. Przyk∏adem takiej przemiany mo˝e byç reakcja hydrolizy epoksy-Ch do Ch-triolu zachodzàca w kwaÊnym Êrodowisku ˝o∏àdka (3). 32 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Wyst´powanie OS w osoczu i mia˝d˝ycowo zmienionych naczyniach t´tniczych W ludzkim osoczu zidentyfikowano i oznaczono dotychczas licznà grup´ OS. W materiale tym dominujà pochodne powstajàce na drodze enzymatycznej, a wi´c: 27-OH-Ch, 24S-OH-Ch i 7a-OH-Ch, stanowiàc oko∏o 75% wszystkich OS. Pozosta∏e, najcz´Êciej wykrywane OS to: a- i b-epoksy-Ch, 7b-OH-Ch, Ch-triol, 7-keto-Ch i 25-OH-Ch (35). Nieliczne prace dokumentujà wyst´powanie w osoczu innych zwiàzków, jak 4a-OH-Ch, 4b-OH-Ch, 7-keto-Ch-dien, oraz pozosta∏e OS zawierajàce grup´ OH w ∏aƒcuchu bocznym. Wi´kszoÊç OS wyst´puje w osoczu w postaci estrów z kwasami t∏uszczowymi. Wyjàtek stanowià pochodne utlenione w pozycji C5 i C6 oraz 7-keto-Ch, które wyst´pujà przewa˝nie w formie wolnej, oraz 27-OH-Ch, który mo˝e wyst´powaç w postaci diestru (zestryfikowany dwiema resztami acylowymi) (3). W procesie estryfikacji OS uczestniczy, podobnie jak w estryfikacji Ch, acylotransferaza lecytyna:cholesterol (LCAT), dla której OS stanowià lepszy substrat ni˝ nieutleniony Ch (27). Bia∏ko transportujàce estry cholesterolu (CETP) odpowiada tak˝e za transport estrów OS z frakcji HDL do LDL, szczególnie w odniesieniu do estrów 25-OH- Ch (28). Problem wyst´powania okreÊlonych OS w poszczególnych frakcjach lipoprotein osocza nie zosta∏ dotychczas ostatecznie rozstrzygni´ty. Dane z piÊmiennictwa wskazujà, ˝e np. 27-OH-Ch transportowany jest g∏ównie we frakcjach lipoprotein o niskiej i wysokiej g´stoÊci (HDL i LDL) (29). Dystrybucja 7-keto-Ch w osoczu odpowiada wed∏ug Gelissen’a i wsp. (27) dystrybucji Ch, podczas gdy w przypadku 25-OH-Ch stwierdzono, ˝e w najwi´kszym procencie wià˝e si´ on z albuminami (30,31), jednak dotyczy to g∏ównie zwiàzku niezestryfikowanego (28). Póêniejsze badania potwierdzi∏y te spostrze˝enia równie˝ w stosunku do innych OS, jednak rola, jakà ma spe∏niaç wiàzanie OS z albuminà, nie zosta∏a w pe∏ni wyjaÊniona. St´˝enia OS w ludzkim osoczu (surowicy), podawane przez poszczególnych autorów, sà zró˝nicowane. Porównanie wyników cytowanych w literaturze (3, 32-44) przedstawiono w tabeli 2. Zró˝nicowanie wartoÊci st´˝eƒ OS wynika zarówno z niedoskona∏oÊci i niekompatybilnoÊci stosowanych metod analitycznych, jak i stosowania ró˝nych technik zabezpieczania i przechowywania materia∏u biologicznego. Szczególnie wa˝ne dla uzyskania dok∏adnych wyników wydaje si´ dodawanie do próbek osocza substancji hamujàcych proces peroksydacji in vitro, tj. ró˝nego rodzaju antyutleniaczy, np. butylowanego hydroksytoluenu – – – – – – – – – – – – – 30–129 – – – 29,8 – 24* 63,8 – – 2,69 2730 – 73 – 48,5 1763 8,8–80 1900 – – 2,8 801 – 63* 356** 13–48 – 2,22 – – 233** – – – 2–250 – – – 4,0 – 20–165 – – 805 18,9 – 7α-OH-Ch – – – 2,64 – – – 28,2 15,5 – 0–17 900 – – 0,8 201 12–266 – – 1007 10,9 – 7β-OH-Ch 1729*** – 0–45000 0,22 – 156 (***) (*) 4029*** – 20,5 – 0–32 1300 0,9–1,7 – 2,4 2537 – – – – – – α-epoxy-Ch – – – 0,83 – – – – – – 0–101 2400 0–0,7 – 2,4 3020 – – – – – – β-epoxy-Ch – – – 0,15 – <10 – – 12,3 – 0–130 600 – – ND 71,5 – – – – – – Ch-triol – – – 0,11 – – – – 10,3 – – – – – ND D ND – – 20,1 4,8 – 25-OH-Ch Wielkoszyƒski (44) Yoshida i wsp. (43) Oray i wsp. (42) Linseisen i wsp. (41) Tsuzuki i wsp. (33) Bjorkhem i wsp. (36) Bodzek (40) Salonen (cyt. za 35) Mol i wsp. (32) Dyer i wsp. (39) Dzeletovic i wsp. (38) Sevanian i wsp. (34) Kucuk (cyt. za (3)) Harik-Khau i wsp (37) Kudo i wsp (cyt. za (3)) Addis i wsp (cyt. za (3)) Koopman (cyt. za (3)) Bjorkhem i wsp (36) Smith i wsp.(cyt. za (3)) Javitt i wsp. (cyt. za (3)) Autor Tab.2 St´˝enia oksysteroli w osoczu i surowicy zdrowych osób – dane literaturowe (wg. (3, 32-44)). * – tylko wolny (niezestryfikowany) 7-keto-Ch; ND – niewykryty; D – obecny w próbkach (brak danych iloÊciowych); (1) - próbki Êwie˝e; (2) – próbki przechowywane; (3) – z dodatkiem BHT; (4) – bez BHT; (5) – st´˝enia w mmol/mmol Ch; ** – suma 7a- i 7bOH-Ch; *** - suma 5a,6a- i 5b,6b-epoxy-Ch ;**** –frakcja LDL surowicy; GC-MS – chromatografia gazowa ze spektrometrià mas; GC-IDMS – chromatografia gazowa ze spektrometrià mas (deuterowane wzorce wewn´trzne); CI – jonizacja chemiczna; GC-FID – chromatografia gzowa z detektorem p∏omieniowo-jonizacyjnym; TLC – chromatografia cienkowarstwowa; HPLC – wysokosprawna chromatografia cieczowa. TLC GC–MS P – – – – – – – – 89–242 – – 125–294 63,6 – 30–129 – – 481 6 – 7-Keto-Ch CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 P (3) GC–MS GC–MS S**** GC–MS GC–IDMS S (3) S TLC LDL (5)**** GC–IDMS GC–IDMS P (3) P (3) GC–MS P S (3) GC–IDMS P GC–FID HPLC P GC–MS HPLC P P GC–FID P S GC–FID S – – GC–IDMS S (3) ND 6,8 – 24-OH-Ch 15:12 (4) ND 106 93–286 27-OH-Ch 12/12/03 (2) TLC/HPLC/CI–MS GC–IDMS S P (1) Technika Próbka Czynniki nr 40/41 Page 33 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY 33 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 34 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY (BHT), Troloxu, itp. Przyk∏adowo, w badaniach Smitha i wsp. (3) oraz Bjorkhema i wsp. (36) wykazano, ˝e pomini´cie dodania BHT do próbki osocza prowadzi do dramatycznego wzrostu st´˝eƒ OS. St´˝enie 7-keto-Ch w osoczu wed∏ug powy˝szych danych literaturowych wynosi od 2,8 do 1900 ng/mL, zaÊ st´˝enie 7-OH-Ch od 2 do 431 ng/mL. W wi´kszoÊci prac st´˝enia epoksy-Ch kszta∏towa∏y si´ w granicach kilku do kilkudziesi´ciu ng/mL. Addis i wsp. (cyt. za 3), Sevanian i wsp. (34), Bodzek (40) oraz Wielkoszyƒski (44) wykazali, i˝ wyst´powaç one mogà w osoczu w iloÊciach rz´du kilku tysi´cy ng/mL. Brak znamiennej korelacji pomi´dzy st´˝eniami epoksy-Ch i 7-keto-Ch a st´˝eniem cholesterolu ca∏kowitego (TCh) w osoczu wykazany zosta∏ w pracach wielu autorów (3, 38, 39, 44). Âwiadczyç to mo˝e o istniejàcej niezale˝noÊci pomi´dzy procesami wolnorodnikowej modyfikacji lipoprotein a zawartoÊcià w nich sk∏adników lipidowych oraz wzgl´dnà niezale˝noÊcià procesów wolnorodnikowego utleniania Ch od jego st´˝enia w osoczu. Istniejà jednak doniesienia, wed∏ug których st´˝enie niektórych OS dodatnio koreluje ze st´˝eniem TCh w osoczu, podobnie jak wykazano to w badaniach w∏asnych (44) dla 7-OH-Ch w grupie czynnych palaczy tytoniu. Korelacje stwierdzane przez innych autorów dotyczy∏y jednak w przewa˝ajàcej wi´kszoÊci 27-OH-Ch, a wi´c OS pochodzenia enzymatycznego, którego biosynteza ma stanowiç alternatywnà drog´ usuwania Ch z tkanek (37). Prawdopodobna wydaje si´ mo˝liwoÊç ró˝nej intensywnoÊci wàtrobowej eliminacji cholesterolu pomi´dzy grupami palaczy a osób niepalàcych. Kluczowym etapem tej drogi jest powstawanie 7a-OH-Ch z Ch pod wp∏ywem dzia∏ania 7a-hydroksylazy Ch. Byç mo˝e aktywnoÊç tego enzymu, skàdinàd regulowana przez OS, u czynnych palaczy tytoniu jest znaczàco wy˝sza oraz skorelowana z intensywnoÊcià nara˝enia na sk∏adniki dymu. Wàtek ten wymaga jednak dalszych badaƒ i stanowi temat prac obecnie realizowanych przez autora. W trakcie utleniania Ch in vitro, np. podczas utleniania LDL-i izolowanych z osocza, w zale˝noÊci od rodzaju czynnika indukujàcego peroksydacj´ powstawaç mogà ró˝ne grupy OS. W przypadku stosowania jonów Cu2+ dominujà pochodne utlenione w pozycji C7 oraz a- i b-epoksy-Ch, zaÊ pochodne z grupà OH w ∏aƒcuchu bocznym stanowià niewielki u∏amek powstajàcych produktów utleniania (45–48). Za prekursora C7-pochodnych uwa˝any jest 7-wodoronadtlenek Ch (4, 46). Podobna sytuacja zachodzi w momencie, gdy inicjatorem peroksydacji sà makrofagi (45, 49), azo-bisamidynopropan (AAPH) i lipooksygenaza so- 34 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 jowa lub te˝ mioglobina czy nadtlenoazotan (III) (NOO-) (48). W przypadku utleniania stymulowanego promieniowaniem jonizujàcym dominujàcym produktem jest 7-keto-Ch, jednak˝e jego iloÊç jest znacznie mniejsza ni˝ w przypadku utleniania stymulowanego miedzià (50). Ciekawym i stosunkowo ma∏o poznanym zagadnieniem jest problem interakcji Ch z kwasem chlorowym (I) HClO, powstajàcym w wyniku dzia∏ania mieloperoksydazy (MPO) w zaktywowanych granulocytach. Oznaczanie unikatowych, chlorowanych pochodnych Ch (chlorohydryny i dichlorowanych pochodnych Ch), podobnie jak 3-chlorotyrozyny, powstajàcych w wyniku dzia∏ania MPO w Êcianie naczyniowej, mo˝e stanowiç cennà alternatyw´ w stosunku do oznaczania st´˝eƒ OS w badaniach procesów wolnorodnikowych modyfikacji struktur biologicznych (13, 51–53). Dotychczasowe wyniki badaƒ prowadzonych in vitro nie pozwalajà jednak na interpolowanie tych doÊwiadczeƒ na ˝ywe organizmy, co spowodowane jest du˝à labilnoÊcià omawianych zwiàzków (np. podczas hydrolizy alkalicznej chlorohydryn Ch powstajà epoksy-Ch (52)). Pierwsze badania dotyczàce OS w poczàtkach XX wieku obejmowa∏y próby izolacji i identyfikacji tych zwiàzków w ludzkich blaszkach mia˝d˝ycowych. Pomimo pewnych niedociàgni´ç analitycznych doprowadzi∏y one do stopniowego poznania coraz liczniejszej grupy utlenionych pochodnych Ch (53–57). Obecnie zidentyfikowano znacznà liczb´ OS wyst´pujàcych w tym materiale, choç tylko nieliczne prace dotyczà iloÊciowej oceny wyst´powania tych zwiàzków. Podobnie jak w przypadku osocza, sterolem wyst´pujàcym w najwi´kszej iloÊci w blaszkach jest 27-OH-Ch. Najcz´Êciej jego zawartoÊç dodatnio koreluje z zawartoÊcià Ch oraz ze stopniem zaawansowania zmian mia˝d˝ycowych (56, 57), a ÊciÊlej z iloÊcià makrofagów zaanga˝owanych w lokalnie toczàcy si´ proces mia˝d˝ycowy, co odzwierciedla aktywnoÊç 27-hydroksylazy Ch obecnej w mitochondriach tych komórek i uczestniczàcej w transporcie zwrotnym Ch (3, 11). Kolejnymi OS wykrywanymi w zmianach mia˝d˝ycowych sà 7-keto-Ch oraz 7a- i 7b-OH-Ch. Stanowià one, wraz z 27-OH-Ch, oko∏o 75–85% wszystkich OS obecnych w tym materiale (58, 59). Poza nimi identyfikowano tak˝e pozosta∏e zwiàzki z tej grupy, tzn.: a-epoksy-Ch, b-epoksy-Ch, Ch-triol, 25-OH-Ch, 24-OH-Ch, 4a-OH-Ch, 4b-OH-Ch (58) oraz 7b-OOH-Ch (7b-wodoronadtlenek Ch) (60). Podobnie jak u ludzi, do g∏ównych produktów wolnorodnikowego utleniania Ch obecnych w mia˝d˝ycowo zmienionej Êcianie naczyniowej i osoczu królików skarmianych Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 35 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Ch zaliczyç mo˝na, zidentyfikowane przez Hodis’a (61): 7-keto-Ch, a-epoksy-Ch, b-epoksy-Ch i 25-OH-Ch. OS wykrywane w zmianach mia˝d˝ycowych wyst´pujà, podobnie jak w osoczu, przewa˝nie w formie zestryfikowanej, przy czym stosunek zawartoÊci ich estrów do form wolnych jest zazwyczaj wi´kszy ni˝ taki sam stosunek obliczony dla Ch i jego estrów. Mo˝e to sugerowaç istnienie skierowanych na OS preferencji w dzia∏aniu enzymów odpowiedzialnych za procesy estryfikacji steroli (LCAT, ACAT), a jednoczeÊnie preferowanie przez te uk∏ady innych kwasów t∏uszczowych ni˝ w przypadku estryfikacji Ch. Bowiem procentowy udzia∏ reszt kwasów t∏uszczowych estryfikujàcych OS przedstawia si´ nieco odmiennie ni˝ w przypadku wspó∏wyst´pujàcych wraz z nimi estrów Ch: przewa˝ajà tu najcz´Êciej kwasy palmitynowy i oleinowy, a nie, jak w przypad- ku Ch – kwas linolowy (3, 55, 62). Stan taki wynikaç mo˝e równie˝ z faktu, i˝ estry Ch ∏atwiej ulegajà utlenieniu ni˝ wolny Ch, zaÊ kwas linolowy jest zwiàzkiem wysoce podatnym na modyfikacj´ oksydatywnà, w zwiàzku z czym mo˝e charakteryzowaç si´ krótszym okresem pó∏trwania. Jednak wed∏ug Smitha, estry OS zawarte w tkankach ludzkich powstajà raczej w wyniku enzymatycznej estryfikacji OS, ni˝ w wyniku utleniania estrów Ch (13). Przemiany metaboliczne OS Metabolizm OS przebiegaç mo˝e ró˝nymi drogami, z których najwa˝niejsze obejmujà: 1. przemiany do innych OS – dalsze utlenianie, redukcj´, odwodnienie, hydroliz´ itp., zarówno katalizowane enzymatycznie jak i wolnorodnikowo, Oksysterole powstajàce endogennie na drodze: – enzymatycznej – nieenzymatycznej (wolnorodnikowej) Oksysterole w po˝ywieniu Wch∏anianie OSOCZE Wàtroba – synteza kwasów ˝ó∏ciowych Oksysterole: – zwiàzane z albuminà (wolne) – wbudowane w lipoproteiny (zestryfikowane) Wychwyt przez komórki WP¸YW NA: – metabolizm cholesterolu w komórce – sk∏ad i funkcje b∏on biologicznych Wydalanie Z ˝ó∏cià jako: – niezmienione osysterole – kwasy ˝ó∏ciowe – inne, bardziej polarne metabolity Oksysterole jako: Czynniki regulacyjne Czynniki cytotoksyczne ew. efekt patogenny oksysteroli Ryc.5 Schematyczne uj´cie przemian metabolicznych oksysteroli u cz∏owieka i zwierzàt doÊwiadczalnych 35 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 36 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY 2. szybki i wydajny metabolizm wàtrobowy, prowadzàcy do powstania polarnych metabolitów (najcz´Êciej kwasów ˝ó∏ciowych wydalanych z ˝ó∏cià a nast´pnie z ka∏em), 3. dystrybucj´ wewnàtrztkankowà i estryfikacj´ OS katalizowanà przez ACAT i LCAT, 4. degradacj´ ∏aƒcucha bocznego hydroksysteroli posiadajàcych grupy OH w ∏aƒcuchu bocznym, prowadzàcà do powstania pregnenolonu (szlaki syntezy hormonów steroidowych), oraz 5. transformacj´ do 5a- lub 5b-cholestan-3b-olu, czyli odpowiednio cholestanolu (dihydroCh) lub koprostanolu, przebiegajàce w wàtrobie lub pod wp∏ywem mikroflory jelitowej (3, 13). Dane te zdajà si´ wskazywaç na to, i˝ OS mogà podlegaç bardzo zró˝nicowanym przemianom metabolicznym prowadzàcym do powstania wielu biologicznie wa˝nych zwiàzków, które cz´sto posiadajà szerokie spektrum dzia∏aƒ oraz sà odpowiedzialne za wywo∏ywanie ostrych i przewlek∏ych efektów toksycznych przypisywanych OS. Niektóre aspekty przemian metabolicznych OS przedstawiono schematycznie na ryc. 5 ((63), zmodyfikowane). Metody oznaczania OS SpoÊród metod analitycznych wykorzystywanych do identyfikacji i iloÊciowego oznaczania poszczególnych OS na szczególnà uwag´ zas∏ugujà techniki chromatograficzne. W tym celu stosowane by∏y m.in.: chromatografia cienkowarstwowa (TLC), chromatografia gazowa (GC), w tym gazowo-cieczowa (GLC), oraz wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC). Zazwyczaj przed dokonaniem separacji badanej mieszaniny OS wybranà technikà chromatograficznà, konieczne jest wst´pne wydzielenie frakcji bogatej w polarne sterole (w tym w OS) z bogatej matrycy organicznej, jakà jest np. osocze czy materia∏ tkankowy. Stosowana równie˝ w etapie wst´pnym hydroliza estrów steroli ma na celu uwolnienie OS z po∏àczeƒ estrowych z kwasami t∏uszczowymi. Zastosowanie chromatografii planarnej (TLC) pozwala na szybkie i ekonomiczne oznaczenie jakoÊciowo-iloÊciowe (np. po detekcji densytometrycznej) OS wyst´pujàcych w materiale biologicznym. Wadà TLC jest brak mo˝liwoÊci dokonania separacji niektórych izomerycznych OS, jak np. 7a- i 7b-OH-Ch, czy te˝ a- i b-Epoxy-Ch, niewàtpliwà korzyÊcià natomiast mo˝liwoÊç analizy OS bez derywatyzacji wymaganej najcz´Êciej w technikach chromatografii gazowej. W tej ostatniej wykorzystuje si´ powszechnie pochodne trimetylosilylowe (TMS-etery), charakteryzujàce si´ lepszà stabilnoÊcià termicznà w porównaniu 36 do natywnych (nieupochodnionych) OS oraz dostarczajàce charakterystycznych dla danego zwiàzku widm masowych w przypadku stosowania jako detektora spektrometru masowego (technika GC-MS). Natomiast technika HPLC, zw∏aszcza w po∏àczeniu z detektorem masowym (LC-MS lub LC-MS-MS), stwarza mo˝liwoÊç oznaczania OS bez koniecznoÊci derywatyzacji i bez ryzyka rozk∏adu lub izomeryzacji badanych zwiàzków w podwy˝szonej temperaturze, co mo˝e zachodziç w GC. Zastosowanie detekcji chemiluminescencyjnej, dajàce si´ zauwa˝yç w nowszych badaniach, pozwoli∏o na wykrycie i iloÊciowe oznaczenie wodoronadtlenków Ch oraz przyczyni∏o si´ do poznania roli biologicznej tej wyjàtkowo nietrwa∏ej grupy utlenionych pochodnych Ch. Obszerny przeglàd metod oznaczania OS oraz problemów metodycznych z tym zwiàzanych zawierajà prace Guradioli i wsp. (64) oraz Janoszki i wsp. (65). Streszczenie Artyku∏ stanowi przeglàd piÊmiennictwa dotyczàcego struktury, pochodzenia i przemian metabolicznych utlenionych pochodnych cholesterolu – oksysteroli. Przedstawiono równie˝ zarys metodyki oznaczeƒ tych zwiàzków w materiale biologicznym. Summary This paper is the review of literature about the structure, origin and metabolic pathways of the oxidised cholesterol derivatives – oxysterols. It presents also short methodological data about analysis of these substances in biological material. Podzi´kowanie Autor sk∏ada serdeczne podzi´kowania pani prof. dr hab. n. chem. Danucie Bodzek – Kierownikowi Katedry i Zak∏adu Chemii Wydzia∏u Lekarskiego w Zabrzu Âlàskiej Akademii Medycznej – za wszechstronnà pomoc i cenne wskazówki udzielone podczas powstawania niniejszego opracowania. Wykaz skrótów: AAPH – 2,2’-azo-bis-amidynopropan, ACAT – acylotransferaza acylo CoA-cholesterol, aCEH – kwaÊna hydrolaza estrów cholesterolu, Apo A I – apolipoproteina A I, BHT – butylowany hydroksytoluen, CETP – bia∏ko Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 37 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 transferujàce estry cholesterolu, Ch – cholesterol, ChNS – choroba niedokrwienna serca, Ch-OOH – wodoronadtlenek cholesterolu, Ch-triol – cholestantriol, epoksy-Ch – epoksycholesterol (-e), GC – chromatografia gazowa, GC-FID – chromatografia gazowa z detektorem p∏omieniowo-jonizacyjnym, GC-MS – chromatografia gazowa sprz´˝ona z detektorem mas, HDL – lipoproteiny o wysokiej g´stoÊci, HMG-Co A – hydroksymetyloglutarylo koenzym A, HPLC – wysokosprawna chromatografia cieczowa, IDL – lipoproteiny o poÊredniej g´stoÊci, 7-keto-Ch – 7-ketocholesterol, LCAT – acylotransferaza lecytyna – cholesterol, LDL – lipoproteiny o niskiej g´stoÊci, nCEH – oboj´tna hydrolaza estrów choles- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY terolu, OH-Ch – hydroksycholesterol (-e), OS – oksysterole, ox LDL – utlenione LDL, SPE – ekstrakcja do fazy sta∏ej, TLC – chromatografia cienkowarstwowa, VLDL – lipoproteiny o bardzo niskiej g´stoÊci. Adres autora: Pracownia Chemii Klinicznej i Immunochemii Katedra i Zak∏ad Chemii Âlàska Akademia Medyczna w Katowicach Wydzia∏ Lekarski w Zabrzu ul. H. Jordana 19 41–808 Zabrze 8 e-mail: [email protected] PiÊmiennictwo: 1. Lyons MA, Brown AJ. Molecules in focus: 7-Ketocholesterol. Int. J. Biochem. Cell Biol. 1999, 31, 369, 2. Bosinger S, Luf W, Brandl E. Oxysterols: Their occurrence and biological effects. Int. Dairy J. 1993, 3, 1, 3. Brown AJ, Jessup W. Oxysterols and atherosclerosis. Atherosclerosis 1999, 142,1, 4. Yamamoto Y, Niki E. Presence of cholesteryl ester hydroperoxide in human blood plasma. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989, 3, 165, 5. Yamazaki S, Ozawa N, Hiratsuka A, Watabe T. Increases in cholesterol 7-hydroperoxides in lipids of human skin by sunlight exposure. Free Radic. Biol. Med. 1999, 26, 1126, 6. Ozawa N. Occurrence of cholesterol 7a- and 7b-hydroperoxides in rat skin as aging markers. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991, 178, 242, 7. Korytowski W. Geiger PG, Girotti AW. Enzymatic reducibility in relation to cytotoxicity various cholesterol hydroperoxides. Biochemistry 1996, 35, 8670, 8. Breuer O, Bjorkhem I. Use of an 18O2 inhalation technique mass isotopomer distribution analysis to study oxygenation of cholesterol in rat. Evidence for in vivo formation of 7-oxo-, 7a-hydroxy-, 24-hydroxy-, and 25-hydroxycholesterol. J. Biol. Chem. 1995, 270, 20278, 9. Stalenhoef AFH. In vivo oxidised cholesterol in atherosclerosis. Atherosclerosis 1993, 98, 113, 10. Hodis HN. Probucol reduces plasma and aortic wall oxysterol levels in cholesterol fed rabbits indepedently of its plasma cholesterol lowering effect. Atherosclerosis 1992, 96, 125, 11. Bjorkhem I, Breuer O, Diczfalusy U, Lund E. Oxysterols and atherosclerosis – a minireview. (w:) Natural antioxidants and food quality in atherosclerosis and cancer prevention. Eds: Kumpulainen JT, Salonen JT. Bookcraft Ltd./UK, 1996, 11, 12. Kumar N, Singhal OP. Cholesterol oxides and atherosclerosis: A review. J. Sci. Food Agric. 1991, 55, 497, 13. Smith LL. Review of progress in sterol oxidation: 1987–1995. Lipids 1996, 31, 453, 14. Erickson S.A., Cooper AD, Matsui SM, Gould RG. 7-Ketocholesterol, its effects on hepatic cholesterologenesis and its hepatic metabolism in vitro and in vivo. J. Biol. Chem. 1977, 252, 5186, 15. Bjorkhem I. Mechanism of degradation of the steroid side chain in the formation of bile acids. J. Lipid Res. 1992, 33,455, 16. van de Bovenkamp P, Kosmeijer-Schuil TG, Katan MB. Quantification of oxysterols in Dutch foods: egg products and mixed diets. Lipids 1988, 23, 1079, 17. Jacobson MS. Cholesterol oxides in Indian ghee: possible cause of unexplained high risk of atherosclerosis in Indian immigrant population. Lancet 1987, 2, 656, 18. Bjorkhem I, Breuer O, Angelin B, Wikstrom S-A. Assay of unestrified cholesterol-5,6-epoxide in human serum by isotope dilution mass spectrometry. Levels in the healthy state and in hyperlipoproteinemia. J. Lipid Res. 1988, 29, 1031, 19. Spiteller G. Linoleic acid peroxidation – the dominant lipid peroxidation process in low density lipoprotein – and its relationship to chronic diseases. Chem. Phys. Lipids. 1998, 95, 105, 20. Linseisen J, Wolfram G. Absorption of cholesterol oxidation products from ordinary foodstuff in humans. Ann. Nutr. Metab. 1998, 42, 221, 21. Osada K, Sasaki E, Sugano M. Lymphatic absorption of oxidized cholesterol in rats. Lipids 1994, 29, 555, 22. Vine DF, Croft KD, Beilin LJ, Mamo JCL. Absorption of dietary cholesterol oxidation products and incorporation into rat lymph chylomicrons. Lipids 1997, 32, 887, 23. Bascoul J. Interstinal absorption and faecal excretion of 5,6a-epoxy-5a-cholesta-3b-ol by the mal wistar rat. Lpids 1986, 21,774. 24. Vine DF. Dietary oxystrols are incorporated in plasma trigliceride-rich lipoproteins, increase their susceptibility to oxidation and increase aortic cholesterol concentration of rabbits. J. Lipid Res. 1998, 39, 1995, 25. Peng S-K, Phillips GA, Xia G-Z, morin RJ. Transport of cholesterol autooxidation products in rabbit lipoproteins. Atherosclerosis 1987, 64, 1, 26. Emanual HA. Plasma cholesterol oxidation products (oxysterols) in human subjects fed a meal rich in oxysterols. J. Food Sci. 1991, 56, 843, 27. Gelissen IC. Sterol efflux is impaired from macrophage foam cells selectively enriched with 7-ketocholesterol. J. Biol. Chem. 1996, 271, 17852, 28. Lin CY, Morel DW. Esterification of oxysterols in human serum: effects on distribution and cellular uptake. J. Lipid Res. 1996, 37, 168, 29. Javitt NB. 26Hydroxycholesterol. Identification and quantitition in human serum. J. Biol. Chem. 1981, 256, 12644, 30. Lin CY, Morel DW. Distribution of oxysterols in human serum: characterisation of 25-hydroxycholesterol association with serum albumin. J. Nutr. Biochem. 1995, 6, 618, 31. Peng S-H. Distribution of 25-hydroksycholesterol in plasma lipoproteins and its role in atherogenesis. A study in squirrel monkeys. Atherosclerosis. 1982, 41, 395, 32. Mol MJTM, de Rijke YB, Demacker PNM, Stalenhoef AFH. Plasma levels of lipid and cholesterol oxidation products and cytokines in diabetes mellitus and cigarette smoking: effect of vitamin E treatment. Atherosclerosis 1997, 129, 169, 33. Tsuzuki D, Sumino K, Yokoyama M. Analysis of 7-ketocholesterol in low density lipoprotein and fatty acid composition in erythrocyte membranes of patients on maintenance hemodialysis and healthy controls. Clin. Chim. Acta. 2000, 295, 155, 34. Sevanian A, Seraglia R, Traldi P., Rossato P., Ursini F, Hodis H. Analysis of plasma cholesterol oxidation products using gas- and high – preformance liquid chromatography / mass spectrometry. Free Radic. Biol. Med. 1994, 17, 397, 35. Bjorkhem I, Breuer O, Angelin B, Wikstrom S-A. Assay of unestrified cholesterol-5,6-epoxide in human serum by isotope dilution mass spectrometry. Levels in the healthy state and in hyperlipoproteinemia. J. Lipid Res. 1988, 29, 1031, 36. Bjorkhem I. Assay of unestrified 7-oxocholesterol in human serum by isotope dilution – mass spectrometry. Anal. Biochem. 1986, 154, 497, 37. Harik - Khan R, Holmes RP. Estimation of 26-hydroxycholesterol in serum by high - preformance liquid chromatography and its measurement in patients with atherosclerosis. J. Steroid Biochem. 1990, 36, 351, 38. Dzeletowic S, Breuer O, Lund E, Diczfalusy U. Determination of cholesterol oxidation products in human plasma by isotope dilution mass 37 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 38 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 spectrometry. Anal. Biochem. 1995, 225, 73, 39. Dyer RG, Stewart MW, Mitcheson J, Alberti GMM, Laker MF. 7-Ketocholesterol, a specific indicator of lipoprotein oxidation and malondialdehyde in non-insulin dependent diabetes and peripheral vascular disease. Clin. Chim. Acta. 1997, 260, 1, 40. Bodzek P., Janoszka B., Wielkoszyƒski T., Bodzek D., Sieroƒ A. „Concentration of chosen oxycholesterols in plasma of pregnant women with pregnancy induced hypertension”. Biomedical Chromatography, 2002, 16, 13, 41. Linseisen J, Hoffmann J, Riedl J, Wolfram G. Effect of a single oral dose of antioxidant mixture (vitamin E, carotenoids) on the formation of cholesterol oxidation products after ex vivo LDL oxidation in humans. Eur. J. Med. Res. 1998, 3,5, 42. Gray MF, Lawrie TDV, Brooks CJW. Isolation and identification of cholesterol a-oxide and other minor sterols in human serum. Lipids. 1971, 6, 836, 43. Yoshida T, Honda A, Tanaka N, Matsuzaki Y, He B, Osuga T. Simultaneous determination of mevalonate and 7a-hydroxycholesterol in human plasma by gas chromatography - mass spectrometry as indices of cholesterol and bile acid biosynthesis. J. Chromatogr. 1993, 613, 185, 44. T. Wielkoszyƒski: „Ocena nasilenia wolnorodnikowych modyfikacji lipoprotein osocza oraz stanu antyoksydacyjnej bariery ochronnej u m´˝czyzn nara˝onych na dym tytoniowy” Rozprawa na stopieƒ doktora nauk medycznych, Âlàska Akademia Medyczna w Katowicach, Wydzia∏ Lekarski w Zabrzu, 2001, 45. Carpenter KL. Production of oxidized lipids during modification of low-density lipoprotein by macrophages or copper. Biochem J. 1994, 304, 625, 46. Dzeletovic S, Babiker A, Lund E, Diczfalusy U. Time course of oxysterol formation during in vitro oxidation of low-density lipoprotein. Chem. Phys. Lipids 1995, 78, 119, 47. Breuer O, Dzeletovic S, Lund E, Diczfalusy U. The oxysterols cholest-5-ene-3b,4a-diol, cholest-5-ene-3b,4b-diol and cholestane-3b,5a,6a-triol are formed during in vitro oxidation of low density lipoprotein, and are present in human atherosclerotic plaques. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1302, 145, 48. Patel RP. Formation of oxysterols during oxidation of low density lipoprotein by peroxynitrite, myoglobin and copper. J. Lipid Res. 1996, 37, 2361, 49. Bhadra S. Oxidation of cholesterol moiety of low density lipoprotein in the presence of human endothelial cells or Cu2+ ions: identification of major products and their effects. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991, 176, 431, 50. Zarev S. Major differences in oxysterol formation in human low density lipoproteins (LDLs) oxidized by *OH/O2* free radicals or by copper. FEBS Letters. 1999, 451, 103, 51. Hazen SL, Heinecke JW. 3-Chlorotyrosine, a specific marker of myeloperoxidase - catalyzed oxidation, is markedly elevated in low density lipoprotein isolated from human atherosclerotic intima. J. Clin. Invest. 1997, 99, 2075, 52. Heinecke JW. Cholesterol chlorohydrin synthesis by the myeloperoxidase-hydrogen peroxide-chloride system: potential markers for lipoproteins oxidatively damaged by phagocytes. Biochemistry 1994, 33, 10127, 53. Carr AC. Nuclear magnetic resonance characterisation of 6a-chloro-5b-cholestane-3b,5-diol formed from the reaction of hypochlorous acid with cholesterol. Lipids 1997, 32, 363, 54. Brooks CJW, Steel G, Gilbert JD, Harland WA. Lipids of human atheroma. Part 4. Characterization of new group of polar sterol esters from human atherosclerotic plaques. Atherosclerosis 1971, 13, 223, 55. Gilbert JD, Brooks CJW, Harland WA. Lipids of human atheroma. VII. Isolation of diesters of cholestan-5-ene-3b,26-diol from extracts of advanced atherosclerotic lesions of human aorta. Biochim. Biophys. Acta. 1972, 270, 149, 56. Carpenter KI. Lipids and oxidised lipids in human atheroma and normal aorta. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1167, 121, 57. Carpenter KI. Lipids and oxidised lipids in human atherosclerotic lesions at different stages of development. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1256, 141, 58. Bjorkhem I. Atherosclerosis and sterol 27-hydroxylase: evidence for a role of this enzyme in elimination of cholesterol from human macrophages. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 8582, 59. Crisby M. Localisation of sterol 27-hydroxylase immunoreactivity in human atherosclerotic plaques. Biochim. Biophys. Acta. 1997, 1334, 278, 60. Chisolm GM. 7b-Hydroperoksycholest-5-en-3b-ol, a component of human atherosclerotic lesions, is the primary cytotoxin of oxidized human low density lipoprotein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.1994, 91, 11452, 61. Hodis HN, Crawford DW, Sevanian A. Cholesterol feeding increases plasma and aortic tissue cholesterol oxide levels in parallel: further evidence for role of cholesterol oxidation in atherosclerosis. Atherosclerosis 1991, 89, 117, 62. Brown AJ, Leong S-L, Dean R, Jessup W. 7-Hydroperoxycholesterol and its products in oxidized low density lipoprotein and human atherosclerotic plaque. J. Lipid Res. 1997, 38, 1730, 63. Linseisen J, Wolfram G. Origin, metabolism, and adverse health effects of cholesterol oxidation products, Fett/Lipid 1998, 100, 211, 64. Guardiola F, Jordan A, Grau A, Gracia S, Boatella J, Refecas M., Codony R. Recent methodological advances in oxysterol determination. Recent Res. Devel. in Oil Chem. 1998, 2, 77, 65. Janoszka B, Bodzek D, Wielkoszyƒski T. Utlenione pochodne cholesterolu: wyst´powanie, rola biologiczna, metody analizy. WiadomoÊci Chemiczne, 2000, 54, 11. 38 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 39 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr med. T. Wielkoszyƒski Utlenione pochodne cholesterolu – oksysterole. Cz´Êç II – aktywnoÊç biologiczna oksysteroli Regulacyjna rola oksysteroli Dzia∏anie biologiczne OS stanowi∏o przedmiot licznych badaƒ obejmujàcych testy in vitro – na izolowanych komórkach, tkankach i narzàdach, oraz prace w uk∏adach in vivo – na zwierz´tach eksperymentalnych. Na poziomie subkomórkowym dzia∏anie OS dotyczy funkcjonowania b∏on biologicznych, które pod wp∏ywem tych zwiàzków tracà specyficznoÊç transportowà oraz zmieniajà swà p∏ynnoÊç, przepuszczalnoÊç i stabilnoÊç (ryc. 1). Wbudowanie w struktur´ b∏ony czàsteczki OS (np. 25-OH-Ch), która zast´puje najcz´Êciej Ch, prowadziç mo˝e m.in. do zaburzeƒ Êródb∏onowego transportu jonów Ca2+ oraz zmian´ struktury i aktywnoÊci enzymów b∏onowych, takich jak Na+/K+-ATP-azy, Ca2+/Mg2+-ATP-azy, 5’’-nukleotydazy, ACAT i innych. Ponadto dochodzi do zmian struktury innych bia∏ek (np. b∏onowych transporterów glukozy) i fosfolipidów b∏onowych oraz zaburzenia stosunku fosfolipidy/Ch, który ma integralne znaczenie w regulacji przepuszczalnoÊci b∏on biologicznych (1-3). Dotychczas poznano wiele innych mechanizmów i efektów dzia∏ania OS na poziomie subkomórkowym i ogólnoustrojowym. OS zarówno w badaniach in vitro jak i in vivo charakteryzujà si´ licznymi dzia∏aniami toksycznymi (hipoteza I: dzia∏anie toksyczne OS), jednak istniejà równie˝ dane mówiàce o OS jako o elementach regulujàcych przekaênictwo wewnàtrz- i mi´dzykomórkowe oraz regulujàcych wa˝ne procesy ka˝dej komórki, jak np. biosyntez´ Ch czy apoptoz´ (hipoteza II: OS jako regulatory). Komórkowe efekty dzia∏ania OS obejmujà przede wszystkim ich wp∏yw na biosyntez´, estryfikacj´ oraz wychwyt i wydalanie Ch z komórki. Ch znajdujàcy si´ wewnàtrz komórki pochodzi z w∏asnej syntezy odbywajàcej si´ w komórce, lub te˝ pochodzi ze Êrodowiska zewn´trznego, skàd dostarczany jest na drodze receptorów LRP i Apo B/E przez lipoproteiny (g∏ównie frakcji LDL i VLDL). SzybkoÊç powstawania Ch de novo uzale˝niona jest od aktywnoÊci reduktazy hydroksymetyloglutarylokoenzymu A (reduktazy HMG-CoA), która pe∏ni rol´ enzymu kluczowego szlaku biosyntezy Ch. Sfagocytowanie przez komórk´ dostatecznie du˝ej iloÊci Ch egzogennego lub odpowiednio du˝a wydajnoÊç szlaku wewnàtrzkomórkowego prowadzi do zahamowania aktywnoÊci tego enzymu, co skutkuje spadkiem syntezy Ch oraz spadkiem ekspresji receptorów dla Apo E (na powierzchni hepatocytów) i dla Apo B 100 (na powierzchni pozosta∏ych komórek). Dodatkowym aspektem wewnàtrzkomórkowej regulacji gospodarki Ch jest utrzymanie równowagi pomi´dzy procesami jego estryfikacji (katalizowanej przez ACAT) i hydrolizy jego estrów, za którà odpowiedzialny jest enzym cytozolowy – oboj´tna hydrolaza estrów Ch (nCEH, ang.: neutral cholesterol ester hydrolase). Usuni´cie nadmiaru Ch (g∏ównie wolnego) ze Êwiat∏a komórki odbywa si´ natomiast w obecnoÊci zewnàtrzkomórkowych jego akceptorów – lipoprotein o wysokiej 39 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 40 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY g´stoÊci (HDL, szczególnie subfrakcji HDL3) lub niektórych apolipoprotein oraz wymaga obecnoÊci LCAT. Estry Ch stanowià cytoplazmatyczny zapas tego sterolu i bez uprzedniej hydrolizy nie mogà zostaç usuni´te z komórki. AktywnoÊç reduktazy HMG-CoA oraz innych enzymów uczestniczàcych w syntezie i metabolizmie Ch (syntazy difosforanu farnezylu, syntazy skwalenu oraz wàtrobowej 7a-hydroksylazy Ch), aktywnoÊç receptorów LRP oraz aktywnoÊç enzymów odpowiedzialnych za syntez´ i metabolizm kwasów t∏uszczowych (karboksylaza acetylo-CoA, syntaza kwasów t∏uszczowych, 1-desaturaza steraloilo-CoA oraz lipaza lipoproteinowa) jest kontrolowana na drodze regulacji ich transkrypcji przez jedno z bia∏ek wià˝àcych zaliczanych do rodziny SREBP: tzw. SREBP-1 (ang.: sterol-regulatory element-binding proteins) (4). Prekursor tego czynnika regulacyjnego syntetyzowany jest jako bia∏ko wewnàtrzb∏onowe zlokalizowane w strukturach siateczki endoplazmatycznej. W momencie prze∏adowania komórki Ch bia∏ko SREBP zostaje proteolitycznie uwolnione i mo˝e poprzez dzia∏anie na struktury genomu regulowaç transkrypcj´ re- CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 duktazy HMG-CoA i innych enzymów. SzybkoÊç proteolizy prekursora SREBP-1 regulowana jest przez iloÊç Ch w retikulum, choç dok∏adny mechanizm tego zjawiska nie zosta∏ dotychczas poznany (5). OS mogà równie˝ wp∏ywaç na transkrypcj´ tych enzymów, cz´sto dzia∏ajàc znacznie silniej ni˝ nieutleniony Ch. AktywnoÊç reduktazy HMG-CoA podlega tak˝e regulacji na drodze proteolitycznej. Przypuszcza si´, ˝e obserwowane pod wp∏ywem OS skrócenie okresu pó∏trwania tego enzymu mo˝e wynikaç z aktywacji nieznanych bli˝ej, b∏onowych proteaz lub bezpoÊrednio zmieniaç konformacj´ przestrzennà reduktazy HMGCoA w b∏onie, przyÊpieszajàc jej obrót metaboliczny (1). Sugerowany mechanizm wp∏ywu OS na aktywnoÊç reduktazy HMG-CoA przedstawiono na rycinie 2. Znany jest równie˝ fakt zwi´kszania przez OS wewnàtrzkomórkowego st´˝enia estrów Ch, co odbywa si´ najprawdopodobniej na drodze aktywacji ACAT (6). Efekt ten próbuje si´ t∏umaczyç (1) wp∏ywem steroli na allosterycznà regulacj´ aktywnoÊci ACAT, odbywajàcà si´ bezpoÊrednio na drodze interakcji sterol-bia∏ka wià˝àce lub te˝ (2) wp∏ywem na Ryc.1 Wp∏yw oksysteroli (25-OH-Ch i 7a-OH-Ch) na struktur´ b∏on biologicznych (wg Guardioli i wsp. (2), zmodyfikowane). A – prawod∏owa b∏ona biologiczna (czàsteczki cholesterolu w stanie nieutlenionym), B – fragment blony biologicznej zawierajàce utlenione pochodne cholesterolu (oksysterole) 40 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 41 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 struktur´ b∏on, a tak˝e (3) zmianà dost´pnoÊci pomi´dzy substratem a enzymem. Znaczàcy wzrost aktywnoÊci ACAT zachodzàcy pod wp∏ywem steroli zaobserwowano dla 7-ketoCh i 25-OH-Ch. Natomiast ekspozycja na 7a-OH-Ch i 7b-OH-Ch prowadzi∏a do spadku aktywnoÊci tego enzymu w mysich makrofagach (7). Jednak wed∏ug Browna i Jessup (1) regulacja aktywnoÊci ACAT przez OS nie jest uniwersalna: zale˝y w znaczàcy sposób od rodzaju i st´˝enia zwiàzku. Z jednej strony stymulacja aktywnoÊci tego enzymu mo˝e byç traktowana jako potencjalny mechanizm chroniàcy przed akumulacjà nadmiaru wolnego Ch w tkankach obwodowych, z drugiej jednak, inhibicja wàtrobowej ACAT (przez 7a-OH-Ch) mo˝e prowadziç do spadku produkcji lipoprotein bogatych w Ch. Dodatkowo, w zwiàzku ze stwierdzeniem, i˝ podawanie niskich dawek inhibitorów ACAT in vivo prowadzi do zahamowania rozwoju mia˝d˝ycy, stymulacja aktywnoÊci ACAT w tkankach obwodowych przez OS mo˝e przemawiaç za ich dzia∏aniem proaterogennym (1). Innym mechanizmem regulacyjnego wp∏ywu OS na stan gospodarki Ch w komórce jest ich oddzia∏ywanie na szybkoÊç ekspresji receptora LDL. Regulacja transkrypcji tego bia∏ka odbywa si´ poprzez bia∏ka z rodziny SREBP, które wià˝àc si´ z fragmentem SRE-1 (ang.: sterol regulatory element-1) w regionie promotorowym, hamujà transkrypcj´ bia∏ka pe∏niàcego rol´ receptora LDL (1). Usuni´cie nadmiaru Ch z komórek, w których wyst´puje on g∏ównie w postaci zestryfikowanej d∏ugo∏aƒcuchowymi kwasami t∏uszczowymi, wymaga w pierwszym etapie hydrolizy tych estrów. Proces ten prowadzony jest wewnàtrzkomórkowo przez oboj´tnà hydrolaz´ estrów Ch. AktywnoÊç tego enzymu regulowana jest na PATOGENEZA MIA˚D˚YCY poziomie transkrypcyjnym oraz potranskrypcyjnie (odwracalna fosforylacja). Supresja aktywnoÊci nCEH prowadzi do zahamowania wydalania Ch z komórek i promocji rozwoju ognisk mia˝d˝ycowych. Regulacyjna rola OS znalaz∏a cz´Êciowe potwierdzenie po wykryciu cytozolowego bia∏ka wià˝àcego OS (OSBP, ang.: oxysterol binding protein). Powinowactwo tego bia∏ka do OS koreluje z ich efektem hamowania aktywnoÊci reduktazy HMG-CoA (1,8). OSBP pe∏ni prawdopodobnie funkcj´ Êródkomórkowego transportera OS, a nie jak pierwotnie sugerowano – elementu sterolowra˝liwego (SRE, ang.: sterol responsive element), uczestniczàcego w regulacji transkrypcji innych bia∏ek odpowiedzialnych za regulacj´ gospodarki Ch. Wa˝nym elementem chroniàcym tkanki obwodowe przed prze∏adowaniem lipidami sà mechanizmy zapewniajàce skuteczny transport zwrotny Ch do wàtroby. Wykazano, ˝e niektóre OS, szczególnie zaÊ 7-keto-Ch, majà zdolnoÊç upoÊledzania tego procesu. Pod∏o˝e molekularne tego zjawiska nie zosta∏o dotychczas dok∏adnie wyjaÊnione. Na podstawie badaƒ in vitro wiadomo jednak, i˝ odpowiedê komórek na OS znacznie ró˝ni si´, i zale˝y od ich pochodzenia oraz rodzaju i st´˝enia OS. Nowsze badania t∏umaczà wyp∏yw Ch z komórki tworzeniem si´ w b∏onie komórkowej tzw. mikrodomen zwanych kaweolami. Sà to wpuklone obszary b∏ony, relatywnie bogate w wolny Ch i sfingolipidy. Zawierajà ponadto jedno lub kilka bia∏ek z rodziny kaweolin, a tak˝e inne bia∏ka o charakterze sygna∏owym lub enzymatycznym (9). Zwiàzanie czàsteczki Ch przez kaweole prowadzi ostatecznie do ich oligomeryzacji, a to, jak si´ przypuszcza, do tworzenia mikrodomen cholesterolowo-sfingolipidowych. Wykazano, ˝e wprowadzenie Ryc.2 Hipotetyczny mechanizm wp∏ywu oksysteroli na proces biosyntezy i degradacji reduktazy HMG-CoA oraz jej aktywnoÊç enzymatycznà. Opis w tekÊcie 41 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 42 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY OS do hodowli fibroblastów redukuje poziom mRNA dla kaweolin, i w zwiàzku z tym hamuje transport Ch do b∏ony komórkowej oraz eksport tego sterolu na zewnàtrz komórki (10). Jak wspomniano wczeÊniej, alternatywnym mechanizmem zapewniajàcym transport zwrotny Ch jest jego hydroksylacja w pozycji C 27 lub tworzenie kwasu 3b-hydroksy-5-cholestenowego. Droga ta mo˝e mieç podstawowe znaczenie w transporcie Ch z tkanek, w których st´˝enie frakcji HDL pozostaje stosunkowo niskie (11). Inne OS nie sà jednak tak ∏atwo usuwane z komórek. Przyk∏adowo eksport 7-keto-Ch do delipidyzowanej Apo AI z komórek piankowatych jest kilkakrotnie wolniejszy ni˝ eksport nieutlenionego Ch (12, 13). Poza opisanymi powy˝ej efektami regulacyjnymi, OS wp∏ywajà równie˝ na struktur´ i funkcj´ lipoprotein i ich sk∏adników. Jak wykazali Mattsson-Hulten i wsp. (14), 7b-OH-Ch i 25-OH-Ch hamujà ekspresj´ mRNA lipazy lipoproteinowej (LPL) oraz sekrecj´ samego enzymu przez ludzkie makrofagi, potwierdzajàc t´ obserwacj´ przez porównanie in vivo aktywnoÊci LPL w ludzkich komórkach piankowatych i monocytach krwi obwodowej (15). Inne zespo∏y wykaza∏y, ˝e w procesie tym uczestniczy równie˝ bia∏ko z rodziny SREBP (5). Badania ostatnich kilku lat doprowadzi∏y do wniosku, i˝ wp∏yw OS nie ogranicza si´ tylko do regulacji ekspresji niektórych bia∏ek, lecz tak˝e, ˝e regulujà one ekspresj´ szeregu cytokin potencjalnie uczestniczàcych w rozwoju mia˝d˝ycy. OS stymulujà m.in. ekspresj´ IL-8 w makrofagach, TNFa i IL-1b oraz hamujà ekspresj´ PDGF b (1). CytotoksycznoÊç i mutagennoÊç oksysteroli Odr´bnym aspektem dzia∏ania OS na organizmy ˝ywe jest ich cytotoksycznoÊç i mutagennoÊç. Efekty te stanowi∏y podstaw´ wysuni´cia przez Smitha (16 i in.) hipotezy „toksycznoÊci” OS. Cytotoksyczne w∏aÊciwoÊci OS stwierdzane by∏y zarówno w testach in vitro, na komórkach bakteryjnych i komórkach ptaków i ssaków w hodowlach tkankowych, jak równie˝ na tkankach i narzàdach izolowanych ex vivo. Obecnie dysponujemy ponadto wynikami badaƒ dotyczàcych mutagennoÊci i kancerogennoÊci OS u zwierzàt doÊwiadczalnych i ludzi. Smith i Johnson stwierdzili, ˝e w∏aÊciwoÊci cytotoksyczne posiada 28 zbadanych przez nich OS (15). Efekt cytotoksyczny, polegajàcy m.in. na zahamowaniu wzrostu komórek w hodowlach tkankowych (np. ludzkich fibroblastów), oraz opóênienie wzrostu zwierzàt doÊwiadczalnych (17), mo˝e wynikaç prawdopodobnie z faktu zabu- 42 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 rzania przez OS biosyntezy Ch w rosnàcych komórkach. Badania in vivo prowadzone na mikroorganizmach potwierdzi∏y cytotoksyczne dzia∏anie tych zwiàzków: wielu badaczy wykaza∏o zahamowanie wzrostu oraz wyst´powanie efektu mutagennego pod wp∏ywem OS. I tak 7a-OH-Ch, 25-OH-Ch oraz 5-wodoronadtlenek 3b-hydroksy-5a-cholest-6-enu dzia∏a∏y bakteriobójczo w stosunku do mikroorganizmów z gatunku Salmonella typhimurium. Zahamowanie wzrostu Mycoplasma gallisepticum stwierdzane by∏o natomiast pod wp∏ywem Chtriolu i 3b-cholestan-6-onu oraz innych OS (2). W przypadku badaƒ prowadzonych na szczepach S. typhimurium zaobserwowano ponadto efekt mutagenny 7a-OOH-Ch (7a-wodoronadtlenku Ch) i 5a-OOH-Ch. Bakterie tego gatunku, najcz´Êciej wykorzystywane w testach mutagennoÊci, metabolizujà wodoronadtlenki Ch: 7a-OOH-Ch do 7a-OH-Ch i 7-keto-Ch, nie wykazujàce per se aktywnoÊci mutagennej. Natomiast 5a-OOH-Ch izomeryzuje do 7a-OOH-Ch lub te˝ ulega redukcji do 5a-cholest-6-en-3b,5-diolu, a ten nast´pnie przemianie do 7-keto-Ch (18). Smith (16) przypuszcza, ˝e powy˝sze wodoronadtlenki nie sà per se mutagenne, a ich efekt biologiczny wynika, odpowiednio, z mo˝liwoÊci hamowania i indukowania powstawania RFT przez wewnatrzkomórkowe enzymy: katalaz´ i dysmutaz´ ponadtlenkowà (SOD). Wykazano bowiem, ˝e „w∏aÊciwym” czynnikiem powodujàcym zmian´ informacji genetycznej jest anion nadtlenkowy, który mo˝e powstawaç z anionorodnika ponadtlenkowego. Generacja tego ostatniego stymulowana jest przez wodoronadtlenki Ch (HOO-Ch). Inna hipoteza sugeruje powstawanie aktywnych mutagenów z HOO-Ch pod wp∏ywem anionu •O2-2 (2) (ryc. 3). Opisana zosta∏a tak˝e aktywnoÊç mutagenna ekstraktów lipidowych uzyskanych z ludzkich, mia˝d˝ycowo zmienionych aort, która wykrywana by∏a w testach in vitro. Sevanian i Peterson (19) oraz inni autorzy opisywali aktywnoÊç mutagennà OS, przy czym najwi´kszà aktywnoÊç stwierdzili dla b-Epoksy-Ch, mniejszà dla a-Epoksy-Ch, natomiast nie stwierdzili jej dla Ch-triolu, który powstawa∏ spontanicznie podczas inkubacji epoksydów Ch z fibroblastami p∏uc (linia V 79). Przeglàdu kilkunastu prac dotyczàcych zdolnoÊci inhibicji przez OS syntezy DNA dokonali Smith i Johnson (15). Sugerowany przez nich mechanizm powy˝szego dzia∏ania OS mia∏by polegaç na zwi´kszeniu nap∏ywu jonów Ca2+ do wn´trza komórki przez zmodyfikowane przez OS b∏ony biologiczne. BezpoÊrednim skutkiem dzia∏ania mutagennego jest mo˝liwoÊç indukcji rozwoju komórek nowotworowych. Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 43 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Badania dotyczàce kancerogennoÊci OS prowadzone by∏y przez stosunkowo licznà grup´ badaczy. Nie doprowadzi∏y one jednak do udzielenia jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy OS sà kancerogenne. Efekt kancerogenny tych zwiàzków obserwowany by∏ tylko dla niektórych OS. SpoÊród nich jedynie a-Epoksy-Ch wyst´puje naturalnie w ˝ywnoÊci i materiale biologicznym. ObecnoÊç tego zwiàzku stwierdzano m.in. w próbkach mysiej i ludzkiej skóry eksponowanej na promieniowanie UV, wskazujàc na poÊredni zwiàzek pomi´dzy ich st´˝eniem a zachorowalnoÊcià na nowotwory skóry. Ponadto wiadomo, ˝e a-Epoksy-Ch i Ch-triol indukujà transformacj´ blastycznà komórek embrionalnych chomika syryjskiego (2). Du˝e iloÊci OS by∏y stwierdzane w tkankach nowotworowych oraz wydzielinach pochodzàcych z tych tkanek, np. w aspiracie uzyskanym z nowotworowo zmienionego sutka (20, 21) lub gruczo∏u krokowego. OS podejrzewane sà tak˝e o indukowanie guzów jelita grubego (22) i skóry. Podskórne wstrzykni´cie gryzoniom OS powodowa∏o powstanie miejscowego stanu zapalnego i martwicy (2), a tak˝e mi´saków. W zwiàzku ze zdolnoÊcià OS do hamowania wzrostu szybko dzielàcych si´ komórek stale podejmowane sà próby zastosowania tych steroli oraz ich syntetycznych analogów jako leków przeciwnowotworowych (2, 6, 16). Przeciwnowotworowe dzia∏anie OS t∏umaczone jest hamowaniem syntezy Ch de novo, nie- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY zb´dnego ka˝dej rosnàcej komórce do ró˝nicowania i budowy jej b∏on biologicznych oraz wiàzaniem si´ OS z miejscami wià˝àcymi antyestrogeny (23). Mo˝liwy jest równie˝ mechanizm dzia∏ania antyproliferacyjnego wynikajàcy z inhibicji aktywnoÊci reduktazy HMG-CoA i, co za tym idzie, zahamowaniu biosyntezy alkoholi prenylowych i prenylowanych bia∏ek oraz aktywatorów niektórych onkogenów (2). Rola OS w etiopatogenezie chorób nowotworowych oraz zastosowanie ich jako potencjalnych leków wymaga wcià˝ dalszych, pog∏´bionych badaƒ. CytotoksycznoÊç OS przejawia si´ wobec wi´kszoÊci rodzajów komórek zaanga˝owanych w proces powstawania ognisk mia˝d˝ycowych, m.in. komórek Êródb∏onka, makrofagów, komórek mi´Êniówki g∏adkiej naczyƒ t´tniczych, limfocytów, itd. (1). Âródb∏onek eksponowany na OS wykazuje m.in. utrat´ szczelnoÊci wobec niektórych makroczàsteczek (np. albumin) oraz utrat´ lub os∏abienie zdolnoÊci do syntezy i wydzielania tlenku azotu. U podstaw tego dzia∏ania mo˝e le˝eç wp∏yw OS na organizacj´, przepuszczalnoÊç i p∏ynnoÊç b∏on komórkowych (24–26). Âmierç komórek wyÊcielajàcych naczynia t´tnicze mo˝e byç przyczynà ods∏oni´cia g∏´biej le˝àcych struktur, w tym powierzchni zawierajàcych proagregacyjnie dzia∏ajàce w∏ókna kolagenu, oraz uwolnienia czynnika tkankowego, co ostatecznie zwi´ksza prawdopodobieƒstwo powstawania zmian zakrzepowych w uszkodzonym miejscu (25, 26). W badaniach na królikach wykazano, Ryc.3 Sugrowane mechanizmy mutagennego dzia∏ania wodoronadtlenków cholesterolu (Ch-OOH) (wg Guardioli i wsp. (2), zmodyfikowane). Opis w tekÊcie 43 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 44 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY i˝ do˝ylne podanie im frakcji LDL, utlenianej uprzednio in vitro oksydazà cholesterolowà, powoduje powstanie rozleg∏ych uszkodzeƒ Êródb∏onka i mo˝e stanowiç przyczyn´ inicjacji zmian mia˝d˝ycowych (27). Podobnych danych dostarczajà badania Imai i wsp. (28), którzy podawali królikom donaczyniowo frakcj´ OS wyizolowanà z d∏ugo przechowywanego Ch o czystoÊci farmakopealnej. Stwierdzili oni, ˝e frakcja wodoronadtlenków Ch wykazuje najsilniejsze dzia∏anie angiotoksyczne w Êcianie aort króliczych. Podobne zmiany w t´tnicach p∏ucnych wywo∏ywa∏y 24,25-epoksylanosterol i bisepoksyd skwalenu (28) oraz 25OH-Ch i Ch-triol (29). Dwa ostanie OS prowadzi∏y do powstania, stwierdzanych w elektronowym mikroskopie skaningowym, zmian powierzchni naczyƒ oraz powstania mikrozakrzepów. Transmisyjna mikroskopia elektronowa wykaza∏a obecnoÊç wakuolizacji wewnàtrzcytoplazmantycznej i rozsianego obrz´ku warstwy podÊródb∏onkowej (29). Efekt cytotoksyczny OS zawartych w utlenionej frakcji LDL potwierdzajà badania Hodisa i wsp. (30). Dzia∏anie to zosta∏o wykazane w odniesieniu do hodowli tkankowych równie˝ przez Hughes’a i wsp. (31) oraz Sevanian’a i wsp. (32). Hughes i wsp. (31) wià˝à powstawanie martwiczego rdzenia zmian mia˝d˝ycowych z wywo∏ywanà przez OS (7-keto-Ch i 7-OH-Ch) Êmiercià miocytów Êciany naczyniowej. ToksycznoÊç frakcji ludzkich ox LDL (utlenionych zarówno in vivo jak i podczas ∏agodnego utleniania jonami miedzi) wobec komórek Êródb∏onkowych aort króliczych stwierdzili Sevanian, Hodis i wsp. (33), obserwujàc jednoczeÊnie zaburzanie przez OS wewnàtrzkomórkowej gospodarki wapniem. Dushkin i wsp. (34) wykazali wp∏yw 25-OH-Ch i 7-keto-Ch na funkcje makrofagów i limfocytów w warunkach ex vivo. W badaniach tych tylko 7-keto-Ch wywo∏ywa∏ znamienne os∏abienie produkcji RFT przez makrofagi, jednak oba badane OS nie wywo∏ywa∏y stymulowanej lipopolisacharydem E. coli sekrecji neopteryny przez te komórki. Badacze odnotowali dodatkowo spadek aktywnoÊci proliferacyjnej limfocytów ludzkich w hodowli mieszanej, zachodzàcy pod wp∏ywem tych utlenionych pochodnych Ch, przy czym sam Ch nie wykazywa∏ takiej aktywnoÊci. Dane te wskazujà, i˝ niektóre funkcje zapalne makrofagów i limfocytów mogà byç modyfikowane przez warunki Êrodowiska, w tym OS pochodzenia endo- i egzogennego. Natomiast OS-zale˝na Êmierç makrofagów w ogniskach mia˝d˝ycowych przyczynia si´ najprawdopodobniej do powstawania martwiczego rdzenia lipidowego w zmianach zaawansowanych (III i IV stopieƒ wg. Stariego) (35), 44 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 zaÊ apoptoza miocytów Êciany naczyniowej wià˝e si´ z rozwojem t´tniaków. Z powy˝szych rozwa˝aƒ wynika, ˝e wzgl´dna toksycznoÊç OS jest stosunkowo zró˝nicowana i zale˝y od typu komórki docelowej oraz st´˝enia i czasu dzia∏ania, a tak˝e od rodzaju zwiàzku i Êrodowiska inkubacyjnego. Wykazano bowiem, i˝ dodanie surowicy (osocza) lub wyizolowanych lipoprototein znaczàco zmniejsza toksycznoÊç OS. Dzieje si´ to poprzez wiàzanie OS z frakcjà lipidowà lipoprotein (spadek st´˝enia „wolnych” czyli aktywnych OS) lub poprzez antagonizm kompetycyjny pomi´dzy OS a Ch. Najcz´Êciej do badaƒ nad cytotoksycznoÊcià u˝ywane by∏y 25-OH-Ch, 27-OH-Ch oraz pochodne utlenione w pozycji C-7. Najsilniejszym efektem charakteryzowa∏ si´ 27-OH-Ch, nast´pnie pochodne C-7 i 25-OH-Ch. KolejnoÊç ta odzwierciedla równoczeÊnie bezwzgl´dne iloÊci OS oznaczone w blaszkach mia˝d˝ycowych. PoÊród C-7 OS przewa˝a toksycznoÊç 7b-OH-Ch nad 7-keto-Ch. Jednak najbardziej aktywne sà wodoronadtlenki Ch: 7b-OOH-Ch jest 10–15 razy bardziej toksyczny dla fibroblastów ni˝ pozosta∏e pochodne utlenione w pozycji C-7. Stàd uwa˝a si´ go za g∏ówny czynnik warunkujàcy cytotoksycznoÊç utlenionych LDL-i (36). Poza wy˝ej opisanymi mechanizmami cytotoksycznoÊci OS, w ostatnim dziesi´cioleciu zwraca si´ uwag´ na fakt indukowania przez utlenione pochodne Ch apoptozy. Wskazuje to na zahamowanie cytotoksycznoÊci OS w obecnoÊci inhibitorów syntezy bia∏ka (36). Tak dzieje si´ w przypadku typowych przedstawicieli tej grupy zwiàzków (7-keto-Ch, 25-OH-Ch), jednak w przypadku 7b-OOH-Ch cytotoksycznoÊç nie jest hamowana przez te inhibitory, tzn. jest ona niezale˝na od syntezy bia∏ek; jest ona natomiast hamowana przez antyoksydanty. Sugeruje to udzia∏ wodoronadtlenków Ch w procesie peroksydacji lipidów komórkowych, a Êmierç komórki jest jedynie konsekwencjà daleko idàcych zmian jej struktury (36). Pewnà odr´bnoÊcià dzia∏ania cytotoksycznego OS wydaje si´ byç ich wp∏yw immunosupresyjny. OS zaburzajà indukowanà (allo)antygenami rekrutacj´ limfocytów oraz powstawanie i funkcjonowanie limfocytów T cytotoksycznych. Odbywa si´ to przez ich hamujàcy wp∏yw na proliferacj´ i transformacj´ limfocytów (blastogenez´). OS zaburzajà tak˝e aktywnoÊç komórek NK: w∏asnoÊci takie wykazano dla 25-OH-Ch, 7-keto-Ch oraz 7ai 7b-OH-Ch. Wszystkie powy˝ej przytoczone fakty zdajà si´ Êwiadczyç o udziale OS w procesie inicjacji i wzrostu ognisk mia˝d˝ycowych. Omawiana grupa zwiàzków charakteryzuje si´ ponadto Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 45 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 bardzo ró˝norodnymi w∏aÊciwoÊciami biologicznymi, które mogà mieç istotne znaczenie w etiopatogenezie wielu chorób. Jakkolwiek w chwili obecnej dysponujemy stosunkowo du˝à liczbà badaƒ i publikacji dotyczàcych roli OS w powstawaniu mia˝d˝ycy, cz´sto sà to jednak dane fragmentaryczne, a nawet wzajemnie sprzeczne, co dowodzi koniecznoÊci dalszych badaƒ w tym zakresie. Ponadto badania prowadzone cz´sto na uk∏adach izolowanych (in vitro) i interpolowane nast´pnie na ˝ywe organizmy nie zawsze prowadzà do jednoznacznych wniosków. Równie˝ niedoskona∏a pozostaje metodyka oznaczania OS w materiale biologicznym. W badaniach in vitro cz´sto stosowane sà pochodne Ch (przyk∏adowo 25-OH-Ch), które stanowià tylko znikomy procent OS stwierdzanych w ˝ywych organizmach. Podobnie odmienna jest aktywnoÊç biologiczna OS in vitro i in vivo: najbardziej toksyczne w testach in vitro sà 27-OH-Ch i 7b-OH-Ch, podczas gdy in vivo Ch-triol i 25-OH-Ch wykazujà najwi´kszà cytotoksycznoÊç. Rola oksysteroli w rozwoju mia˝d˝ycy O proaterogennym dzia∏aniu OS mo˝e decydowaç równie˝ cz´Êciowo ich aktywnoÊç skierowana wobec p∏ytek krwi. Blache i Bontoux (37) obserwowali nasilenie agregacji pod wp∏ywem trombiny p∏ytek preinkubowanych z 22S-OH-Ch i Ch-triolem. Efektu tego nie wykazywa∏ 7b-OH-Ch, zaÊ 25-OH-Ch i 7-keto-Ch hamowa∏y agregacj´. Wydaje si´, ˝e dzia∏anie poszczególnych zwiàzków zale˝ne jest od przestrzennego rozmieszczenia atomów tlenu w czàsteczce OS i zwiàzanego z tym efektu, jaki wywierajà na podwójnà warstw´ lipidowà b∏on plazmatycznych. Badania doÊwiadczalne na modelu zwierz´cym, polegajàce na skarmianiu zwierzàt paszà wzbogaconà w OS, dostarczajà sprzecznych danych na temat potencjalnego wp∏ywu tych zwiàzków na powstawanie mia˝d˝ycy (1, 16, 38). Cz´Êç prac eksperymentalnych potwierdza aterogenne dzia∏anie OS, wykazujàc powstawanie Êwie˝ych zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach t´tniczych go∏´bi (39) i kurczàt otrzymujàcych Ch-triol oraz królików skarmianych tym samym sterolem lub mieszaninà OS powsta∏ych w wyniku autooksydacji Ch. Brown i Jessup (1), podsumowujàc dost´pne w literaturze wyniki 13 badaƒ, stwierdzili proaterogenne efekty dzia∏ania utlenionych pochodnych Ch w 6 przypadkach, w 4 – dzia∏anie antyaterogenne, natomiast w 3 przypadkach wyniki doÊwiadczeƒ nie by∏y jednoznaczne. Rozbie˝ne wyniki t∏umaczone mogà byç wieloma przyczynami, z których najwa˝niejsze wydajà PATOGENEZA MIA˚D˚YCY si´ ró˝nice w sk∏adzie i dawkach podawanych mieszanin OS. Jak uwa˝ajà Bartnikowska (38) oraz Brown i Jessup (1), najsilniejsze dzia∏anie aterogenne wydaje si´ wywieraç Ch-triol. Âwiadczyç o tym mo˝e fakt, i˝ w 5 z 6 prac, w których wykazano mia˝d˝ycogenne dzia∏anie OS, stosowano jako dodatek do paszy ten sterol lub mieszaniny zawierajàce go (w jednej z prac nie podano dok∏adnego sk∏adu utlenionego Ch), natomiast w 3 pracach dowodzàcych antyaterogennego dzia∏ania OS – w dwóch nie stosowano Ch-triolu, a w jednej stosowano niezidentyfikowanà mieszanin´ OS (1). Ponadto zawartoÊç OS w diecie zwierzàt waha∏a si´ w szerokich granicach, wynoszàc, jak podajà Brown i Jessup (1), od 0,5 do 5% diety. Odnoszàc wyniki tych badaƒ do populacji ludzkiej nale˝y zauwa˝yç, i˝ spo˝ycie OS przez zwierz´ta doÊwiadczalne wynosi∏o w niektórych przypadkach nawet do 2,5 mg/kg masy cia∏a/dob´ (1), co daje dzienne spo˝ycie oko∏o 175 mg OS przez cz∏owieka wa˝àcego 70 kg, i stanowi kilkadziesiàt procent dobowego spo˝ycia Ch. Dane te wydajà si´ wi´c wysoce nieprawdopodobne do spe∏nienia w diecie wspó∏czesnego cz∏owieka. Innà kwestià sà odr´bnoÊci mi´dzygatunkowe dzielàce zwierz´ta doÊwiadczalne (najcz´Êciej króliki, inne gryzonie lub ptaki) i organizm ludzki. Znaczne zainteresowanie OS jako markerami stresu oksydacyjnego, jakie daje si´ zauwa˝yç w ostatnich latach, wynika z potencjalnej mo˝liwoÊci wykorzystania ich jako niezale˝nych czynników ryzyka mia˝d˝ycy i jej powik∏aƒ lub te˝ czynników prognostyczno – rokowniczych w tej chorobie. Próby zastosowania w tym celu oznaczania 27-OH-Ch, którego st´˝enie by∏o pozytywnie skorelowane ze st´˝eniem TCh (40) w osoczu, nie da∏y zadowalajàcych rezultatów. Pomimo powy˝szej zale˝noÊci Harik-Khan i wsp. (40) nie stwierdzili, by ró˝nice w jego st´˝eniu dyskryminowa∏y pacjentów z angiograficznie potwierdzonà ChNS od osób bez zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach wieƒcowych. W innych badaniach st´˝enie tego OS by∏o o oko∏o 20–30% wy˝sze u m´˝czyzn ni˝ u kobiet, niezale˝nie od st´˝enia TCh (41). Dyer i wsp. (42), porównujàc st´˝enie 7-keto-Ch w osoczu i frakcjach lipoprotein osocza pacjentów z niecukrzycowà chorobà naczyƒ obwodowych i osób zdrowych stwierdzili, i˝ w grupie z makroangiopatià by∏o ono znaczàco ni˝sze (ponad 2-krotnie), nawet po standaryzacji wyników, odpowiednio wzgl´dem st´˝enia TCh i LDL-Ch. RównoczeÊnie jednak st´˝enie MDA by∏o znamiennie wy˝sze w grupie ze zmianami mia˝d˝ycowymi. Inne badanie (van Poppel i in., cyt. za (1)) równie˝ nie wykaza∏o znamiennych ró˝nic w 45 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 46 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY osoczowym st´˝eniu OS pomi´dzy pacjentami poddawanymi po raz pierwszy badaniu angiograficznemu naczyƒ wieƒcowych i zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. St´˝enie produktu enzymatycznego utleniania Ch – cholest-4en-3-onu by∏o wy˝sze u pacjentów, którzy przebyli zawa∏ mi´Ênia sercowego, ni˝ w grupie kontrolnej (43), jednak grupa ta by∏a m∏odsza wiekowo od badanej, a brak jest doniesieƒ dotyczàcych zale˝noÊci st´˝enia tego sterolu od wieku. Nowsze badania wykaza∏y jednak zwiàzek 7b-OH-Ch z rozwojem mia˝d˝ycy u ludzi. 7b-OH-Ch wyst´puje w osoczu w stosunkowo ma∏ym st´˝eniu, stanowiàc tylko niewielki u∏amek wszystkich OS osocza. Wed∏ug autorów fiƒskich (44) spoÊród ponad 30 oznaczanych parametrów st´˝enie tego OS by∏o najsilniejszym predyktorem mia˝d˝ycowego przyrostu gruboÊci t´tnic szyjnych w okresie 3-letniej obserwacji. Inne badanie – LiVicordia II (45, 46) – ocenia∏o czynniki ryzyka mia˝d˝ycy w populacji 50–54-letnich Szwedów i ich litewskich rówieÊników, którzy 4-krotnie cz´Êciej umierali z powodu ChNS. Wykaza∏o ono brak ró˝nic w st´˝eniu tradycyjnych, lipidowych czynników ryzyka tej choroby. PodatnoÊç oksydacyjna frakcji LDL mieszkaƒców Wilna by∏a znamiennie wy˝sza, co wynika∏o ze zmniejszonej zawartoÊci w niej b- i g-tokoferolu, likopenu, b-karotenu oraz kwasu linolowego, podczas gdy st´˝eniu 7b-OH-Ch, by∏o znaczàco wy˝sze oraz ujemnie skorelowane z czasem opóênienia (lag time) w teÊcie oksydacji LDL. Wynosi∏o ono w populacji szwedzkiej 9±8 ng/mL, a w populacji litewskiej – 12±5 ng/mL (p=0,0011). Wyniki te sugerujà, ˝e byç mo˝e st´˝enie tego OS jest kolejnym, niezale˝nym czynnikiem ryzyka ChNS oraz potencjalnym i u˝ytecznym wskaênikiem progresji zmian mia˝d˝ycowych. Autorzy ci przypisujà du˝à wartoÊç oznaczania 7b-OH-Ch w przeciwieƒstwie do innych OS (które, jak sàdzà, mogà pochodziç z po˝ywienia) oraz TBARS. Bioràc pod uwag´ regulacyjne aspekty dzia∏ania biologicznego OS, w tym ich wp∏yw na komórkowà gospodark´ Ch, potencjalnà rola tych zwiàzków w patogenezie mia˝d˝ycy wydaje si´ byç wysoce prawdopodobna. Rola ta mo˝e byç konsekwencjà wielokierunkowej aktywnoÊci biologicznej OS, obejmujàcej m.in. regulacj´ ekspresji receptora dla LDL, supresj´ syntezy i aktywnoÊci reduktazy HMG-CoA, zmian´ aktywnoÊci nCEH, ACAT i LPL oraz szeregu innych enzymów regulujàcych przemiany kwasów t∏uszczowych i steroli (7a-hydroksylaza Ch) w organizmie, czy wreszcie wp∏yw na transport zwrotny Ch z tkanek obwodowych do lipoprotein HDL. Z przedstawionych powy˝ej danych wnioskowaç mo˝na, ˝e OS sà grupà zwiàzków biolo- 46 gicznie aktywnych o niepoznanym do koƒca mechanizmie dzia∏ania oraz rozleg∏ych i wielokierunkowych skutkach. Wydaje si´, ˝e poza regulacyjnymi aspektami dzia∏ania OS wyjàtkowo wa˝ne mogà byç konsekwencje wynikajàce z cytotoksycznego i potencjalnie aterogennego dzia∏ania OS. W ostatnim czasie zainteresowanie budzà równie˝ próby zastosowania OS i ich pochodnych jako farmaceutyków. Potencjalnie znaleêç mogà one zastosowanie jako leki cytostatyczne, immunosupresyjne oraz hipolipemizujàce, szczególnie obni˝ajàce st´˝enie Ch (16). Jednak przysz∏oÊç poka˝e, czy znajdà one zastosowanie w praktyce, jak równie˝ czy oznaczanie ich st´˝enia b´dzie dobrym wskaênikiem wczesnego wystàpienia mia˝d˝ycy i ostrych incydentów naczyniowych u ludzi. Streszczenie Artyku∏ stanowi przeglàd piÊmiennictwa dotyczàcego aktywnoÊci biologicznej utlenionych pochodnych cholesterolu – oksysteroli. Przedstawiono w nim dane na temat znaczenia oksysteroli w procesach fizjologicznych oraz ich roli w powstawaniu zmian patologicznych u cz∏owieka i zwierzàt doÊwiadczalnych. Summary This paper is the review of literature about the biological activity of the oxidised cholesterol derivatives - oxysterols. It presents data about oxysterols significance in physiological processes and its role in development of pathological consequences in humans and experimental animals. Podzi´kowanie Autor sk∏ada serdeczne podzi´kowania pani prof. dr hab. n. chem. Danucie Bodzek – kierownikowi Katedry i Zak∏adu Chemii Wydzia∏u Lekarskiego w Zabrzu Âlàskiej Akademii Medycznej – za wszechstronnà pomoc i cenne wskazówki udzielone podczas powstawania niniejszego opracowania. Adres autora: Pracownia Chemii Klinicznej i Immunochemii Katedra i Zak∏ad Chemii Âlàska Akademia Medyczna w Katowicach Wydzia∏ Lekarski w Zabrzu ul. Jordana 19 41-808 Zabrze e-mail: [email protected] Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 47 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY PiÊmiennictwo: 1. Brown AJ, Jessup W. Oxysterols and atherosclerosis. Atherosclerosis 1999, 142,1, 2. Guardiola F. Biological effects of oxysterols: current status. Fd. Chem. Toxicol. 1996, 34, 193, 3. Morel DW, Lin CY. Cellular biochemistry of oxysterols derived from diet or oxidation in vivo. J. Nutr. Biochem. 1996, 7, 495, 4. Diczfalusy U, Lund E, Lutjohann D, Bjorkhem I. Novel pathways for elimination of cholesterol by extrahepatic formation of side - chain oxidized oxysterols. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1996, 56, suppl. 226, 9, 5. Brown MS, Goldstein JL. The SREBP pathway: regulation of cholesterol metabolism by proteolysis of the membrane-bound transcription factor. Cell 1997, 89, 331, 6. Linseisen J, Wolfram G. Origin, metabolism, and adverse health effects of cholesterol oxidation products, Fett/Lipid 1998, 100, 211, 7. Zhang HF, Basra HJ, Steinbrecher UP. Effects of oxidatively modified LDL on cholesterol estrification in cultured macrophages. J. Lipid Res. 1990, 31, 1361, 8. Taylor FR, Kandutsch AA. Oxysterol binding protein. Chem. Phys. Lipids 1985, 38, 187, 9. Parton RG. Caveolae and caveolins. Curr. Opin. Cell Biol. 1996, 8, 542, 10. Fielding CJ, Bist A, Fielding PE. Caveolin mRNA levels are up-regulated by free cholesterol and down-regulated by oxysterols in fibroblast monolayers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997, 94, 3753, 11. Lund E. Importance of a novel oxidative mechanism for elimination of intracellular cholesterol in humans. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1996, 16, 208, 12. Diczfalusy U, Lund E, Lutjohann D, Bjorkhem I. Novel pathways for elimination of cholesterol by extrahepatic formation of side - chain oxidized oxysterols. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1996, 56, suppl. 226, 9, 13. Kritharides K, Jessup W, Mander EL, Dean RT. Apolipoprotein A-I-mediated efflux of sterols from oxidized LDL-loaded macrophages. Arterioscler. Thromb. 1995, 15, 276, 14. Mattsson-Hulten L. Oxysterols present in atherosclerotic tissue decrease the expression of lipoprotein lipase messenger RNA in human monocyte-derived macrophages. J. Clin. Invest. 1996, 97, 461, 15. Smith LL, Johnson BM. Biological activities of oxysterols. Free Radic. Biol. Med. 1989, 7, 285. 16. Smith LL. Review of progress in sterol oxidation: 1987-1995. Lipids 1996, 31, 453, 17. Suzuki K, Shimizu T, Nakata T. The cholesterol metabolite cholest-4-en-3-one and its 3-oxo derivatives suppress body weight gain, body fat accumulation and serum lipid concentration in mice. Bioorg. Med. Chem. Lett. 1998, 8, 2133, 18. Smith LL, Smart VB, Made Gowda NM. Mutagenic sterol hydroperoxides. Mutation Res. 1986, 161, 39, 19. Sevanian A, Peterson AR. The cytotoxic and mutagenic properties of cholesterol oxidation products. Food Chem. Toxicol. 1986, 24, 1103, 20. Petrakis NL, Gruenke LD, Craig JC. Cholesterol and cholesterol epoxides in nipple aspirates of human breast fluid. Cancer Res. 1981, 41, 2563, 21. Wrensch MR, Petrakis NL, Gruenke LD, Miike R, Ernster VL, King EB, Hauck WW, Craig JC, Goodson III WH. Breast fluid cholesterol and cholesterol β-epoxide concentrations in women with benign breast disease. Cancer Res. 1989, 49, 2168, 22. Kendall CW, Koo M., Sokoloff E, Rao V. Effect of dietary oxidized cholesterol on azoxymethane-induced colonic praneoplastic in mice. Cancer Letters 1992, 66, 241, 23. Lin L, Hwang PL. Antiproliferative effects of oxygenated sterols: positive correlation with binding affinities for the anti-estrogen binding sites. Biochim. Biophys. Acta. 1991, 1082, 177, 24. Theunisse JJH, Jackson RL, Kempen HJM, Demel RA. Membrane properties of oxysterols. Interfacial orientation, influence of membrane permeability and redistribution between membranes. Biochim. Biophys. Acta. 1986, 860, 66, 25. Rong JX, Rangaswamy S, Shen L, Dave R, Chang YH, Peterson H, Hodis HN, Chisolm GM, Sevanian A. Arterial injury by cholesterol oxidation products causes endothelial dysfunction and artery wall cholesterol accumulation. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1998, 18, 1885, 26. Rong. JX, Shen L, Chang YH, Richters A, Hodis HN, Sevanian A. Cholesterol oxidation products induce vascular foam cell lesion formation in hypercholesterolemic New Zealand white rabbits. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1999, 19, 2179, 27. Bernheimer AW, Robinson WG, Linder R, Mullins D, Yip YK, Cooper NS, Seidman I, Uwajima T. Toxicity of enzymically-oxidized low-density lipoprotein. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987, 148, 260, 28. Imai H, Werthessen NT, Subramanyan V, LeQuesne PW, Soloway AH, Kanisawa M. Angiotoxicity of oxygenated sterols and possible precursors. Science. 1980, 207, 651, 29. Peng S-H, Taylor CB, Hill JC, Morin RJ. Cholesterol oxidation derivatives and arterial endothelial damage. Atherosclerosis. 1985, 54, 121, 30. Hodis HN, Kramsch DM, Avogaro P., Bittolo-Bon G, Cazzolato G, Hwang J, Peterson H, Sevanian A. Biochemical and cytotoxic characterisation of an in vivo circulating oxidized low density lipoprotein (LDL-). J. Lipid Res. 1994, 35, 669, 31. Hughes H, Mathews B, Lenz ML, Guyton JR. Cytotoxicity of oxidized LDL to porcine aortic smooth muscle cells is associated with the oxysterols 7-ketocholesterol and 7-hydroxycholesterol. Arterioscler. Thromb. 1994, 14, 1177, 32. Sevanian A, Berliner J, Peterson H. Uptake, metabolism and cytotoxicity of isomeric cholesterol-5,6-epoxides in rabbit aortic endothelial cells. J. lipid Res. 1991, 32, 147, 33. Sevanian A, Hodis HN, Hwang J, McLeod LL, Peterson H. Characterization of endothelial cell injury by cholesterol oxidation products found in oxidized LDL. J. Lipd Res. 1995, 36, 1971, 34. Dushkin M., Schwartz Y, Volsky N, Musatov M., Vereschagin E, Ragino J, Perminowa O, Kozlov V. Effects of oxysterols upon macrophage and lymphocyte function in vitro. Prostagland. Lipd Med. 1998, 55, 219, 35. Ball R. Evidence that the death of macrophage foam cells contributes to the lipid core on atheroma. Atherosclerosis 1995, 114, 45, 36. Colles S, Irwin K, Chisolm G. Role of multiple oxidized LDL lipids in cellular injury: dominance of 7β-hydroperoxycholesterol. J. Lipid Res. 1996, 37, 2018, 37. Blache D, Bontoux G. Biological effects of oxysterols on platelet function. Thromb. Res. 1988, 50, 221, 38. Bartnikowska E. AktywnoÊç biologiczna oksysteroli. ˚yw. Cz∏. Metabol. 1995, 22, 78, 39. Jacobson MS, Prince MG, Shamoo AE. Atherogenesis in white carneau pigeons. Effects of low level cholestanetriol feeding. Atherosclerosis. 1985, 57, 209, 40. Harik - Khan R, Holmes RP. Estimation of 26-hydroxycholesterol in serum by high - preformance liquid chromatography and its measurement in patients with atherosclerosis. J. Steroid Biochem. 1990, 36, 351, 41. Dzeletowic S, Breuer O, Lund E, Diczfalusy U. Determination of cholesterol oxidation products in human plasma by isotope dilution mass spectrometry. Anal. Biochem. 1995, 225, 73, 42. Dyer RG, Stewart MW, Mitcheson J, Alberti GMM, Laker MF. 7-Ketocholesterol, a specific indicator of lipoprotein oxidation and malondialdehyde in non-insulin dependent diabetes and peripheral vascular disease. Clin. Chim. Acta. 1997, 260, 1, 43. Lui K, Cuddy TE, Pierce GN. Oxidative status of lipoproteins in coronary disease patients. Am. Heart J. 1992, 123, 285, 44. Salonen JT, Nyyssonen K, Salonen R, Porkkala-Sataho E, Tuomainen T-P., Diczfalusy U, Bjorkhem I. Lipoprotein oxidation and progression of carotid atherosclerosis. Circulation. 1997, 95, 840, 45. Zieden B, Diczfalusy. Higher 7b-hydroxycholesterol in high cardiovascular risk population. Atherosclerosis. 1997, 134, 172, 46. Zieden B, Kaminskas A, Kriestenson M., Kucinskiene Z, Vessby B, Olsson AG, Diczfalusy U. Increased plasma 7β-hydroxycholesterol concentration in population with a high risk for cardiovascular disease. Arteriscler. Thromb. Vasc. Biol. 1999, 19, 967, 47 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 48 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr med. E. Âwi´tochowska1/, dr med. T. Wielkoszyƒski2/, prof. dr hab. med. M. Motyka3/, mgr in˝. B. Szapska1/, dr hab. med. Z. Ostrowska1/, prof. dr hab. D. Bodzek2/, dr med. R. Walas3/, stud. A. Dziemba∏a, stud. ¸. Drozd, mgr B. Magiera4/ Ocena st´˝eƒ lipoproteiny (a) oraz wybranych wskaêników odpowiedzi zapalnej u pacjentów poddawanych zabiegom endarterektomii t´tnic szyjnych Wst´p Teoria zapalna mia˝d˝ycy zyskuje w ostatnim dziesi´cioleciu coraz szerszà akceptacj´ w Êrodowiskach naukowych, co zwiàzane jest z intensywnymi badaniami eksperymentalnymi i klinicznymi. Infiltracja Êciany naczyniowej przez komórki immunokompetentne stanowi istotnà sk∏adowà procesu rozwoju ogniska mia˝d˝ycowego, poczàwszy od stadium pasma t∏uszczowego po zaawansowane stadia uszkodzenia Êciany naczyniowej, z p´kni´ciem blaszki i powstaniem zakrzepu (1, 2). Monocyty/makrofagi i limfocyty T mogà odgrywaç g∏ównà rol´ w procesie destabilizacji blaszki mia˝d˝ycowej, m.in. poprzez nasilenie degradacji bia∏ek macierzy zewnàtrzkomórkowej, hamowanie czynnoÊci i indukowanie apoptozy komórek mi´Êni g∏adkich naczynia. Stanowià one równie˝ czynnik zwi´kszajàcy ryzyko wystàpienia zakrzepicy, co zwiàzane jest ze zwi´kszaniem ekspresji czynnika tkankowego (2). Obecnie uwa˝a si´, i˝ g∏ównà rol´ w promowaniu procesu zapalnego naczyƒ t´tniczych odgrywajà cytokiny, oksydacyjnie zmodyfikowane lipoproteiny, czynniki infekcyjne (Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma, Helicobacter pylori oraz niektóre wirusy) (2, 3). Liczne dane dowodzà wysokiej u˝ytecznoÊci oznaczania niektórych wskaêników stanu zapalnego, w tym bia∏ek ostrej fazy, w progno- 48 zowaniu chorób naczyƒ oraz w ocenie ryzyka wystàpienia ostrych incydentów naczyniowych. Do bia∏ek tych zaliczyç mo˝na m.in. bia∏ko C-reaktywne (CRP), fibrynogen, surowiczy amyloid A (SAA), orozomukoid, haptoglobin´ oraz ceruloplazmin´ (4, 5). Jednak wed∏ug wielu badaczy najbardziej u˝ytecznym klinicznie markerem pozostaje st´˝enie CRP w surowicy (6, 7, 8). Oznaczane bywajà równie˝ niektóre cytokiny oraz niebia∏kowe moleku∏y zapalne, jak np. neopteryna. Jest ona niskoczàsteczkowym zwiàzkiem wydzielanym przez zaktywowane monocyty/makrofagi i proponowana jest jako uniwersalny wskaênik utajonych klinicznie procesów zapalnych i innych zaburzeƒ funkcjonowania uk∏adu odpornoÊciowego (9). Du˝ym zainteresowaniem cieszy si´ równie˝ transformujàcy czynnik wzrostu b1 (TGF b1) spe∏niajàcy wa˝nà rol´ w modulacji rozplemu komórkowego oraz syntezy i degradacji macierzy komórkowej. TGF b1 produkowany jest przez aktywowane monocyty/makrofagi, p∏ytki krwi i komórki Êródb∏onka, a jego rola biologiczna jest ÊciÊle zwiàzana z odpowiedzià immunologicznà organizmu (10). Rola lipoproteiny(a) (Lp(a)) w ocenie ryzyka mia˝d˝ycy zosta∏a doÊç dobrze scharakteryzowana na podstawie szeregu badaƒ epidemiologicznych i doÊwiadczalnych. Przyjmuje si´, i˝ st´˝enie tej lipoproteiny determinowane jest g∏ównie przez czynniki genetyczne, zaÊ czynniki Êrodowiskowe odgrywajà w regulacji Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 49 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 jej st´˝enia drugoplanowà, wr´cz znikomà, rol´ (11). Mia˝d˝yca t´tnic szyjnych stanowi powa˝ny problem kliniczny. Jednym z najgroêniejszych jej powik∏aƒ jest udar niedokrwienny mózgu, którego bezpoÊrednià przyczynà mo˝e byç zw´˝enie naczyƒ mózgowych i/lub t´tnic szyjnych wewn´trznych. U podstaw rozwoju zmian mia˝d˝ycowych w t´tnicach szyjnych le˝y szczególna podatnoÊç Êciany naczyniowej na dynamicznà przebudow´ zachodzàcà w warstwie wewn´trznej pod wp∏ywem zaburzonego przep∏ywu krwi. Prowadzi to do upoÊledzenia endogennych mechanizmów zapobiegajàcych mia˝d˝ycy oraz nasilania produkcji niektórych czàstek przylegania leukocytów (12). WÊród metod zapobiegajàcych neurologicznym powik∏aniom mia˝d˝ycy wa˝ne miejsce zajmujà metody chirurgicznego udra˝niania t´tnic szyjnych wewn´trznych w odcinku dost´pnym zabiegowi. Celem pracy by∏a ocena st´˝eƒ Lp(a) i wybranych wskaêników odpowiedzi zapalnej u pacjentów poddawanych zabiegom endarterektomii t´tnic szyjnych oraz ocena powiàzaƒ mi´dzy tymi parametrami a strukturà makroskopowà usuni´tych w drodze zabiegu zmian mia˝d˝ycowych. Materia∏ i metody Badaniami obj´to 40 m´˝czyzn w wieku od 54 do 75 lat (Êrednia 63,5±5,5 lat) i 10 kobiet w wieku od 51 do 71 lat (Êrednia 61,7±5,8 lat), z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych, leczonych operacyjnie w Katedrze i Oddziale Klinicznym Chirurgii Naczyniowej i Ogólnej Âlàskiej Akademii Medycznej w Bytomiu. Zabiegów endarterektomii dokonywano u chorych z objawami niedokrwienia oÊrodkowego uk∏adu nerwowego (OUN) oraz bez tych objawów, jako przygotowanie do innego planowanego zabiegu operacyjnego, tj. pomostowania t´tnic wieƒcowych lub operacji rekonstrukcyjnych aorty w t´tniaku aorty lub zespole Leriche’a. U wszystkich pacjentów wyst´powa∏y hemodynamicznie istotne (powy˝ej 70%) zw´˝enia t´tnic szyjnych wewn´trznych. Za objawy niedokrwienia OUN uznawano: TIA, RIND, PRIND oraz „amaurosis fugax”. Podstawà rozpoznania stopnia zw´˝enia t´tnic szyjnych by∏o badanie USG technikà „kolorowego” Dopplera, a w diagnostycznie trudnych przypadkach CAS, angio-TK i/lub angio-MR. Charakterystyk´ pacjentów przedstawiono w tabeli 1. Na podstawie makroskopowego wyglàdu usuni´tych zmian mia˝d˝ycowych pacjentów podzielono na dwie grupy: grup´ I stanowili pacjenci z blaszkà „mi´kkà”, natomiast grup´ II – pacjenci z uwapnionà, „twardà” blaszkà mia˝d˝ycowà. Grup´ kontrolnà stanowi∏o 20 klinicznie zdrowych m´˝czyzn, dobranych losowo, w wieku od 35 do 56 lat (Êrednia 48,3±7,2 lat). Projekt badaƒ uzyska∏ akceptacj´ Komisji Bioetycznej przy Âlàskiej Akademii Medycznej w Katowicach. Krew do badaƒ pobierano w godzinach rannych, na czczo, z ˝y∏y ∏okciowej. Po oddzieleniu elementów morfotycznych surowice zamra˝ano w temperaturze –75° C do czasu wykonania oznaczeƒ. St´˝enia Lp(a) oznaczano technikà ELISA, z u˝yciem specyficznego przeciwcia∏a firmy Dako i procedury opisanej przez Yao i wsp. (13). Natomiast st´˝enia neopteryny oraz TGF b1 oznaczano technikà ELISA, stosujàc Grupa kontrolna Grupa I („blaszka mi´kka”) Grupa II („blaszka twarda”) P∏eç (K/M) 0/20 3/23 7/17 Wiek (x–±SD) 48,3±7,3 63,5±6,1 62,5±5,0 BMI (x–±SD) 26,2±3,1 24,7±2,0 26,8±2,5 Nikotynizm 12 16 9 NadciÊnienie t´tnicze 0 16 16 Cukrzyca 0 5 11 Przebyty zawa∏ MS 0 10 5 % okluzji RICA (x–±SD) – 77,7±14,5 61,3±21,6 % okluzji LICA (x–±SD) – 62,7±18,3 77,5±18,1 Tab.1 Charakterystyka badanych grup. 49 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 50 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA odpowiednio zestawy firm IBL-Hamburg i R&D Systems Inc. St´˝enie bia∏ka C-reaktywnego oznaczano w surowicy ultraczu∏à metodà ELISA (14), stosujàc zestaw DRG MedTek. Oznaczenia cholesterolu ca∏kowitego i triglicerydów wykonano rutynowymi metodami enzymatycznymi (zestawy Cormay, Polska), zaÊ st´˝enia HDL-Ch i LDL-Ch – metodami bezpoÊrednimi (zestawy Randox, UK) na autoanalizatorze Lumen. Uzyskane wyniki opracowano z wykorzystaniem pakietu statystycznego Statistica 6,0. NormalnoÊç rozk∏adu oceniano testem Ko∏mogorowa-Smirnowa. Wyniki charakteryzujàce si´ rozk∏adem normalnym porównywano testem t-Studenta dla zmiennych niepowiàzanych, natomiast pozosta∏e wyniki – testem U Mann’a-Whitney’a. Za ró˝nice znamienne statystycznie przyj´to p<0,05. Wspó∏czynnik korelacji liniowej obliczano metodà Spearmana. ce pomi´dzy grupà I, w której st´˝enia tych parametrów by∏y znamiennie wy˝sze, a grupà kontrolnà. Podobne ró˝nice odnotowano pomi´dzy grupà II a grupà kontrolnà, z wyjàtkiem Lp (a), cholesterolu ca∏kowitego, cholesterolu LDL, których st´˝enia nie ró˝ni∏y si´ pomi´dzy grupami. Podobnie jak w przypadku analizy po∏àczonych grup I i II, stwierdzono znamiennie ni˝sze st´˝enie TGF b1 w odniesieniu do grupy kontrolnej. Analiza statystyczna ujawni∏a ponadto istnienie znamiennych ró˝nic pomi´dzy grupami I i II w odniesieniu do cholesterolu ca∏kowitego, LDL-cholesterolu, lipoproteiny (a) oraz bia∏ka C-reaktywnego; ich st´˝enia by∏y znamiennie wy˝sze w grupie pacjentów z blaszkà „mi´kkà” (grupa I). Wykazano istotnà dodatnià korelacj´ pomi´dzy st´˝eniami TGF b1 i CRP w obr´bie grupy I (r=0,28, p<0,05). Analiza pozosta∏ych danych nie ujawni∏a istnienia znamiennych powiàzaƒ. Wyniki W tabeli 2 przedstawiono wyniki oznaczeƒ wybranych parametrów gospodarki lipoproteinowej oraz wskaêników stanu zapalnego w grupach badanych i w grupie kontrolnej. Ârednie st´˝enia cholesterolu ca∏kowitego, cholesterolu frakcji LDL, triglicerydów, Lp(a), neopteryny oraz bia∏ka C-reaktywnego by∏y istotnie wy˝sze u badanych pacjentów (po∏àczone grupy I i II) w odniesieniu do grupy kontrolnej. Natomiast Êrednie st´˝enie ca∏kowitego TGF b1 by∏o znamiennie obni˝one. Porównanie Êrednich st´˝eƒ cholesterolu ca∏kowitego, LDL-Ch, triglicerydów, Lp (a), neopteryny oraz CRP wykaza∏o istotne ró˝ni- Parametr Grupa kontrolna (n = 20) Dyskusja Udzia∏ czynników zapalnych w patogenezie mia˝d˝ycy jest dobrze udokumentowany (1–4, 15). Naciek zapalny Êciany naczyniowej rozpoczyna si´ ju˝ w momencie uszkodzenia integralnoÊci warstwy Êródb∏onkowej, co mo˝e nastàpiç w wyniku dzia∏ania na komórki Êródb∏onka m.in. utlenionych i/lub glikowanych frakcji lipoproteinowych (LDL, Lp (a)), hiperhomocysteinemii, czynników infekcyjnych czy te˝ stresu Êcinajàcego. RównoczeÊnie z infiltracjà warstw podÊródb∏onkowych przez monocyty/makrofagi, limfocyty T, B i mastocyty, Wszyscy pacjenci (grupa I + II) n = 50 Grupa I (blaszka „mi´kka’) n = 26 Grupa II (blaszka „twarda”) n = 24 Cholesterol ca∏kowity (mg/dl) 195,9±34,7 243,5±50,0# 265,2±55,6# 220,0±29,1x Cholesterol LDL (mg/dl) 120,9 ±15,5 158,4±41,0# 177,0±44,3# 138,5±25,6x Cholesterol HDL (mg/dl) 41,0±6,1 46,4±9,4 45,5±7,4 47,3±11,2 Triglicerydy (mg/dl) 135,7±22,1 177,3±78,3# 177,5±66,9# 177,0±90,6# Lp (a) (mg/dl)* 5,8 15,1# 19,9# 10,9 x Neopteryna (nmol/L) 5,5±0,9 7,4±3,2# 7,2±4,0# 6,5±2,01# CRP (mg/L) 0,7±0,45 2,6±2,9# 3,3±3,5# 1,9±2,0 # x TGF b1 (pg/mL) 55,4±15,6 40,3±16,7# 39,3±17,2# 42,3±15,3# Tab.2 Ârednie st´˝enia parametrów gospodarki lipoproteinowej, neopteryny, bia∏ka C-reaktywnego (CRP) i transformujacego czynnika wzrostu b1 (TGF b1) u pacjentów z mia˝d˝ycà oraz w grupie kontrolnej. * – mediana, # – ró˝nice istotne statystycznie w odniesieniu do grupy kontrolnej (p<0,05), x – ró˝nice istotne statystycznie w odniesieniu do grupy I (p<0,05) 50 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 51 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 rozpoczyna si´ intensywny proces nap∏ywu, gromadzenia i modyfikacji aterogennych frakcji lipoprotein. Prowadzi to ostatecznie do stopniowego przekszta∏cania Êciany naczynia i rozwoju mniej lub bardziej zaawansowanych zmian mia˝d˝ycowych. Intensywnie przebiegajàcy proces zapalny wiàzany jest przez wielu autorów z niewydolnymi mechanizmami naprawczymi w obr´bie zmiany oraz destabilizacjà stabilnych dotàd ognisk mia˝d˝ycowych. W zwiàzku z tym ocena nasilenia procesu zapalnego, dokonywana m.in. poprzez oznaczanie w surowicy st´˝eƒ wybranych bia∏ek ostrej fazy oraz innych wskaêników procesu, mo˝e stanowiç wysoce u˝yteczny marker progresji mia˝d˝ycy oraz prognostyk wystàpienia ostrych incydentów naczyniowych (5–8, 16, 17). Niniejsza praca stanowi prób´ powiàzania zmian w st´˝eniach wybranych markerów procesu zapalnego z obrazem makroskopowym usuni´tych w wyniku zabiegu endarterektomii zmian mia˝d˝ycowych, zlokalizowanych w t´tnicach szyjnych wewn´trznych. Stwierdzone w niniejszej pracy zaburzenia lipidowe, obejmujàce znamiennie wy˝sze st´˝enia cholesterolu ca∏kowitego, cholesterolu LDL i triglicerydów w stosunku do grupy kontrolnej, dokumentujà istotny udzia∏ czynników lipidowych w rozwoju mia˝d˝ycy. Natomiast ró˝nice w st´˝eniu cholesterolu ca∏kowitego, a szczególnie cholesterolu frakcji LDL, obserwowane pomi´dzy grupami I i II, mogà potwierdzaç istotny udzia∏ aterogennych frakcji bogatych w cholesterol w progresji ognisk aterogennych. Wysokie st´˝enie tych lipoprotein w osoczu, przy upoÊledzonych mechanizmach antyoksydacyjnych, sprzyja ich oksydacyjnej modyfikacji przez reaktywne formy tlenu, co prowadzi do generowania cytotoksycznych i wysoce aterogennych utlenionych lipoprotein (ox-LDL). Ich dzia∏anie cytotoksyczne szczególnie silnie wyra˝one jest w odniesieniu do komórek Êródb∏onka naczyniowego. Ostatecznie doprowadza to doupoÊledzenia struktury i funkcji endotelium – zahamowaniu ulega synteza tlenku azotu (NO) oraz dochodzi do zwi´kszenia przepuszczalnoÊci bariery Êródb∏onkowej i wnikania zarówno utlenionych, jak i natywnych lipoprotein w g∏àb Êciany naczyniowej, gdzie ulegajà one dalszym modyfikacjom i internalizacji przez monocyty/makrofagi (18, 19). Modyfikacja oksydacyjna frakcji LDL prowadzi ponadto do pobudzenia komórek immunologicznie kompetentnych (monocyty/makrofagi, limfocyty T), które sà sta∏ym êród∏em chemokin, cytokin, czynników wzrostowych i enzymów proteolitycznych odpowiedzialnych za dalszà ewolucj´ i przebudow´ zmian mia˝d˝ycowych (20). Mo˝na wi´c przypuszczaç, i˝ wysokie st´˝enia LDL-cholesterolu u pacjentów z „filogene- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA tycznie m∏odszymi” (s∏abo skalcyfikowanymi) zmianami mia˝d˝ycowymi sà podstawowym czynnikiem ich szybkiego rozwoju. Natomiast niskie st´˝enia LDL-Ch prowadzà do powolnego wzrostu blaszek mia˝d˝ycowych, mniejszego uszkodzenia Êciany naczyniowej i w konsekwencji do powstania stabilnych, uwapnionych zmian „twardych”. W wielu pracach badawczych wykazano zwiàzek pomi´dzy wysokim st´˝eniem Lp (a) a rozwojem mia˝d˝ycy o ró˝nej lokalizacji, w tym mia˝d˝ycy t´tnic szyjnych i mózgowych (21, 22). SpoÊród mechanizmów aterogennego dzia∏ania Lp(a) wymienia si´ m.in. jej hamujàcy wp∏yw na proces fibrynolizy, szczególnie silnie wyra˝ony u pacjentów z hiperhomocysteinemià (23), ∏atwoÊç modyfikacji oksydacyjnej Lp(a) i wynikajàcà stàd jej immunogennoÊç, oraz mo˝liwoÊç internalizacji przez monocyty/makrofagi rezydujàce w Êcianie naczyniowej (24). Stwierdzone w niniejszych badaniach znamiennie wy˝sze st´˝enie tej lipoproteiny w surowicy pacjentów z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych (po∏àczone grupy I i II) mo˝e wi´c byç jednym z czynników odpowiedzialnych za przyÊpieszony rozwój ognisk mia˝d˝ycowych w naczyniach szyjnych. JednoczeÊnie, jak wykaza∏y nowsze badania, genetyczne t∏o hiperlipoproteinemii (a), jako niezale˝nego czynnika ryzyka naczyniowego, zosta∏o uzupe∏nione o dane dotyczàce udzia∏u stanów zapalnych w modulowaniu osoczowego st´˝enia tej lipoproteiny. Wykazano, i˝ Lp(a) jest jednym z bia∏ek ostrej fazy, a przejÊciowe zwi´kszenie jej st´˝enia obserwowano m.in. w przebiegu ostrych infekcji oraz w zawale mi´Ênia sercowego) (25,26). W powiàzaniu z postulowanà w ostatnim czasie zapalno-immunologicznà teorià mia˝d˝ycy wykazane przez nas statystycznie znamienne ró˝nice w st´˝eniu Lp(a) pomi´dzy grupami pacjentów ze zmianami skalcyfikowanymi i zmianami o ma∏ym stopniu uwapnienia mogà byç t∏umaczone jako ró˝nice w nasileniu stanu zapalnego Êciany naczyniowej, czego dodatkowym dowodem jest wy˝sze w grupie II st´˝enie CRP. Nie mo˝na wykluczyç jednak, i˝ obserwowane u pacjentów z „mi´kkimi” blaszkami mia˝d˝ycowymi znamiennie wy˝sze st´˝enie Lp(a) jest dodatkowym czynnikiem destabilizujàcym te zmiany, a w powiàzaniu z potencjalnà hiperhomocysteinemià stanowi wa˝ny czynnik uszkadzajàcy Êródb∏onek i przyczyniajàcy si´ do dalszej progresji ognisk mia˝d˝ycowych. TGF-b1, -b2, i -b3 sà cytokinami – czynnikami wzrostu o szerokim spektrum dzia∏ania na komórki i tkanki uk∏adu sercowo-naczyniowego – i mogà odgrywaç kluczowà rol´ w patogenezie mia˝d˝ycy (27). Przeprowadzone w ostatnich latach badania in vitro wskazujà, ˝e TGF b1 mo˝e regulo- 51 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 52 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA waç progresj´ procesu mia˝d˝ycowego, co znalaz∏o potwierdzenie równie˝ w badaniach na modelu zwierz´cym (27–29). Bia∏ko to wyst´puje w organizmie w formie latentnej (zwiàzane z bia∏kiem wià˝àcym) i aktywnej (dojrza∏ej, wolnej). Aktywacja formy latentnej zachodzi pod wp∏ywem proteolitycznej aktywnoÊci plazminy (30, 31). TGF b1 produkowany jest tak w komórkach uczestniczàcych w procesie zapalnym, jak i w komórkach Êciany t´tniczej (32). Kojima i wsp. (33) oraz Grainger i wsp. (34) wykazali, i˝ cytokina ta hamuje zarówno migracj´ jak i proliferacj´ komórek mi´Êniówki g∏adkiej Êciany naczyniowej (VSMC), w przeciwieƒstwie do wi´kszoÊci czynników wzrostowych, które okaza∏y si´ silnymi mitogenami (35). Zaliczona wi´c mo˝e zostaç do cytokin o dzia∏aniu przeciwzapalnym. Wykazane w naszych badaniach znamienne obni˝enie Êredniego st´˝enia ca∏kowitego TGF b1 w surowicy pacjentów z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych (po∏àczone grupy I i II), w porównaniu do grupy kontrolnej, jest zgodne z wynikami uzyskanymi przez Graingera i wsp. (36, 37), przy czym autorzy ci stwierdzili znamienne obni˝enie st´˝enia frakcji wolnej TGF b1. W naszych badaniach za∏o˝ono, ˝e ca∏kowite st´˝enie omawianego czynnika wzrostu jest poÊrednio odzwierciedleniem aktywnoÊci frakcji dojrza∏ej TGF b1, co wydajà si´ potwierdzaç zgodne wyniki uzyskane w obu pracach. Natomiast Wang i wsp. (38) wykazali u pacjentów z mia˝d˝ycà wzrost st´˝enia TGF b1. Niejednoznaczne wyniki dowodzà koniecznoÊci kontynuacji badaƒ nad rolà TGF b1 w rozwoju ognisk mia˝d˝ycowych. Lp(a) poprzez hamowanie proteolitycznego powstawania plazminy z plazminogenu blokuje aktywacj´ TGF b1 (34), zaburzajàc subtelnà równowag´ pomi´dzy czynnikami promujàcymi a hamujàcymi proliferacj´ VSMC. W badaniach na modelu mia˝d˝ycy u transgenicznych myszy syntetyzujàcych ludzkà apo (a) wykazano Êcis∏y zwiàzek pomi´dzy akumulacjà tej apolipoproteiny w Êcianie naczyniowej a inhibicjà aktywacji TGF b1, co w efekcie powodowa∏o nasilonà migracj´ VSMC do warstwy podÊródb∏onkowej i przyÊpieszony rozwój zmian mia˝d˝ycowych (39). Miyata i wsp. (40) wykazali jednak, i˝ proces proliferacji VSMC mo˝e przebiegaç równie˝ na drodze niezale˝nej od hamowania przez apo (a) aktywacji TGF b1. Za alternatywnà drog´ aktywacji procesu proliferacji tych komórek odpowiada fragment czàstki Lp(a) identyczny z czàstkà LDL. Zaobserwowane przez autorów obni˝one st´˝enia TGF b1 w surowicy chorych z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych znajdujà potwierdzenie w badaniach innych autorów. Mallat i wsp. (41) przypisujà TGF b1 rol´ czynnika przeciwzapalnego na podstawie obserwacji, ˝e inhibic- 52 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ja jego syntezy przyÊpiesza rozwój zmian bogatych w komponenty zapalne, zmniejszajàc równoczeÊnie zawartoÊç kolagenu. Cytokina ta odpowiada za proces przebudowy macierzy zewnàtrzkomórkowej poprzez nasilanie syntezy kolagenu (42). Konsekwencjà tego jest gromadzenie bia∏ek macierzy i lipoprotein w Êcianie naczynia, po∏àczone z progresjà stabilnych blaszek mia˝d˝ycowych (32). Dane te wskazujà na istotnà rol´ TGF b1 w utrzymaniu równowagi pomi´dzy zapaleniem i w∏óknieniem w mia˝d˝ycy oraz sugerujà, i˝ jego aktywna forma mo˝e mieç diagnostyczne i prognostyczne znaczenie w spowalnianiu i stabilizacji progresji mia˝d˝ycy (43). Zaktywowane limfocyty T i makrofagi odgrywajà istotnà rol´ w inicjacji i podtrzymywaniu rozwoju zmian mia˝d˝ycowych. Zaanga˝owanie tych komórek w proces wzrostu ognisk mia˝d˝ycowych niezbicie dowodzi udzia∏u procesów zapalnych w tym schorzeniu. St´˝enie wybranych, bia∏kowych i niebia∏kowych wskaêników stanu zapalnego we krwi mo˝e stanowiç u˝yteczny wyk∏adnik intensywnoÊci procesu zapalnego. Jednym z powszechniej oznaczanych, czu∏ych wskaêników niebia∏kowych jest neopteryna. Jest ona syntetyzowana w monocytach/makrofagach pobudzonych inerferonem g produkowanym przez zaktywowane limfocyty T (44). Stwierdzone przez nas statystycznie znamiennie wy˝sze st´˝enia neopteryny w grupie pacjentów z potwierdzonà mia˝d˝ycà (po∏àczone grupy I i II), jak równie˝ ró˝nice odnotowane pomi´dzy grupà kontrolnà a grupà I i II, znajdujà potwierdzenie w danych literaturowych. Badania Weiss’a i wsp. (45) dowiod∏y, i˝ st´˝enie neopteryny w grupie pacjentów z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych by∏o wyraênie wy˝sze w porównaniu ze zdrowymi osobami. W badaniach tych wykazano ponadto znaczàcà korelacj´ pomi´dzy st´˝eniem tego wskaênika a stopniem nasilenia procesu mia˝d˝ycowego. Erren i wsp. (46) wykazali natomiast istnienie znamiennych ró˝nic w st´˝eniu neopteryny pomi´dzy grupà pacjentów z mia˝d˝ycà zlokalizowanà w naczyniach wieƒcowych i obwodowych, w porównaniu z osobami zdrowymi lub pacjentami z chorobà niedokrwiennà serca, co sugeruje wi´ksze zaanga˝owanie uk∏adu bia∏okrwinkowego w powstawaniu zmian w naczyniach obwodowych. Tatzber i wsp. (47) oraz van Haelst i wsp. (48) stwierdzili znaczne podwy˝szenie st´˝enia tego zwiàzku w surowicy pacjentów z mia˝d˝ycà, niezale˝nie od jej lokalizacji anatomicznej. Konsekwencjà cytowanych badaƒ (45–48) by∏ wniosek, i˝ st´˝enie neopteryny doÊç wyraênie koreluje ze stopniem aktywacji komórek b´dàcych mediatorami stanów zapalnych, pomimo zale˝noÊci pomi´dzy jej st´˝eniem a wiekiem (45). Brak Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 53 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 znaczàcych ró˝nic w st´˝eniach neopteryny pomi´dzy grupà I a II mo˝e dowodziç braku ró˝nic w aktywacji komórek immunokompetentnych u tych chorych. Weiss i wsp. (45) sugerujà, i˝ ró˝nice w st´˝eniach neopteryny u pacjentów z zaawansowanà mia˝d˝ycà i osób zdrowych sà niewielkie, a zatem dla wykazania znamiennych ró˝nic konieczne jest przeprowadzenie badaƒ na wi´kszej populacji. Badania van Haelsta i wsp. (48) dowiod∏y, i˝ stosowanie fluwastatyny wp∏ywa nie tylko na obni˝enie parametrów gospodarki lipoproteinowej ale równie˝ w istotny sposób zmniejsza aktywacj´ monocytów/makrofagów i nasilenie stanu zapalnego, czego przejawem jest obni˝enie st´˝eƒ neopteryny i bia∏ka C-reaktywnego. Najpopularniejszym bia∏kiem ostrej fazy, zarówno w badaniach epidemiologicznych jak i w codziennej praktyce, pozostaje bia∏ko Creaktywne. Bia∏ko to nale˝y do rodziny pentraksyn, wchodzàcych w sk∏ad zespo∏u bia∏ek wrodzonej odpowiedzi immunologicznej (49). Mechanizmy dzia∏ania CRP obejmujà m.in. jego zdolnoÊç do wiàzania i aktywacji dope∏niacza, indukcj´ ekspresji niektórych moleku∏ adhezyjnych, podobnie jak czynnik tkankowy, poÊredniczenie w wychwycie LDL-i przez makrofagi w przestrzeni podÊródb∏onkowej, indukcj´ rekrutacji monocytów w g∏àb Êciany naczyniowej oraz zwi´kszanie produkcji bia∏ka chemotaktycznego monocytów (MCP-1) (50–52). Badania populacyjne dowiod∏y wysokiej u˝ytecznoÊci oznaczania st´˝enia CRP, w po∏àczeniu z konwencjonalnymi, lipidowymi wskaênikami gospodarki lipoproteinowej (szczególnie ze stosunkiem st´˝eƒ cholesterolu ca∏kowitego do cholesterolu frakcji HDL), w ocenie wystàpienia potencjalnego incydentu sercowo-naczyniowego (6, 53–57). Stwierdzenie istotnie wy˝szych st´˝eƒ CRP w surowicy pacjentów z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych, w porównaniu z grupà kontrolnà, oraz znamiennych ró˝nic pomi´dzy grupami pacjentów ze zmianami skalcyfikowanymi i ze zmianami „mi´kkimi”, pozwala na retrospektywnà ocen´ nasilenia stanu zapalnego u tych osób. Dotychczas opublikowane wyniki badaƒ oceniajàcych przydatnoÊç oznaczania hs-CRP w mia˝d˝ycy t´tnic szyjnych w wi´kszoÊci potwierdzajà wysokà przydatnoÊç klinicznà tego parametru. Badania prowadzone na pacjentach z wczesnym poczàtkiem (<55 r.˝.) mia˝d˝ycy t´tnic szyjnych wykaza∏y, ˝e wi´kszà rol´ nale˝y przypisywaç markerom zapalenia i homocysteinie ni˝ tradycyjnym, lipidowym czynnikom ryzyka tej choroby (58). Balckburn i wsp. (59) znaleêli wysokà, dodatnià korelacj´ pomi´dzy st´˝eniem CRP a stopniem zaawansowania mia˝d˝ycy naczyƒ szyjnych. Zale˝noÊç ta by∏a istotna w grupie m´˝czyzn z zaawansowanymi zmianami w naczyniach i dyslipidemià. Autorzy cytowanego badania wnioskujà, ˝e hs-CRP jest niezale˝nym czynnikiem ryzyka rozwoju zaawansowanych ognisk mia˝d˝ycowych u m´˝czyzn, co nie znajduje potwierdzenia w wynikach badania Framingham Heart Study (60). W badaniach tych wykazano istnienie znaczàcej zale˝noÊci pomi´dzy CRP a nasileniem zmian ateromatycznych w t´tnicach szyjnych u kobiet, nie zaÊ u m´˝czyzn (60). Natomiast prospektywne badania Hashimoto i wsp. (61), przeprowadzone na grupie 179 pacjentów z niewielkimi zmianami w t´tnicach szyjnych, dokumentujà du˝à przydatnoÊç oznaczania CRP w tej grupie chorych. Bia∏ko to traktowane jest w tych badaniach bardziej jako wskaênik aktywnoÊci (agresywnoÊci) mia˝d˝ycy ni˝ jej rozleg∏oÊci. Niemniej jednak nale˝y zwróciç uwag´ na zaobserwowanà przez niektórych badaczy zale˝noÊç pomi´dzy st´˝eniem CRP a wyk∏adnikami zespo∏u metabolicznego: BMI, cholesterolem frakcji HDL, triglicerydami, cukrzycà i nadciÊnieniem t´tniczym (59) oraz paleniem tytoniu (58). Czynniki te wp∏ywajà na st´˝enie omawianego bia∏ka, jakkolwiek jego st´˝enie pozostaje nadal istotnym i niezale˝nym czynnikiem ryzyka mia˝d˝ycy. Podsumowujàc, u pacjentów poddawanych zabiegom endarterektomii t´tnic szyjnych dochodzi do nasilenia odpowiedzi zapalnej, czego odzwierciedleniem sà istotnie wy˝sze st´˝enia lipoproteiny (a), bia∏ka C-reaktywnego i neopteryny, oraz obni˝enie ca∏kowitego st´˝enia TGF b1 w surowicy krwi, w porównaniu z grupà kontrolnà. Czynnikami, które determinujà stopieƒ zaawansowania zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach szyjnych, sà st´˝enia Lp(a) i CRP. W grupie pacjentów z potencjalnie niestabilnymi („mi´kkimi”) zmianami ich st´˝enia by∏y znamiennie wy˝sze w porównaniu do grupy pacjentów ze zmianami skalcyfikowanymi oraz grupà kontrolnà. Wydaje si´, i˝ ∏àczne wykorzystanie powy˝szych parametrów biochemicznych mog∏oby przyczyniç si´ do wy∏onienia spoÊród pacjentów ze zmianami mia˝d˝ycowymi w naczyniach szyjnych podgrupy o szybkiej progresji zmian i du˝ym ryzyku naczyniowym, wymagajàcej szybkiej interwencji chirurgicznej. Streszczenie Obecnie uwa˝a si´, i˝ g∏ównà rol´ w promowaniu procesu zapalnego naczyƒ t´tniczych odgrywajà cytokiny, oksydacyjnie zmodyfikowane lipoproteiny oraz czynniki infekcyjne. Infiltracja Êciany naczyniowej przez komórki immunokompetentne stanowi istotnà sk∏adowà procesu rozwoju ogniska mia˝d˝ycowe- 53 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 54 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 go, co niewàtpliwie potwierdza udzia∏ stanów zapalnych w promowaniu i rozwoju mia˝d˝ycy. Celem pracy by∏a ocena st´˝eƒ Lp(a) i wybranych wskaêników odpowiedzi zapalnej u pacjentów poddawanych zabiegom endarterektomii t´tnic szyjnych oraz ocena powiàzaƒ mi´dzy tymi parametrami a strukturà makroskopowà usuni´tych w drodze zabiegu zmian mia˝d˝ycowych. Wykazano, i˝ u pacjentów z mia˝d˝ycà t´tnic szyjnych dochodzi do nasilenia odpowiedzi zapalnej, czego odzwierciedleniem sà istotnie wy˝sze st´˝enia lipoproteiny (a), bia∏ka C-reaktywnego i neopteryny oraz obni˝one ca∏kowite st´˝enie TGF b1 w surowicy krwi, w porównaniu z grupà kontrolnà. Czynnikami, które determinujà stopieƒ zaawansowania zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach szyjnych, wydajà si´ byç st´˝enia Lp(a) i CRP. W grupie pacjentów z potencjalnie niestabilnymi („mi´kkimi”) zmianami ich st´˝enia by∏y znamiennie wy˝sze w porównaniu do grupy pacjentów ze zmianami skalcyfikowanymi oraz do grupy kontrolnej. ¸àczne wykorzystanie powy˝szych parametrów biochemicznych mog∏oby przyczyniç si´ do wy∏onienia spoÊród pacjentów ze zmianami mia˝d˝ycowymi w naczyniach szyjnych podgrupy o szybkiej progresji zmian i du˝ym ryzyku naczyniowym, wymagajàcej szybkiej interwencji chirurgicznej. The aim of this study was to assess the concentration of Lp(a) and the selected factors of the inflamatory response in underwent endarterectomy of carotid arteries patients. Next, the association between mentioned above factors and the macroscopic structure of the atherosclerotic plaques removed by endarterectomy was estimated. It has been shown that patients with atherosclerosis of carotid arteries have higher intensity of the inflamatory response. The significantly higher concentration of Lp (a), CRP, neopterine and lower total concentration of TGF b1 in plasma in comparison with the control subjects were stated. The markers determining degree of advanced atherosclerotic changes in carotid arteries it seems to be concentration of Lp(a) and CRP. Their concentrations were significantly higher in patients with potential unstable plaque in comparison to patients with stable plaque and the control subjects. The determination of all above mentioned biochemical markers could be cotribute to appoint among patients with atherosclerotic changes, the subgrup with quikly progression of atherosclerosis in carotid arteries and high atherosclerosis risk, who need quick surgery intervention. Summary Adres autorów Âlàska Akademia Medyczna Wydzia∏ Lekarski w Zabrzu 1/ Zak∏ad Biochemii Klinicznej pl. Traugutta 2 41–800 Zabrze 2/ Katedra i Zak∏ad Chemii 3/ Katedra i Oddzia∏ Kliniczny Chirurgii Naczyniowej i Ogólnej 4/ Ârodowiskowe Studia Doktoranckie, Politechnika Cz´stochowska It is generally accepted that the main role in promote of the inflammatory process of arteries plays cytokines, oxidatively modified lipoproteins and infection. The infiltration of the arterial wall by immunocompetent cells is essential component for atherosclerotic changes, which undoubtedly confirm the participation the inflammatory process in the promotion and development of atherosclerosis. PiÊmiennictwo: 1. Ross SR. Atherosclerosis: an inflammatory disease. N. Engl. J. Med. 1999, 340, 115–126. 2. Shah BK. Plaque disruption and thrombosis: potential role of inflammation and infection. Cardiol. Clin. 1999, 17, 271–281, 3. Libby P. Egan D, Scarlatos S, Roles of infections agents in atherosclerosis and restenosis: an assessment of evidence and need for future research. Circulation 1997, 96, 4095–4103, 4. Ridker PM. Evaluating novel cardiovascular risk factors: can we do better predict heart attacks? Ann. Intern. Med. 1999, 130, 933–937, 5. Engstrom G i wsp. Effects of cholesterol and inflammation-sensitive plasma proteins on incidence of myocardial infarction and stroke in men. Circulation 2002, 105, 2632–2637, 6. Ridker PM. High-sensitivity C-reactive protein: potential adjunct for global risk assessment in the primary prevention of cardiovascular disease. Circulation 2001, 103, 1813–1818, 7. Benzaquen LR, Yu H, Rifai N. High sensitivity C-reactive protein: an emerging role in cardiovascular risk assessment. Crit. Rev. Clin. Lab. Sci. 2002, 39, :459–497, 8. Blake GJ, Ridker PM. Inflammatory bio-markers and cardiovascular risk prediction. J. Intern. Med. 2002, 252, 283–294, 9. Chlabicz S, Rogowska-Szadkowska D. Neopteryna – nieswoisty wskaênik komórkowej odpowiedzi immunologicznej. Diagn. Lab. 1997, 33, 245–251, 10. Marek A, Brodzicki J, Liberek A, Korzon M. TGF β (transforming growth factor β) in chronic inflammatory conditions – a new diagnostic and prognostic marker. Med Sci Monit 2002; 8 (7): RA 145–151, 11. Marcovina SM, Koschinsky L. Lipoprotein (a): structure, measurement and clinical significance. (w:) Handbook of lipoprotein testing (Ed: Rifai N, Warnick GR, Dominiczak MH), AACC Press, Washington, 1997, 283–313, 12. Nagel T, Resnick N, Atkinson WJ, at all. Shear stress selectively upregulates intercellular adhesion molecule – 1 expression in cultured human vascular endo- 54 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 55 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA thelial cells. J. Clin. Invest. 1994, 13. Yeo JKH, Walmsley TA, Owen MC, George PM. A competitive ELISA for lipoprotein (a). Clin. Chim. Acta 1992, 205, 213–222, 14. Highton J, Hessian P. A solid-phase enzyme immunoassay for C-reactive protein: clinical value and the effect of rheumatoid factor. J. Immunol. Methods. 1984, 68, 185–192, 15. Libby P, Ridker P, Maseri A. Inflammation and atherosclerosis. Circulation 2002; 105: 1135–1143, 16. Gussekloo J, Schaap MC, Frolich M I in. C-reactive protein is a strong but nonspecific risk factor of fatal stroke in elderly persons. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2000; 20: 1047–1051, 17. Ford ES, Giles VH. Serum C-reactive protein and self-reported stroke: findings from the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Arteriosceler. Thromb. Vasc. Biol. 2000; 20: 1052–1056, 18. Steinberg D. Low density lipoprotein oxidation and its patobiological significance. J Biol Chem 1997, 272, 20963–20966, 19. Berliner JA, Heinecke JW. The role of oxidized lipoproteins in atherogenesis. Free Radic. Biol. Med. 1996, 20, 707–727, 20. Elneihoum AM, Falk P, Hedblad B i in. Leukocyte activation in atherosclerosis: Correlation with risk factors. Atherosclerosis 1997, 131, 79–84, 21. Wehr H, Rodo M, Ryglewicz D, Mendel T, Bednarska-Makaruk M, Pu∏awska M, Roszczynko M. Oznaczanie lipoproteiny (a) (Lp(a)) u pacjentów z niedokrwiennym udarem mózgu. Doniesienie wst´pne. Neur. Neurochir. Pol. 2001, 35, 35–40, 22. Jovicic A, Ivanisevic V, Ivanovic I. Lipoprotein (a) in patients with carotid atherosclerosis and ischemic cerebrovascular disorders. Atherosclerosis 1993; 98:59–65, 23. Naruszewicz M. Czy hiperhomocysteinemia istotnie zwi´ksza ryzyko choroby niedokrwiennej serca? Czynniki Ryzyka 1997, 17/18, 8–10, 24. Galle J, Wanner C. Oxidized LDL and Lp (a). Preparation, modification, and analysis. (w:) Methods in molecular biology, Vol. 108: Free radical and antioxidant protocols, (ed. by:) Armstrong D. Humana Press Inc., Totowa, NY, 1998, 119–130, 25. Maeda S, Abe A, Seishima M, Makino K i in. Transient changes of serum lipoprotein (a) as an acute phase protein. Atherosclerosis. 1989; 78: 145–150, 26. Slunga L, Johnson O, Dahlen GH, Eriksson S. Lipoprotein (a) and acute -phase proteins in acute myocardial infarction. Scand. J. Lab. Invest. 1992; 52:95–101, 27. Gacka M, Adamiec R. Rola TGF-beta w patogenezie mia˝d˝ycy. Pol Arch Med Wewn. 2002, 108, 987–991, 28. Vodovotz Y, Bogdan C, Paik J, Xie QW, Nathan C. Mechanisms of suppression of macrophage nitric oxide release by transforming growth factor-β. J. Exp. Med. 1993, 178, 605–613, 29. Grainger DJ, Mosedale DE, Metcalfe JC, Bottinger EP. Dietary fat and reduced levels of TGFβ1 act synergistically to promote activation of the vascular endothelium and formation of lipid lesions. J. Cell. Sci. 2000, 113, 2355–2361, 30. Lyons RM, Keski-Oja J, Moses HL: Proteolytic activation of latent transforming growth factor-beta from fibroblast-conditioned medium. J. Cell Biol. 1988, 106, 1659 –1665, 31. Lyons RM, Gentry LE, Purchio AF, Moses HL: Mechanism of activation of latent recombinant transforming growth factor beta 1 by plasmin. J. Cell Biol. 1990, 110, 1361–1367, 32. Bobik A, Agrotis A, Kanellakis P, Dilley R, Krushinsky A, Smirnov V, Tararak E, Condron M, Kostolias G. Distinct patterns of transforming growth factor-β isoform and receptor expression in human atherosclerotic lesions: colocalization implicates TGF-β in fibrofatty lesion development. Circulation. 1999, 99, 2883–2891. 33. Kojima S, Harpel PC, Rifkin DB. Lipoprotein (a) inhibits the generation of transforming growth factor beta: an endogenous inhibitor of smooth muscle cell migration. J. Cell Biol. 1991, 113, 1439–1445, 34. Grainger DJ, Kirschenlohr HL, Metcalfe JC, Weissberg PL, Wade DP, Lawn RM: Proliferation of human smooth muscle cells promoted by lipoprotein(a). Science 1993, 260, 1655–1658, 35. Fujisawa M, Haramaki R, Miyazaki H, Imaizumi T, Okuda S. Role of lipoprotein (a) and TGF-β1 in atherosclerosis of hemodialysis patients, J. Am. Soc. Nephrol. 2000, 11, 1889–1895, 36. Grainger DJ, Kemp PR, Metcalfe JC, Liu AC, Lawn RM, Williams NR, Grace AA, Schofield PM, Chauhan A: The serum concentration of active transforming growth factor-beta is severely depressed in advanced atherosclerosis. Nat Med 1995, 1, 74–79, 37. Grainger DJ, Kemp PR, Liu AC, Lawn RM, Metcalfe JC. Activation of transforming growth factor-β is inhibited in transgenic apolipoprotein(a) mice. Nature. 1994, 370, 460–462, 38. Wang XL, Liu SX, Wilcken DEL. Circulating transforming growth factor β1 and coronary artery disease. Cardiovasc Res. 1997, 34, 404–410, 39. Ross R: The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. Nature 1993, 362, 801–809,. 40. Miyata M, Biro S, Kaieda H, Tanaka H. Lipoprotein(a) stimulates the proliferation of cultured human arterial smooth muscle cells through two pathways. FEBS Lett. 1995, 377, 493–496, 41. Mallat Z, Gojova A, Marchiol-Fournigault C, Esposito B i in. Transforming growth factor-β signaling accelerates atherosclerosis and induces an unstable plaque phenotype in mice. Circulation Res. 2001, 89, 930–934, 42. Border WA, Noble NA. Transforming growth factor β in tissue fibrosis. N. Engl. J. Med. 1994, 331, 1286–1292. 43. Lutgens E, Gijbels M, Smook M, Heeringa P i in. Transforming growth factor-β mediates balance between inflammation and fibrosis during plaque progression. Arterioscler. Thromb. and Vasc. Biol. 2002. 22, 975–982, 44. Huber C, Batchelor JR, Fuchs D i in. Immune response associated production of neopterin. Release from macrophages primarily under control of interferon-gamma. J. Exp. Med. 1984, 160, 310–317, 45. Weiss G, Willeit J, Kiechl S, Fuchs D, Jarosch E, Oberhollenzer F i in. Increased concentration of neopterin in carotid atherosclerosis. Atherosclerosis 1994, 106, 263–271, 46. Erren M, Reinecke H, Junker R, Fobker M i in. Systemic inflammatory parameters in patients with atherosclerosis of the coronary and peripheral arteries. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1999, 19, 2355–2363, 47. Tatzber F, Rabl H, Koriska K i in. Elevated serum neopterin levels in atherosclerosis. Atherosclerosis 1991, 89, 203–208, 48. van Haelst PL, van Doormaal JJ, May JF, Gans RO i in. Secondary prevention with fluvastatin decreases levels of adhesion molecules, neopterin and C-reactive protein. Eur. J. Intern. Med.. 2001, 12, 503–509, 49. Pepys MB. C-reactive protein fifty years on. Lancet 1981, 8221, 653–657, 50. Pasceri V, Willerson JT, Yeh ET. Direct proinflammatory effect of C-reactive protein on human endothelial cells. Circulation 2000, 102, 2165–2168, 51. Zwaka TP, Hombach V, Torzewski J. C-reactive protein mediated low density lipoprotein uptake by macrophages: implication for atherosclerosis. Circulation 2001, 103, 1194–1197, 52. Pesceri V, Chang J, Willerson JT i in. Modulation of C-reactive protein-mediated monocyte chemoattaractant protein -1 induction in human endothelial cells by anti-atherosclerosis drugs. Circulation 2001, 103, 2531–2534, 53. Ridker PM, Hennekens CH, Buring JE i in. C-reactive protein and other markers of inflammation in the prediction of cardiovascular disease in women. N. Engl. J. Med. 2000, 342, 836–843, 54. Ridker PM, Stampfer MJ, Rifai N. Novel risk factors for systemic atherosclerosis: a comparison of C-reactive protein, fibrinogen, homocysteine, lipoprotein (a), and standard cholesterol screening as predictors of peripheral arterial disease. JAMA 2001, 285, 2481–2485, 55. Denesh J, Whincup P, Walker M i in. Low grade inflammation and coronary heart disease: prospective study and update meta-analysis. BMJ 2000,321, 191–204, 56. Koening W, Sund M, Frohlich M i in. C-reactive protein, a sensitive marker of inflammation predicts future risk of coronary heart disease in initially healthy middle-aged men: results from the MONICA (Monitoring Trends and Determinants in Cardiovascular Disease) Augsburg Cohort Study, 1984 to 1992. Circulation 1999, 99, 237–242, 57. Albert MA, Danielson E, Rifai N i in. Effect of statin therapy on C-reactive protein levels. The Pravastatin Inflammation / CRP Evaluation (PRINCE): a randomized trial and cohort study. JAMA 2001, 286, 64–70, 58. Magyar MT, Szikszai Z, Balla J, Valikovics A i in. Early-onset carotid atherosclerosis is associated with increased intima-media thickness and elevated serum levels of inflammatory markers. Stroke. 2003, 34, 58–63, 59. Blackburn R, Giral P, Bruckert E, Andre JM i in. Elevated C-reactive protein constitutes an independent predictor of advanced carotid plaques in dyslipidemic subjects. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2001, 21, 1962–1968, 60. Hashimoto H, Kitagawa K, Hougaku H, Shimizu Y i in. C-reactive protein is an independent predictor of the rate of increase in early carotid atherosclerosis. Circulation. 2001, 104, 63–67, 61. Wang TJ, Nam BH, Wilson PW, Wolf PA i in. Association of C-reactive protein with carotid atherosclerosis in men and women: the Framingham Heart Study. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2002, 22, 1662–1667. 55 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 56 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA dr med. R. Królak1/, prof. dr hab. med. D. Liszewska-Pfejfer1/, dr med. A. Jasiƒska2/, prof. dr hab. D. Bobilewicz2/, dr med. D. Korczak1/, lek. A. Lipiƒska1/, lek. J. Królak1/, dr med. K. Jankowski1/, lek. M. Puchta1/ Lipoproteina (a) i inne parametry lipidowe u chorych z cukrzycà insulinozale˝nà Wst´p Chorzy na cukrzyc´ insulinozale˝nà (IDDM) charakteryzujà si´, cz´stszym ni˝ w populacji ogólnej, wyst´powaniem mia˝d˝ycy t´tnic i jej powik∏aƒ. Zjawiska tego nie mo˝na wyt∏umaczyç wy∏àcznie wp∏ywem klasycznych czynników ryzyka mia˝d˝ycy (6, 25, 34). Stwierdzenie znaczàcej roli powiàzania zaburzeƒ lipidowych z upoÊledzeniem fibrynolizy w patogenezie mia˝d˝ycy t´tnic spowodowa∏o intensywne próby wyjaÊnienia udzia∏u lipoproteiny (a) [Lp(a)] w tym procesie. Lp(a) zbudowana jest z bogatej w cholesterol czàsteczki LDL-podobnej oraz z czàsteczki apolipoproteiny (a) os∏abiajàcej dzia∏anie uk∏adu fibrynolitycznego (1, 5, 27, 29). Wyniki szeregu prac wskazujà, ˝e podwy˝szone st´˝enie Lp(a) w surowicy, a szczególnie poziom >30 mg/dl (tzw. aterogenny), stanowi niezale˝ny czynnik ryzyka rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic wieƒcowych, mózgowych i koƒczyn dolnych (8, 9, 19, 26, 32, 39, 40). Jednak˝e niektórzy autorzy stwierdzajà, ˝e podwy˝szone st´˝enie Lp(a) stanowi czynnik ryzyka mia˝d˝ycy wy∏àcznie u osób z hipercholesterolemià (4, 13, 34). Wyniki przeprowadzonych dotychczas, nielicznych badaƒ, oceniajàcych st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi u chorych z IDDM, sà rozbie˝ne. Stwierdzono w nich bowiem zarówno wy˝sze wartoÊci st´˝eƒ Lp(a), jak i porównywalne z obserwowanymi u osób zdrowych (7, 15, 18). Problem powiàzania pomi´dzy poziomem Lp(a) a st´˝eniem cholesterolu: ca∏kowitego (CH), LDL 56 (LDL-CH) i HDL (HDL-CH) oraz triglicerydów (TG) u osób z IDDM, nie zosta∏ w dotychczasowych badaniach wystarczajàco naÊwietlony (17, 30, 38). Celem naszej pracy by∏a ocena st´˝enia Lp(a) w grupie chorych z IDDM i u osób zdrowych oraz ustalenie zale˝noÊci mi´dzy Lp(a) oraz innymi parametrami lipidowymi u osób z IDDM. Materia∏ Badaniami obj´to nieselekcjonowanà grup´ 100 chorych z IDDM, leczonych w Poradniach Cukrzycowych na terenie Warszawy: 59 m´˝czyzn i 41 kobiet, w wieku 20–50 lat, Êr. 36,0±8,9 lat, z IDDM trwajàcà od 1 roku do 37 lat, Êr. 12,0±8,5 lat (grupa I). Do badaƒ kwalifikowano chorych bez objawów klinicznych choroby wieƒcowej, z prawid∏owym zapisem elektrokardiogramu spoczynkowego w 12 standardowych odprowadzeniach, a osoby powy˝ej 35. roku ˝ycia – tak˝e z ujemnym wynikiem testu wysi∏kowego. Grup´ kontrolnà stanowi∏o 40 zdrowych osób, 22 m´˝czyzn i 18 kobiet, w wieku 19–50 lat, Êr. 34,8±8,1 lat (grupa II), bez objawów klinicznych choroby wieƒcowej i bez zmian sugerujàcych niedokrwienie w zapisie ekg, bez nadciÊnienia t´tniczego, z prawid∏owà glikemià na czczo (<110 mg/dl). U wszystkich badanych stwierdzono prawid∏owy wynik rtg klatki piersiowej. Wyklu- Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 57 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 nia st´˝eƒ CH i HDL-CH w surowicy krwi wykonywano za pomocà metody enzymatycznej CHOD-PAP, a st´˝enia TG za pomocà metody enzymatycznej GPO-PAP (oba zestawy firmy bioMérieux). St´˝enie LDL-CH wyliczono na podstawie formu∏y Friedewalda. Zgodnie z zaleceniami Amerykaƒskiego Towarzystwa Diabetologicznego, aktualnymi w czasie przeprowadzania badaƒ, przyj´to jako prawid∏owe nast´pujàce st´˝enia parametrów lipidowych: CH £200 mg/dl, LDL-CH£135 mg/dl, HDL-CH≥35 mg/dl, TG£200 mg/dl (2). Do oceny statystycznej wykorzystano pakiet komputerowy Statistica. Ró˝nice w cz´stoÊci wyst´powania badanych parametrów wykazano testami nieparametrycznymi Chi2 i dok∏adnym testem Fischera. Zmienne przedzia∏owe poddano ocenie normalnoÊci rozk∏adu, a nast´pnie w zale˝noÊci od wyniku oceniano testami: t-Studenta, analizy wariancji, Wilcoxona lub Kolmogorowa-Smirnowa. Zale˝noÊci mi´dzy badanymi parametrami badano testami korelacji i regresji liniowej. Dla wszystkich testów przyj´to 95% wspó∏czynik ufnoÊci oraz p<0,05 za znamienne statystycznie istotne (33). czono z badaƒ osoby z chorobami, które mog∏y wp∏ywaç na st´˝enie parametrów lipidowych (niedoczynnoÊç i nadczynnoÊç tarczycy, choroby wàtroby) i osoby przyjmujàce leki hipolipemizujàce. Badanie osób z grupy I i II przeprowadzono w Klinice Chorób Wewn´trznych i Kardiologii Instytutu Stomatologii Akademii Medycznej w Warszawie, w warunkach ambulatoryjnych. Metodyka badaƒ U wszystkich badanych zbierano wywiad dotyczàcy aktualnych dolegliwoÊci w zakresie poszczególnych uk∏adów i narzàdów oraz palenia papierosów. U chorych z grupy I ustalano dane dotyczàce dotychczasowego przebiegu cukrzycy: czasu jej trwania, rodzaju i dawki stosowanej insuliny, obecnoÊci powik∏aƒ oraz wyst´powania nadciÊnienia t´tniczego i jego leczenia. U ka˝dego badanego przeprowadzono standardowe badanie przedmiotowe w zakresie g∏owy i szyi, klatki piersiowej i jamy brzusznej oraz okreÊlano BMI. Badanie poziomu lipidów wykonywano w surowicy krwi pobranej na czczo, po co najmniej 12-godzinnej przerwie od ostatniego posi∏ku. Lp(a) oznaczano za pomocà metody immunoturbidimetrycznej (zestaw firmy WAKChemie). Metoda ta pozwala na ocen´ st´˝enia Lp(a) w zakresie 11–175 mg/dl. Oznacze- Wyniki badaƒ Charakterystyk´ klinicznà grupy I przedstawiono w tabeli 1. Âredni czas trwania cukrzycy u zbadanych 100 chorych (59 m´˝czyzn i 41 kobiet, Êredni OGÓ¸EM ( n=100 ) M¢˚CZYèNI ( n=59 ) KOBIETY ( n=41 ) Zakres 20–50 20–50 20–50 Êr. ±SD 36±8,9 37±8,1 35±10 Zakres 1–37 1–35 1–37 Êr. ±SD 12±8,5 12±7,9 12±9,4 n (%) 93 (93 ) 55 (93,2) 38 (92,7) Zakres 0,25–1,62 0,33–1,62 0.25–1.6 Êr. ±SD 0,67±0,22 0,66±0,22 0.68±0.23 NadciÊnienie t´tnicze n (%) 19 (19) 12 (20,3) 7 (17,1) NS Palenie papierosów n (%) 34 (34) 22 (37,3) 12 ( 29,3) NS Zakres 17,7–37,2 18,9–37,2 17,7–32,5 Êr. ±SD 24,4±3,8 24,4±3,5 24,4±4,2 Parametry Wiek (lata) NS IDDM (lata) Insulina HM * Dawka insuliny (j./kg) NS NS NS BMI (kg/m2) NS Tab.1 Charakterystyka kliniczna grupy I * Liczba osób stosujàcych insulin´ humanizowanà 57 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 58 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA Nie stwierdzono istotnych statystycznie ró˝nic w rozk∏adzie wartoÊci st´˝eƒ Lp(a) u osób z grupy I i II. U wi´kszoÊci badanych z grupy I (70%) i z grupy II (75%) st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi nie przekracza∏o 30 mg/dl. Cz´stoÊç wyst´powania tzw. aterogennego st´˝enia Lp(a) (>30 mg/dl) w grupie I i II równie˝ nie ró˝ni∏a si´ istotnie statystycznie i wynosi∏a odpowiednio 30 vs 25%. Wyniki oznaczeƒ st´˝enia Lp (a) w surowicy krwi u osób z grupy I i II przedstawia tabela 3. Ârednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi u osób z grupy I by∏o nieistotnie statystycznie wy˝sze ni˝ u osób z grupy II i wynosi∏o: 31,1±32,4 mg/dl vs 27,3±32,9 mg/dl. Ârednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi u m´˝czyzn z grupy II by∏o wy˝sze ni˝ u m´˝czyzn z grupy I (35,5±40,7 vs 28,1±29,6 mg/dl, ró˝nica nieistotna statystycznie). Kobiety z IDDM wykazywa∏y istotnie wy˝sze st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi ni˝ kobiety z grupy kontrolnej (35,4±36,0 vs 16,0±11,0 mg/dl, p=0,002) i nieznamiennie wy˝sze ni˝ stwierdzono u m´˝czyzn z IDDM (35,4±36,0 vs 28,1±29,6 mg/dl). Zakres wartoÊci oraz wiek 36±8,9 lat) wynosi∏ 12,0±8,5 roku. 93 % spoÊród badanych otrzymywa∏o insulin´ HM, pozostali leczeni byli insulinami MC i ChOS. Ârednia dawka insuliny wynosi∏a 0,67±0,22 j/kg. NadciÊnienie t´tnicze stwierdzono u 19% badanych; 34% z nich pali∏o papierosy. Ârednia wartoÊç BMI w badanej grupie wynosi∏a 24,4±3,8 kg/m2. Nie stwierdzono statystycznie istotnych ró˝nic mi´dzy grupà m´˝czyzn i kobiet w zakresie parametrów przedstawionych w tabeli 1. Porównanie charakterystyki klinicznej osób z grupy I i II uj´to w tabeli 2. Odsetek m´˝czyzn i kobiet oraz Êrednia wieku nie ró˝ni∏y si´ istotnie statystycznie u osób z grupy I i II. Cz´stoÊç palenia papierosów by∏a równie˝ zbli˝ona u osób z grup I i II (34 vs 32 %). Natomiast Êrednia wartoÊci BMI by∏a statystycznie istotnie wy˝sza u chorych z IDDM ni˝ u osób zdrowych (odpowiednio: 24,4±3,8 kg/m2 vs 22,9±3,4 kg/m2 , p=0,024). Rycina 1 ilustruje obserwowany rozk∏ad wartoÊci st´˝eƒ Lp(a) u chorych z IDDM i w grupie kontrolnej. Grupa I (n=100) Grupa II (n=40) M´˝czyêni n (%) 59 (59) 22 (55) Kobiety n (%) 41 (41) 18 (45) zakres 20–50 20–50 Êr. ±SD 36,0±8,9 34,8±8,1 n (%) 34 (34) 13 (32) zakres 17,7 –37,2 19–33,5 Êr. ±SD 24,4±3,8 22,9±3,4 Parametry kliniczne P∏eç NS NS Wiek (lata) BMI (kg/m2) NS NS Tab.2 Porównanie parametrów oceny klinicznej u osób z grupy I i II Lp (a) (mg/dl) GRUPA BADANA Zakres Êr. ±SD Grupa I (n=100) 11–140 31,1±32,4 Grupa II (n=40) 11–138 27,3±32,9 Grupa I (n=59) 11–136 28,1±29,6 Grupa II (n=22) 11–138 35,5±40,7 Grupa I (n=41) 11–140 35,4±36,0 Grupa II (n=18) 11–49 16,0±11,0 OGÓ¸EM NS M¢˚CZYèNI NS KOBIETY p=0,002 Tab.3 Zakres wartoÊci oraz Êrednie st´˝enie Lp(a) w grupie I i II 58 Ocena statystyczna (grupa I vs II) Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 59 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Êrednie st´˝enie CH, LDL-CH, HDL-CH i TG u osób z grupy I i II zestawiono w tabeli 4. Ârednie wartoÊci st´˝eƒ CH, LDL-CH i HDL-CH w grupie I i II by∏y zbli˝one, jedynie Êrednia wartoÊç st´˝enia TG u chorych z IDDM by∏a wy˝sza ni˝ u zdrowych: 132±152 vs 111±60 mg/dl; ró˝nica nieistotna statystycznie. St´˝enia Lp(a) u osób z grupy I i II, z poziomem cholesterolu ca∏kowitego £200 mg/dl i >200 mg/dl, przedstawia rycina 2. Osoby z grupy I i II prezentowa∏y zbli˝onà cz´stoÊç wyst´powania st´˝eƒ cholesterolu £200 mg/dl (Êr. st´˝enie 166,6±24,2 mg/dl vs 165,6±21,6 mg/dl) i >200 mg/dl (Êr. st´˝enie 235,8±32,9 mg/dl vs 229,4±22,9 mg/dl), odpowiednio: 58,0 vs 52,5% oraz 42,0 vs 47,5%; ró˝nice nieistotne statystycznie. Stwierdzono, ˝e Êrednie st´˝enie Lp(a) u osób z grupy I, ze st´˝eniem CH >200mg/dl, jest znamiennie wy˝sze ni˝ u pacjentów z grupy II, z analogicz- NS 80 Grupa I 70 Cz´stoÊç (%) nym poziomem CH (46,7±37,6 vs 27,1±37,2 mg/dl, p=0,05). Natomiast Êrednie st´˝enie Lp(a) u osób z poziomem CH £200 mg/dl w grupie I i II nie ró˝ni∏o si´ znamiennie (20,0±22,7 vs 27,4±29,5mg/dl). Dokonano oceny cz´stoÊci wyst´powania st´˝enia Lp(a) >30mg/dl u osób z grupy I, ze st´˝eniem cholesterolu ca∏kowitego £200 mg/dl i >200 mg/dl, co przedstawia tabela 5. Cz´stoÊç wyst´powania st´˝enia Lp(a)>30 mg/dl u osób z grupy I, z poziomem CH>200 mg/dl, by∏a istotnie statystycznie wy˝sza ni˝ u chorych z poziomem CH (200 mg/dl: 52,4 vs 13,8%, p<0,001. St´˝enie Lp(a) u osób z grupy I, w zale˝noÊci od poziomu LDL-CH, prezentuje tabela 6. Ârednie st´˝enie Lp(a) u osób z grupy I, z poziomem LDL-CH >135 mg/dl, by∏o znamiennie statystycznie wy˝sze ni˝ u osób z poziomem LDL-CH £135 mg/dl. Stwierdzono Grupa II 75 70 60 50 40 30 20 NS NS NS NS 10 6 0 <30 10 2,5 11 31–50 12,5 6 51–70 71–100 7 0 >100 Lp(a) (mg/dl) Ryc.1 Rozk∏ad wartoÊci st´˝eƒ Lp(a) u badanych z grupy I i II Grupa I (n = 100) Grupa II (n = 59) zakres 102 –349 125–291 Êr. ±SD 196 ±44,3 195 ±39,4 zakres 42–237 56–180 Êr. ±SD 118,6±36,7 121±39 zakres 17–94 21–82 Êr. ±SD 51±16 50±15 zakres 38 –1451 48–276 Êr. ±SD 132±152 111±60 PARAMETRY CH (mg/dl) LDL-CH (mg/dl) HDL-CH (mg/dl) Ocena statystyczna (grupa I vs II) NS NS NS TG NS Tab.4 Ocena st´˝enia CH, LDL-CH, HDL-CH i TG w grupie I i II 59 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 60 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA Cholesterol (mg/dl) Lp (a) (mg/dl) £200 >30 n (%) >200 (n=58) 8 (13,8) (n=42) 22 (52,4) p<0,001 Tab.5 Cz´stoÊç wyst´powania aterogennego st´˝enia Lp(a) u osób w grupie I, ze st´˝eniem CH £200 mg/dl i >200 mg/dl LDL-CH (mg/dl) Lp(a) (mg/dl) Lp(a) >30 mg/dl n (%) Zakres Êr. ±SD £135 (n=68) (Êr. 98,7±23,0) 11–107 23,0±23,6* 13 (19,1)** >135 (n=32) (Êr. 161.1±20.4) 11–140 48.3±41.2* 17 (53.1)** Ocena statystyczna * p<0,01 ** p=0.001 Tab. 6 Ocena st´˝enia Lp(a) w zale˝noÊci od poziomu LDL-CH w grupie I. Lp(a) (mg/dl) HDL (mg/dl) £35 (n=18) (Êr. 29,3±4,3) Ocena statystyczna Zakres Êr. ±SD 11–101 39,3±31,4 NS >35 (n=82) (Êr. 55,3±12,9) 11–140 29,3±32,6 Tab.7 Ârednie st´˝enie Lp(a) w zale˝noÊci od poziomu HDL-CH w grupie I. Lp(a) (mg/dl) TG (mg/dl) £200 (n=89) (Êr. 98,8±38,2) Ocena statystyczna Zakres Êr. ±SD 11–140 28,6±32,7 p=0,02 >200 (n=11) (Êr. 401,1±353,6) 11–83 50,1±24,3 Tab.8 Ârednie st´˝enie Lp(a) w zale˝noÊci od poziomu TG w grupie I Parametry korelowane Wspó∏czynnik korelacji Ocena statystyczna CH r = 0,42 p<0,01 LDL-CH r = 0,38 p<0,01 HDL-CH r = 0,02 NS TG r = 0,13 NS Lp (a) Tab.9 Korelacje mi´dzy st´˝eniami Lp(a) i CH, LDL-CH, HDL-CH oraz TG w grupie I 60 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 61 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 p=0,05 50 45 Grupa I Grupa II Lp(a) (mg/dl) 40 NS 35 30 25 46,7±37,6 20 10 27,1±37,2 27,4±29,5 15 20±22,7 5 0 n=58 (58%) n=21 (52,5%) CH<200 mg/dl n=42 (42%) n=19 (47,5%) CH>200 mg/dl Ryc.2 Porównanie Êrednich st´˝eƒ Lp(a) w grupie I i II, u osób ze st´˝eniem CH£200 mg/dl i >200 mg/dl NS 50 45 Grupa I Grupa II Lp(a) (mg/dl) 40 NS 35 30 25 48,3±41,2 20 10 35,8±43,2 23,3±26,4 15 23±23,6 5 0 n=26 (65%) n=68 (68%) LDL-CH<135 mg/dl n=32 (32%) n=14 (35%) LDL-CH>135 mg/dl Ryc.3 Porównanie Êrednich st´˝eƒ Lp(a) w grupie I i II, u osób ze st´˝eniem LDL-CH£135 mg/dl i >135 mg/dl NS 50 Grupa I 45 Grupa II 40 Lp(a) (mg/dl) równie˝, ˝e cz´stoÊç wyst´powania st´˝enia Lp(a) >30 mg/dl u osób z grupy I, z poziomem LDL-CH>135 mg/dl, by∏a statystycznie istotnie wy˝sza ni˝ u chorych ze st´˝eniem LDL-CH £135 mg/dl, i wynosi∏a 53,1% vs 19,1%, p=0,001. W grupie I i II dokonano porównania st´˝eƒ Lp(a) u osób z poziomem LDL-CH£135mg/dl i >135mg/dl. Wyniki przedstawiono na rycinie 3. Cz´stoÊç wyst´powania LDL-CH£135 mg/dl i >135 mg/dl nie ró˝ni∏a si´ istotnie statystycznie u osób z grupy I i II (68 vs 65% oraz 32 vs 35%). Wykazano, ˝e Êrednie st´˝enie Lp(a) u chorych z IDDM, ze st´˝eniem LDL-CH£135 mg/dl, by∏o nieznamiennie statystycznie wy˝sze ni˝ u osób zdrowych, z analogicznym poziomem LDL-CH (48,3±41,2 vs 35,8±43,2 mg/dl). Natomiast Êrednie st´˝enia Lp(a) u chorych ze st´˝eniem LDL-CH£135 mg/dl w obu grupach – nie ró˝ni∏y si´ istotnie. Przeanalizowano Êrednie st´˝enie Lp(a) u osób ze st´˝eniem HDL-CH£35 mg/dl i >35 mg/dl w grupie I (tabela 7). Ârednie st´˝enie Lp(a) u osób z grupy I, z poziomem HDL-CH £35 i >35 mg/dl, wynosi∏o odpowiednio 39,3±31,4 mg/dl vs 29,3±32,6 mg/dl (ró˝nica nieistotna statystycznie). U osób z grupy II, z poziomem HDL-CH £35 i >35 mg/dl, Êrednie st´˝enie Lp(a) nie ró˝ni∏o si´ istotnie (29,3±32,6 mg/dl vs 22,4±27,2 mg/dl). Porównanie Êrednich wartoÊci st´˝eƒ Lp(a) u osób ze st´˝eniem HDL-CH£35 mg/dl i >35 mg/dl w grupie I i II przedstawia rycina 4. Nie stwierdzono istotnych statystycznie ró˝nic w cz´stoÊci wyst´powania poziomów HDL-CH£35 mg/dl i >35 mg/dl u osób z grup I i II (18 vs 17,5% oraz 82 vs 82,5%). Ârednie st´˝enia Lp(a) w grupie I i II, u osób z poziomami HDL-CH£35 i >35 mg/dl, nie ró˝ni∏y si´ istotnie statystycznie, i wynosi∏y odpowiednio: 39,3±31,4 mg/dl vs 48,7±48,8 mg/dl oraz 29,3±32,6 mg/dl vs 22,4±27,2 mg/dl. WartoÊci Êrednich st´˝eƒ Lp(a) u osób z grupy I, z ró˝nymi poziomami TG, przedstawiono w tabeli 8. Ârednie st´˝enie Lp(a) u osób z grupy I, z poziomem TG>200 mg/dl, by∏o znamiennie statystycznie wy˝sze ni˝ u osób z poziomem TG£200 mg/dl, i wynosi∏o odpowiednio 50,1±24,3 vs 28,6±32,7 mg/dl (p=0,02). Osoby z grupy II, z poziomem TG>200 mg/dl, prezentowa∏y równie˝ znamiennie statystycznie wy˝sze Êrednie st´˝enia Lp(a) ni˝ osoby z poziomem TG£200 mg/dl (41,5±35,2 vs 25,5±32,7mg/dl, p=0,02). Ârednie st´˝enia Lp(a) u osób z grupy I i II, z ró˝nymi poziomami TG, ukazuje rycina 5. Osoby z grupy I i II prezentowa∏y zbli˝onà cz´stoÊç wyst´powania poziomów TG£200 mg/dl i >200 mg/dl (odpowiednio: 89 vs 90% i 11 vs 10%, ró˝nice nieistotne statystyczne). 35 NS 30 48,7±48,8 25 20 39,3±31,4 15 29,3±32,6 22,4±27,2 10 5 0 n=18 (18%) n=7 (17,5%) HDL-CH<35 mg/dl n=82 (82%) n=33 (82,5%) HDL-CH>35 mg/dl Ryc.4 Porównanie Êrednich st´˝eƒ Lp(a) w grupie I i II, u osób ze st´˝eniem HDL-CH £35mg/dl i >35mg/dl 61 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 62 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA Porównanie Êrednich st´˝eƒ Lp(a) w grupie I i II u osób, ze st´˝eniem TG£200 mg/dl i >200 mg/dl, wykaza∏o nieistotne statystycznie, wy˝sze st´˝enia Lp(a) u osób z grupy I ni˝ u osób z grupy II (odpowiednio: 28±32,7 vs 25,5±32,7 mg/dl oraz 50,1±24,3 vs 41,5±35,2 mg/dl). Ocen´ korelacji st´˝enia Lp(a) z poziomami innych parametrów lipidowych, u osób z IDDM, przedstawia tabela 9, Stwierdzono statystycznie znamiennà, wyraênà korelacj´ mi´dzy st´˝eniami Lp(a) i poziomami CH oraz LDL-CH (wartoÊci wspó∏czynników korelacji wynoszà odpowiednio r=0,42, p<0,01 oraz r=0,38, p<0,01). Natomiast nie wykazano istotnej korelacji mi´dzy st´˝eniami Lp(a) i wartoÊciami st´˝eƒ HDLCH i TG (wartoÊci wspó∏czynników korelacji wynoszà odpowiednio 0,02 i 0,13). Omówienie wyników Badanie parametrów lipidowych u chorych z cukrzycà typu 1 stanowi nieodzowny element oceny klinicznej tych chorych, konieczny w terapii, jak te˝ istotny w prewencji powik∏aƒ sercowo-naczyniowych. Wyniki szeregu badaƒ prospektywnych sugerujà znaczenie podwy˝szonego st´˝enia Lp(a) w surowicy krwi w zwi´kszaniu ryzyka mia˝d˝ycy t´tnic i jej powik∏aƒ, zarówno w populacji generalnej jak i u chorych z cukrzycà insulinoniezale˝nà (8, 9, 19). Natomiast w odniesieniu do populacji chorych z IDDM problem wp∏ywu Lp(a) na rozwój póêniejszych powik∏aƒ sercowo-naczyniowych nie zosta∏ jednoznacznie naÊwietlony (10, 17, 28). Z tego powodu celowe wydaje si´ kontynuowanie prac oceniajàcych znaczenie Lp(a) u chorych z IDDM. Dzia∏anie aterogen- NS 50 Grupa I 45 Grupa II Lp(a) (mg/dl) 40 35 NS 30 48,7±48,8 25 20 39,3±31,4 15 29,3±32,6 22,4±27,2 10 5 0 n=18 (18%) n=7 (17,5%) HDL-CH<35 mg/dl n=82 (82%) n=33 (82,5%) HDL-CH>35 mg/dl Ryc.5 Porównanie Êrednich st´˝eƒ Lp(a) w grupie I i II, u osób ze st´˝eniem TG £200 mg/dl i >200 mg/dl 62 ne Lp(a) wynika z podobieƒstwa jej sk∏adowej lipidowej do bogatej w cholesterol czàsteczki LDL, co sprzyja gromadzeniu Lp(a) w b∏onie wewn´trznej t´tnic i w makrofagach. Kolejna sk∏adowa Lp(a)–apolipoproteina(a)–apo(a) – wykazuje podobieƒstwo strukturalne do plazminogenu. Powoduje to wspó∏zawodnictwo obu zwiàzków o receptory plazminogenu na Êródb∏onku t´tnic, makrofagach, fibrynogenie, fibrynie i jej monomerach. Ponadto, jak wykazano w badaniach in vitro, Lp(a) hamuje proces fibrynolizy wskutek utrudniania aktywacji plazminogenu przez tkankowy aktywator plazminogenu (t-PA) oraz stymuluje sekrecj´ inhibitora t-PA (PAI-1). ZdolnoÊç Lp(a) do wiàzania si´ z fibrynà sprzyja tworzeniu zakrzepów na powierzchni Êródb∏onka i przyczynia si´ do powi´kszania blaszki mia˝d˝ycowej (1, 27). W materiale w∏asnym, obejmujàcym 100 chorych z IDDM, w Êr. wieku 36,0±8,9 lat, stwierdziliÊmy Êrednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi nieznamiennie wy˝sze ni˝ u osób zdrowych (31,1±32,4 vs 27,3±32,9 mg/dl). W dotychczas przeprowadzonych badaniach, oceniajàcych st´˝enie Lp(a) u chorych z IDDM wykazywano, ˝e jej poziom jest wy˝szy lub porównywalny do obserwowanego u osób zdrowych (10, 15, 18, 23). WÊród czynników, które mogà wp∏ywaç na wzrost st´˝enia Lp(a) u chorych z IDDM, wymienia si´: niezadowalajàcy poziom wyrównania metabolicznego cukrzycy, proteinuri´ i niewydolnoÊç nerek (16, 21, 35). W badaniu Diabetes Control and Complications Trial (DCCT), przeprowadzonym w grupie 1347 chorych z IDDM oraz u 2158 osób zdrowych stwierdzono, ˝e st´˝enie Lp(a) by∏o znamiennie wy˝sze u chorych leczonych insulinà konwencjonalnie, ni˝ u osób z IDDM poddanych intensywnej insulinoterapii, u których st´˝enie Lp(a) by∏o porównywalne do obserwowanego u osób zdrowych (12). W naszych wynikach zwraca uwag´ fakt, ˝e Êrednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi u kobiet z IDDM by∏o nieistotnie wy˝sze ni˝ u m´˝czyzn z IDDM (35,4±36,0 vs 28,1±29,6 mg/dl) i znamiennie wy˝sze ni˝ u zdrowych kobiet (35,4±36,0 vs 16,0±11,0 mg/dl, p=0,002). Dane z literatury wskazujà, ˝e czo∏owà przyczynà zgonu chorych z IDDM jest choroba wieƒcowa, a ryzyko jej wystàpienia jest wy˝sze u kobiet z IDDM ni˝ u m´˝czyzn z IDDM (24). Rozstrzygni´cie, czy podwy˝szone st´˝enie Lp(a) mo˝e byç rozwa˝ane jako czynnik przyczyniajàcy si´ do zwi´kszonej zapadalnoÊci kobiet z IDDM na chorob´ wieƒcowà, wymaga∏oby ustalenia w wi´kszej grupie chorych badanych prospektywnie. Badaƒ tego rodzaju dotychczas nie przeprowadzono. Wyniki badaƒ wykonanych u osób zdrowych populacji kaukaskiej wskazujà, ˝e st´˝enie Lp(a) u kobiet i m´˝czyzn nie ró˝ni si´ istotnie (22). Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 63 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Wyniki naszych badaƒ wykaza∏y, ˝e Êrednie wartoÊci standardowo ocenianych parametrów lipidowych: CH, LDL-CH, HDL-CH i TG, u chorych z IDDM oraz u zdrowych osób, nie ró˝nià si´ istotnie. Ârednie st´˝enie CH w grupie I wynosi∏o 196±44,3 mg/dl, LDL 118,6±36,7 mg/dl, HDL 51,0±16 mg/dl, TG 132±152 mg/dl. Wed∏ug zaleceƒ ustalonych w 2003 roku przez Amerykaƒskie Towarzystwo Diabetologiczne st´˝enie lipidów w surowicy krwi u chorych z IDDM powinno wynosiç: CH£200 mg/dl, LDL£100 mg/dl, HDL>40 mg/dl, TG£150 mg/dl. Parametry te powinny byç kontrolowane u chorych z cukrzycà typu 1 raz w roku (3). Wyniki naszych badaƒ sà zbie˝ne z wynikami prac prezentowanych w literaturze, w których nie obserwowano istotnych zaburzeƒ lipidowych u chorych z IDDM. Hipertriglicerydemi´ i podwy˝szony poziom LDL stwierdzano jedynie u chorych z niewyrównanà IDDM (3, 12, 13). W badaniach w∏asnych stwierdziliÊmy wzrost st´˝enia Lp(a) w surowicy krwi u chorych z IDDM wraz ze wzrostem poziomu CH. Ârednie st´˝enie Lp(a) u osób z IDDM i z poziomem CH>200 mg/dl (Êr. 235,8±32,9 mg/dl) by∏o istotnie wy˝sze ni˝ u chorych, u których poziom CH by∏ £200 mg/dl (Êr. 166,6±24,2 mg/dl) i wynosi∏o: 46,7±37,6 mg/dl vs 20,0±22,7 mg/dl, p<0,001. Nie wykazaliÊmy podobnej zale˝noÊci u osób z grupy kontrolnej. W grupie chorych z IDDM, z poziomem CH>200 mg/dl, cz´stoÊç wyst´powania st´˝enia Lp(a)>30 mg/dl by∏a równie˝ istotnie wy˝sza ni˝ u chorych ze st´˝eniem CH£200 mg/dl (52,4% vs 13,8%, p<0,001). Analiza korelacji mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem CH, przeprowadzona u osób z IDDM, wykaza∏a dodatnie, istotne statystycznie powiàzanie w tym zakresie (r=0,42, p<0,01). Wed∏ug opinii niektórych autorów, podwy˝szony poziom Lp(a) w surowicy krwi odgrywa istotnà rol´ aterogennà przede wszystkim u osób z hipercholesterolemià, i u nich mo˝e byç rozwa˝any jako dodatkowy czynnik ryzyka mia˝d˝ycy, zw∏aszcza t´tnic wieƒcowych (4, 14, 36). W grupie pacjentów z rodzinnà hipercholesterolemià zawa∏ serca wyst´puje znacznie cz´Êciej u osób, u których dodatkowo stwierdza si´ wysoki poziom Lp(a) (37). Wyniki naszych badaƒ dotyczàcych oceny st´˝enia Lp(a) u chorych z IDDM, w zale˝noÊci od poziomu LDL, pokrywajà si´ z wi´kszoÊcià opublikowanych w literaturze (7, 17). StwierdziliÊmy istotnie wy˝sze st´˝enie Lp(a) u osób z IDDM, z poziomem LDL-CH>135 mg/dl (Êr. 161,1±20,4 mg/dl), ni˝ u osób z tej samej grupy z poziomem LDL-CH (135 mg/dl (Êr. 98,7±23 mg/dl), odpowiednio: 48,3±41,2 vs 23,0±23,6 mg/dl, p<0,01. Ró˝nic tych nie obserwowaliÊmy u osób zdrowych. Cz´stoÊç wyst´powania st´˝eƒ Lp(a)>30 mg/dl u cho- PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA rych z IDDM, z poziomem LDL-CH>135 mg/dl, by∏a tak˝e znamiennie statystycznie wi´ksza ni˝ u osób z LDL-CH£135 mg/dl (53,1% vs 19,1%, p=0,001). StwierdziliÊmy równie˝ pozytywnà, istotnà korelacj´ mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem LDL-CH w grupie chorych z IDDM (r=0,38, p<0,01). Dost´pne sà tylko pojedyncze wyniki badaƒ, przeprowadzonych u chorych z IDDM, które ocenia∏y zale˝noÊç mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem innych parametrów lipidowych. Wg autorów badania Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications Study (PEDCS), u 186 chorych z IDDM st´˝enie Lp(a) w surowicy korelowa∏o pozytywnie, statystycznie istotnie, jedynie z poziomem LDL-CH (r=0,16, p<0,05) (28). Równie˝ wyniki badania Heller i wsp., przeprowadzonego u 66 chorych z IDDM i u 145 osób z NIDDM, wskazujà, ˝e poziom Lp(a) koreluje dodatnio, znamiennie statystycznie, ze st´˝eniem CH i LDL-CH (odpowiednio r=0,166, p=0,018 oraz r=0,178, p=0,013) (18). Niektórzy autorzy natomiast nie potwierdzajà korelacji pomi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomami CH, LDL-CH oraz TG, stwierdzanymi w mieszanych grupach chorych z IDDM i z NIDDM (20, 31). Wyniki naszych badaƒ wskazujà, ˝e Êrednie st´˝enie Lp(a) u osób z IDDM, z poziomem HDL-CH£35 i >35 mg/dl, nie ró˝ni∏o si´ istotnie (39,3±31,4 mg/dl vs 29,3±32,6 mg/dl). Nie wykazano równie˝ istotnej korelacji mi´dzy st´˝eniem Lp(a) a poziomem HDL-CH w grupie chorych z IDDM. Podobne wyniki uzyskali Irish i wsp. oraz Ramirez i wsp. (20, 31). StwierdziliÊmy, ˝e zarówno Êrednie st´˝enie Lp(a) jak i cz´stoÊç wyst´powania st´˝enia Lp(a)>30 mg/dl u chorych z IDDM, z poziomem TG>200 mg/dl (Êr. 401,1±35,6 mg/dl), by∏y istotnie wy˝sze ni˝ u pacjentów ze st´˝eniem TG£200 mg/dl (Êr. 98,8±38,2 mg/dl), i wynosi∏o odpowiednio: 50,1±24,3 mg/dl vs 28,6±32,7mg/dl, p=0,02 oraz 72,7% vs 24,7%, p=0,002. Jednak˝e analiza wyników wykaza∏a jedynie nieistotnà statystycznie, pozytywnà korelacj´ pomi´dzy st´˝eniem Lp(a) i TG w ca∏ej badanej grupie, r=0,13. S∏aba korelacja mi´dzy poziomem Lp(a) i st´˝eniem TG prawdopodobnie spowodowana jest zbyt du˝ymi ró˝nicami w liczebnoÊci grup chorych z IDDM, z poziomami TG >200 mg/dl i TG£200 mg/dl (89 vs 11 osób), jak równie˝ du˝ym rozrzutem wartoÊci st´˝eƒ TG w grupie chorych z poziomem TG>200 mg/dl (219–1451 mg/dl). Wymienione czynniki ograniczajà mo˝liwoÊci analizy statystycznej, dlatego konieczne sà dalsze badania oceniajàce korelacje mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem TG, przeprowadzone w wi´kszych grupach pacjentów z IDDM. 63 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 64 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA Jak wykazano, czynnik genetyczny odpowiedzialny za syntez´ apo(a), wchodzàcej w sk∏ad czàsteczki Lp(a), determinuje w znacznym stopniu (w ok. 40%) st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi. Jej poziom ulega tylko w niewielkim stopniu modyfikacji pod wp∏ywem diety (spo˝ycie ryb), leków (kwas nikotynowy), hormonów (estrogeny, danazol, stanazol). Najskuteczniejszym sposobem obni˝enia st´˝enia Lp(a) o oko∏o 80–90% jest plazmafereza, która jednak˝e jest metodà niemo˝liwà do szerokiego zastosowania (11, 32). Uwa˝a si´ wi´c, ze osoby z podwy˝szonym st´˝eniem Lp(a) powinny byç obj´te kompleksowym post´powaniem prewencyjnym, obejmujàcym zwalczanie wszystkich mo˝liwych do wykrycia czynników ryzyka mia˝d˝ycy t´tnic (hiperlipidemia, nadciÊnienie t´tnicze, palenie papierosów, oty∏oÊç). Zalecenie takie wydaje si´ szczególnie istotne w odniesieniu do badanych przez nas chorych z IDDM i z hipercholesterolemià, u których stwierdziliÊmy podwy˝szone st´˝enie Lp(a). Podsumowanie 1. Nie stwierdzono istotnych statystycznie ró˝nic pomi´dzy st´˝eniem Lp(a) w surowicy krwi u chorych z IDDM i u osób zdrowych. 2. Kobiety z IDDM prezentowa∏y znamiennie wy˝sze Êrednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi ni˝ kobiety zdrowe i nieznamiennie wy˝sze ni˝ m´˝czyêni z IDDM. Sugeruje to koniecznoÊç dalszych badaƒ prospektywnych celem ustalenia, czy podwy˝szone st´˝enie Lp(a) jest czynnikiem ryzyka zwi´kszonej zapadalnoÊci na chorob´ wieƒcowà, obserwowanej u kobiet z IDDM. 3. Stwierdzono statystycznie istotnà korelacj´ mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i st´˝eniem CH oraz brak korelacji mi´dzy poziomem Lp(a) i poziomem HDL-CH i TG w surowicy krwi u osób z IDDM. 4. Statystycznie znamiennie wy˝sze st´˝enie Lp(a) oraz cz´stsze wyst´powanie aterogennego (>30mg/dl) poziomu Lp(a) w surowicy krwi u chorych z IDDM i z hipercholesterolemià nakazuje zwrócenie szczególnej na t´ grup´ chorych i obj´cie ich kompleksowym post´powaniem prewencyjnym, zmniejszajàcym ryzyko wystàpienia mia˝d˝ycy i jej powik∏aƒ. Streszczenie W porównaniu z populacjà ogólnà, u chorych z cukrzycà insulinozale˝nà (IDDM) stwierdza si´ zwi´kszonà cz´stoÊç wyst´powania mia˝d˝ycy i jej powik∏aƒ. Wyniki szeregu badaƒ wskazujà, ˝e podwy˝szone st´˝enie li- 64 poproteiny (a) – Lp(a) – zwi´ksza ryzyko mia˝d˝ycy t´tnic wieƒcowych, mózgowych i obwodowych. Wyniki nielicznych badaƒ oceniajàcych st´˝enie Lp(a) u chorych z IDDM sà rozbie˝ne. Nie ustalono jednoznacznie zale˝noÊci mi´dzy st´˝eniem Lp(a) a poziomem innych lipidów w surowicy krwi u chorych z IDDM. Celem pracy by∏a ocena st´˝enia Lp(a) w surowicy krwi w grupie 100 chorych (59 m´˝czyzn i 41 kobiet) w Êr. wieku 36,0±8,9 lat, z IDDM trwajàcà Êr. 12,0±8,5 lat, oraz u 40 zdrowych osób, a tak˝e ustalenie zale˝noÊci mi´dzy st´˝eniem Lp(a) a st´˝eniem cholesterolu ca∏kowitego (CH), cholesterolu LDL, HDL i triglicerydów (TG) w grupie osób z IDDM. Wykazano, ˝e Êrednie st´˝enie Lp(a) u chorych z IDDM i u osób zdrowych nie ró˝ni si´ istotnie (31,1±32,4 vs 27,3±32,9 mg/dl). Kobiety z IDDM prezentowa∏y znamiennie wy˝sze Êrednie st´˝enie Lp(a) w surowicy krwi ni˝ kobiety zdrowe (35,4±36,0 vs 16,0±11,0 mg/dl, p=0,002) i nieznamiennie wy˝sze st´˝enie Lp(a) ni˝ m´˝czyêni z IDDM (35,4±36,0 vs 28,1±29,6 mg/dl). U chorych z IDDM i hipercholesterolemià >200 mg/dl stwierdzono statystycznie znamiennie wy˝sze st´˝enie Lp(a) oraz cz´stsze wyst´powanie aterogennego (>30 mg/dl) poziomu Lp(a) ni˝ u osób z IDDM i poziomem cholesterolu £200 mg/dl (odpowiednio: 46,7±37,6 mg/dl vs 27,1±37,2 mg/dl, p=0,05 oraz 52,4 % vs 13.8 %, p<0,001). StwierdziliÊmy równie˝ pozytywnà, istotnà korelacj´ mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem CH i LDL-CH w grupie chorych z IDDM (r=0.38, p<0,01). Nie wykazano istotnej korelacji mi´dzy st´˝eniem Lp(a) i poziomem HDL oraz TG w grupie chorych z IDDM. Wyniki naszych badaƒ sugerujà, ˝e chorzy z IDDM, z podwy˝szonym st´˝eniem Lp(a) i z hipercholesterolemià, powinny byç obj´ci kompleksowym post´powaniem prewencyjnym zmniejszajàcym ryzyko wystàpienia mia˝d˝ycy t´tnic i jej powik∏aƒ. Summary Patients (pts) with insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM), compared to general population, have an increased risk for development of atherosclerosis and its complications. Many clinical studies have demonstrated that elevated serum Lp(a) level is associated with increased development of coronary, cerebral and peripheral atherosclerosis. Results of a very few studies concerning Lp(a) serum concentration in IDDM pts are diverging and data relating Lp(a) to others lipid parameters in this group are controversial. The aim of our study was the evaluation of Lp(a) serum concentration in 100 patients (pts), 59 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 65 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 men and 41 women (mean age 36±8.9 yrs), with IDDM (mean duration 12±8.5 yrs) and in 40 healthy individuals. In IDDM group we also determined correlation between Lp (a) serum level and concentrations of total cholesterol (CH), LDL-CH, HDL-CH and triglicerydes (TG). Mean Lp(a) serum level didn’t differ significantly between IDDM pts and control group (31.1±32.4 vs 27.3±32.9 mg/dl). IDDM women presented significantly higher Lp(a) serum level than healthy women (35.4±36.0 vs 16.0±11.0 mg/dl, p = 0.002) and slightly higher Lp(a) concentration than IDDM men (35.4±36.0 vs 28.1±29.6 mg/dl). In IDDM pts there was statistically significant, positive correlation between Lp(a) and CH likewise LDL-CH serum concentration and no correlation between Lp(a) and HDL-CH and TG serum levels. IDDM pts with CH serum concentration >200 mg/dl had statistically significant higher plasma Lp(a) level and higher prevalence of Lp(a) levels >30 mg/dl than PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA IDDM pts with CH level £200 mg/dl (46.7 (37.6 mg/dl vs 27.1±37.2mg/dl, p=0.05 and 52.4 % vs 13.8 %, p<0.001 respectively). These results suggest the need of complex preventive care in this group of IDDM pts aiming decrease of the risk of atherosclerosis and its complications. Adres autorów 1/Klinika Chorób Wewn´trznych i Kardiologii Instytutu Stomatologii Akademii Medycznej w Warszawie ul. Lindleya 4 02–005 Warszawa 2/Zak∏ad Diagnostyki Laboratoryjnej Wydzia∏u Promocji Zdrowia Akademii Medycznej w Warszawie ul. Banacha 1 a 02–091 Warszawa PiÊmiennictwo: 1. Adamkiewicz M, Zgliczyƒski S: Lipoproteina A czynnikiem ryzyka rozwoju mia˝d˝ycy. Kardiol Pol 1996, 45, 51. 2. American Diabetes Association: Detection and management of lipid disorders in diabetes. Diabetes Care 1993,16(2), 106–110. 3. American Diabetes Association: Management of dyslipidemia in adults with diabetes. Diabetes Care 2003, 26, Supplement 1, S83–S86. 4. Armstrong VW, Cremer P, Eberle E i wsp.: The association between serum Lp(a) concentrations and angiographically assessed coronary atherosclerosis. Dependence on serum LDL levels. Atherosclerosis 1986, 62, 249–257. 5. Barents W, Wanner C: Lipoprotein (a): new insight into an atherogenic lipoprotein. Clin Invest 1994, 72: 558–567. 6. Bloomgarden ZT: Topics in cardiovascular disease and diabetes? Diabetes Care 1997, 20, 1624–1627. 7. Bruckert E, Davidoff P, Grimaldi A i wsp.: Increased serum levels of lipoprotein (a) in diabetes mellitus and their reduction with glycemic control. JAMA 1990, 263, 35–36. 8. Cantin B, Moorjani S, Dagenais GR i wsp.: Lipoprotein(a) distribution in a French Canadian population and its relation to intermittent claudation (The Quebec Cardiovascular Study). Am J Cardiol 1995, 75,1224–1228. 9. Cremer P, Nagel D, Labort B i wsp.: Lipoprotein Lp(a) as predictor of myocardial infarction in comparison to fibrinogen, LDL cholesterol and other risk factors: results from the prospective Göttingen Risk Incidence and Prevalence Study (GRIPS). Eur J Clin Invest 1994, 24, 444–453. 10. Csaszar A, Dieplinger H, Sandholer C i wsp.: Plasma lipoprotein (a) concentration and phenotypes in diabetes mellitus. Diabetologia 1993, 36, 47–51. 11. Derfler K, Streicher J, Kostner K i wsp.: Reduction of Lp(a) by LDL immunoadsorption. Atherosclerosis 1997,134,139. 12. Diabetes Control and Complications Trial research Group: lipid and lipoprotein levels in patients with IDDM. Diabetes Care 1992, 15, 886–894. 13. Dunn FL: Plasma lipid and lipoprotein disorders in IDDM. Diabetes 1992, 41, Supplement 2, 102–106. 14. Ghilain JM, Parfonry A, Kozyreff V i wsp.: Lipoprotein (a), cholesterol and coronary heart disease. Lancet 1988, 2, 963. 15. Guillausseau PJ, Peynet J, Chanson Ph i wsp.: Lipoprotein(a) in diabetic patients with and without chronic renal failrue. Diabetes Care 1992, 15, 976–979. 16. Haffner SM, Gruber K, Aldrette G i wsp.: Increased Lp(a) concentrations in renal failure. J Am Soc Nephrol 1992, 3, 1156–62. 17. Haffner SM, Moss SE, Klein BEK i wsp.: Lack of association between lipoprotein (a) concentrations and coronary heart disease mortality in diabetes: The Wisconsin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy. Metabolism 1992, 41, 194–197. 18. Heller FR, Jamart J, Honore P i wsp.: Serum lipoprotein(a) in patients with diabetes mellitus. Diabetes Care 1993, 16 (5), 819–823. 19. Higara T, Kobayashi T, Okubo M i wsp.: Prospective study of lipoprotein (a) as a risk factor for atherosclerotic cardiovascular disease in patients with diabetes. Diabetes Care 1995, 18, 241–244. 20. Irish AB, Simons LA, Simons J: Lipoprotein(a) concentration in diabetes: relationship to proteinuria and diabetes control. Aust. NZ J. Med. 1992, 22, 329–333. 21. Jenkins AJ, Steele JS, Janus ED: Increased plasma apolipoprotein (a) levels in IDDM patients with microalbuminuria. Diabetes 1991, 40, 787–90. 22. Jenner JL, Ordovas JM, Lamon-Fava S i wsp.: Effects of age, sex, and menopausal status on plasma lipoprotein (a) levels. The Framingham Heart Study. Circulation 1993, 87, 1135–1141. 23. Klausen IC, Schmidt EB, Lervang HH i wsp.: Normal lipoprotein (a) concentrations and apolipoprotein (a) isoforms in insulin-dependent diabetes mellitus. Eur. J. Clin. Invest 1992, 22, 538–41. 24. Koivisto VA, Stevens LK, Mattock M i wsp.: Cardiovascular disease and its risk factor in IDDM in Europe. Diabetes Care 1996, 7,689–697. 25. Krolewski AS, Kosinski EJ, Warram JH i wsp.: Magnitude and determinants of coronary artery disease in juvenile-onset, insulin-dependent diabetes mellitus. Am J Cardiol 1987, 59, 750–755. 26. Liszewska-Pfejfer D, Jasiƒska A, Jakubowska-Najnigier M i wsp.: Lipoprotein (a) in young males after myocardial infarction. Med Sci Monit 1996, 2, 564–567. 27. Liszewska-Pfejfer D, Koczaj M: Znaczenie lipoproteiny A w rozwoju mia˝d˝ycy t´tnic. Forum Kardiologów 1997,1–2, 5–7. 28. Maser RE, Usher D, Becker DJ i wsp.: Lipoprotein(a) concentration shows little relationship to IDDM complications in the Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications Study Cohort. Diabetes Care 1993, 16, 755–8. 29. MBewu AD, Durrington PN : Lipoprotein (a) : structure, properties and possible involvement in thrombogenesis nad atherogenesis. Atherosclerosis 1990, 85, 1–14. 30. Purnell JQ, Marcovina SM, Hokanson JE i wsp.: Levels of lipoprotein (a), apolipoprotein B, and lipoprotein cholesterol distribution in IDDM. Diabetes 1995, 44, 1218–1226. 31. Ramirez LC, Auraz-Pacheco C, Lackner C i wsp.: Lipoprotein (a) levels in diabetes mellitus: relationship to metabolic control. Ann. Intern. Med. 1992, 117, 42–47. 32. Soma M, Osnago-Gadda I, Paoletto R i wsp.: The lowering of lipoprotein (a) induced by estro- 65 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 66 PATOGENEZA MIA˚D˚YCY – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 gen plus progesterone replacement therapy in postmenopausal women. Arch Intern Med. 1993, 153, 1462–1468. 33. Stanisz A: Przyst´pny kurs statystyki w oparciu o program Statistica PL., na przyk∏adach z medycyny. Statsoft Polska, 1998 34. Stewart MW, Laker MF, Alberti KGMM: The contribution of lipids to coronary heart disease in diabetes mellitus.J. Intern. Med. 1994, 236 (Supplement 736), 41–46. 35. Takegoshi T, Haba T, Hirai JL i wsp.: Alterations of lipoprotein (a) in patients with diabetic nephropathy (Letter). Atherosclerosis 1990, 83, 99–100. 36. Watts GF, Kearney E.M, Taub NA i wsp.: Lipoprotein (a) as an independent risk for myocardial infarction in patients with common hypercholesterolemia. J Clin Pathol 1993, 46, 267–270. 37. Wiklund O, Angelin B i wsp.: Apolipoprotein (a) and ischemic heart disease in familial hypercholesterolemia. Lancet 1990, 335, 1360–1366. 38. Winocour PH, Bhatnagar D, Ishola M i wsp.: Lipoprotein(a) and microvascular disease in type I (insulin-dependent) diabetes. Diabet Med 1991, 8, 922-7. 39. Valentine RJ, Grayburn PA, Vega GL i wsp.: Lp(a) is an independent, discriminating risk factor for premature peripheral atherosclerosis among white men. Arch Intern Med 1994, 154, 801-806. 40. Yamamoto M, Egusa G, Yamakido M: Carotid atherosclerosis and serum lipoprotein (a) concentrations in patients with NIDDM. Diabetes Care 1997, 20, 829-831. 66 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 67 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr med. W. Piotrowski, dr med. M. Polakowska Relacja wzajemna lipidowych czynników ryzyka i ich wp∏yw na umieralnoÊç spowodowanà chorobami uk∏adu krà˝enia wybranej populacji polskiej Wst´p Wed∏ug danych WHO liczba zmar∏ych ogó∏em w 1998 roku wynosi∏a 52,2 mln, z czego 14,8 mln osób zmar∏o z powodu schorzeƒ uk∏adu krà˝enia. U pod∏o˝a tych chorób najcz´Êciej le˝a∏a mia˝d˝yca (1). Pod wp∏ywem szeregu czynników zewn´trznych i wewn´trznych dochodzi do powstania blaszki mia˝d˝ycowej, istotnie zamykajàcej naczynie, co doprowadza do zmniejszenia przep∏ywu krwi i w konsekwencji – stwarza zagro˝enie nag∏ym zatrzymaniem krà˝enia i zgonem chorego. W chwili obecnej wszystkie Êrodowiska kardiologów zgadzajà si´ z klasycznym ju˝ stwierdzeniem, ˝e cholesterol ca∏kowity, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol i triglicerydy zawarte w osoczu sà, w niekorzystnych wielkoÊciach, czynnikami sprawczymi mia˝d˝ycy i choroby niedokrwiennej serca (2, 3, 4). W licznych badaniach populacyjnych analizowany by∏ wp∏yw czynników lipidowych na umieralnoÊç spowodowanà chorobami uk∏adu krà˝enia. W wi´kszoÊci opracowaƒ zebranego materia∏u eksperymentalnego poziomy cholesterolu, triglicerydów, HDL-cholesterolu i LDL-cholesterolu by∏y analizowane oddzielnie lub jako czynniki niezale˝ne (5, 6). Relatywnie mniej prac wykonano analizujàc po∏àczone efekty HDL-cholesterolu, triglicerydów, cholesterolu ca∏kowitego i LDL-choles- terolu (7). Mechanizm ich oddzia∏ywania jest z∏o˝ony, a efekt zale˝y od wspó∏wyst´powania kilku czynników ryzyka, wp∏ywajàc na wzrost prawdopodobieƒstwa zgonu nie poprzez dodanie ryzyka zwiàzanego z ka˝dym z nich, ale w sposób potencjalizujàcy to ryzyko. Celem pracy bylo zbadanie wzajemnych relacji pomi´dzy poziomami czynników lipidowych, oraz okreÊlenie si∏y oddzia∏ywania tych czynników wraz z ich wspó∏dzia∏aniem (interakcjà) na ryzyko zgonu spowodowanego chorobami uk∏adu krà˝enia w populacji prawobrze˝nej Warszawy. Materia∏ i metodyka Badanie dotyczy∏o pacjentów w wieku 35–64 lat, uczestniczàcych w programie PolMONICA, przeprowadzonym niezale˝nie w latach 1984, 1988 i 1993 wÊród mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy. W ramach ka˝dego badania okreÊlone zosta∏y indywidualne charakterystyki pacjenta wraz z oznaczeniem poziomów uznawanych w kardiologii czynników ryzyka chorób uk∏adu krà˝enia, w tym lipidowych. Metodyka wykonania pomiarów i oznaczeƒ zosta∏a omówiona wczeÊniej (8). Do okreÊlenia poziomu LDL-cholesterolu u˝yto wzoru Friedewalda (9). Pacjenci zbadani w programie Pol-MONICA pozostawali w okresie 1984–1998 w obserwacji post´pujàcej (follow-up) w kierunku 67 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 68 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA wystàpienia zgonu, w tym zgonu spowodowanego chorobami uk∏adu krà˝enia (ChUK). W oparciu o uzyskane z bazy danych PESEL informacje dotyczàce przyczyny zgonu pacjenta, jako zgony kardiologiczne uznano choroby oznaczone numerami od 390 do 459 lub 798 wed∏ug IX Rewizji MKCh lub od 108 do 1669 lub R961 wed∏ug X Rewizji. Zebrane wyniki, dotyczàce poziomów lipidów, poddane zosta∏y analizie rozk∏adów w poszczególnych grupach m´˝czyzn i kobiet, wzajemnych korelacji pomi´dzy ka˝dà parà czynników lipidowych (wspó∏czynnik korelacji liniowej Pearsona), oraz ich zwiàzku z umieralnoÊcià w modelach jednoczynnikowych i wieloczynnikowych. Do modeli wieloczynnikowych w∏àczona zosta∏a interakcja, pozwalajàca oceniç ewentualny synergistyczny lub antagonistyczny wp∏yw nak∏adania si´ (wspó∏dzia∏ania) efektów ka˝dych dwóch czynników lipidowych ∏àcznie. Analizy statystyczne obejmowa∏y badanie funkcji i typu rozk∏adu poszczególnych czynników lipidowych, analiz´ korelacji, jedno- i wieloczynnikowe modele hazardów proporcjonalnych Cox’a (10), z adjustacjà uwzgl´dniajàcà takie czynnik jak wiek, rok badania, wskaênik masy cia∏a (BMI), poziom ciÊnienia skurczowego, palenie papierosów i cukrzyca. Przez poj´cie hazardu (ryzyka) – h(t) – rozumie si´ funkcj´ zale˝nà od czasu, opisujàcà prawdopodobieƒstwo wystàpienia badanego zdarzenia w chwili t pod warunkiem prze˝ycia (dotrwania) do chwili t, tj. h(t)=lim ∆tÆ0 P(t£T<t+∆t|T≥t) ∆t Wieloczynnikowy model hazardów Cox’a jest opisany wzorem: h(t)=h0(t) exp(b1X1 + b1X1 + ... + b1X1), gdzie X1, X2, ..., Xk oznaczajà zmienne objaÊniajàce (czynniki predykcyjne), zaÊ b1, b2, ..., bk sà wspó∏czynnikami regresji wyznaczonymi metodà ML (maximum likelihood estimation). Funkcja h0 nazywa si´ hazardem (ryzykiem) podstawowym i jest specyficzna dla ka˝dej badanej populacji. Interpretacja modelu Cox’a odbywa si´ poprzez wyznaczenie tzw. ryzyka wzgl´dnego – RW – okreÊlonego jako iloraz dwóch wartoÊci hazardów (ryzyk) wyznaczonych dla dwóch pacjentów scharakteryzowanych wartoÊciami czynników X1, X2, ..., Xk. JeÊli pacjent A ró˝ni si´ od B wartoÊcià czynnika Xi o pewnà wartoÊç d>0, to RW=hA(t)/hB(t)=exp (bid). W przypadku bi>0 jest RW >1, tj. ryzyko wystàpienia zdarzenia w tym samym czasie u pacjenta A jest RW-razy wi´ksze od ryzyka pacjenta B. W przypadku bi<0 otrzymujemy RW<1, tj. ryzyko analizowanego zdarzenia pacjenta A jest mniejsze ni˝ ryzyko pacjenta B i stanowi RWx100% ryzyka pacjenta B. Do wykonania obliczeƒ statystycznych u˝yto pakietu statystycznego SAS ver. 6.12 (11). Poziom znamiennoÊci statystycznej ustalono jako p<0,05. Wyniki W ramach badania opartego na metodyce WHO MONICA Project wykonano trzy niezale˝ne badania populacyjne mieszkaƒców Pragi Po∏udnie i Pragi Pó∏noc. W latach 1984, 1988 i 1993 zbadano ogó∏em 2783 m´˝czyzn i 2835 kobiet w wieku 35–64 lat. W tab. 1 zamieszczono Êrednie wartoÊci analizowanych czynników lipidowych w poszczególnych latach badania, w grupach p∏ci. Pe∏niejsza analiza zmian tych czynników w czasie zamieszczona zosta∏a w pracy (12). W tab. 2 zamieszczono wartoÊci wspó∏czynników korelacji liniowej pomi´dzy poszczególnymi czynnikami lipidowymi. Najwy˝szy wspó∏czynnik korelacji wystàpi∏ pomi´dzy 1984 1988 1993 Cholesterol ca∏kowity [mg%] M K 215 217 217 225 223 220 HDLcholesterol [mg%] M K 51,9 58,4 52,5 61,6 52,7 59,5 LDLcholesterol [mg%] M K 129 131 136 139 142 138 Triglicerydy [mg%] M K 170 141 147 121 142 112 Tab.1 WartoÊci Êrednie czynników lipidowych w poszczególnych latach badania, wg p∏ci. M – m´˝czyêni, K – kobiety 68 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 69 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 poziomami cholesterolu ca∏kowitego i LDLcholesterolu, osiàgajàc wartoÊç ok. 0,90 zarówno w grupie m´˝czyzn jak i kobiet. Najs∏abszà korelacj´ zaobserwowano pomi´dzy poziomami triglicerydów i LDL-cholesterolu u m´˝czyzn oraz pomi´dzy poziomem HDL-cholesterolu i cholesterolu ca∏kowitego u kobiet. Ze wzgl´du na du˝à liczebnoÊç próby wszystkie wspó∏czynniki korelacji by∏y istotne statystycznie (p<0,05). Jednak przyjmuje si´ ogólnie, ˝e wspó∏czynnik korelacji jest wystarczajàco wysoki, jeÊli przekracza wartoÊç 0,60. W okresie 1984–1996 zaobserwowano 506 zgonów wÊród zbadanych m´˝czyzn i 258 wÊród kobiet. Zgony z powodu chorób uk∏adu krà˝enia stanowi∏y, odpowiednio, 42% i 31%. Tabela 3 zawiera wyniki serii analiz umieralnoÊci spowodowanej ChUK, jako zmiennej zale˝nej, i cholesterolu ca∏kowitego, HDLcholesterolu, LDL-cholesterolu i triglicerydów jako zmiennych niezale˝nych, oraz ich interakcje drugiego stopnia. Wspó∏czynniki regresji sà adjustowane ze wzgl´du na szereg czynników, które mogà wp∏ywaç na poziom analizowanych lipidów. Wyniki modeli jednoczynnikowych pokazujà, ˝e ˝aden z rozwa˝anych czynników lipidowych oddzielnie nie jest istotnym predyktorem umieralnoÊci ani wÊród m´˝czyzn, ani wÊród kobiet. SpoÊród modeli zawierajàcych dwa czynniki i ich interakcj´ jako zmienne niezale˝ne, istotnymi okaza∏y si´ dwa opisywane, tj. cholesterol ca∏kowity i HDL-cholesterol oraz LDL-cholesterol i HDL-cholesterol wraz z istotnymi interakcjami, jednak tylko w grupie m´˝czyzn. Pozosta∏e rozwa˝ane modele zawierajàce dwa czynniki lipidowe nie opisywa∏y istotnie wp∏ywu na umieralnoÊç. W grupie kobiet nie stwierdzono istotnego oddzia∏ywania ˝adnej pary lipidów na umieralnoÊç. W modelu dla m´˝czyzn, zawierajàcym istotny wp∏yw cholesterolu ca∏kowitego, HDLcholesterolu i interakcji obydwu czynników, Cholesterol wartoÊç ryzyka wzgl´dnego zgonu dla tych predyktorów przedstawiajà formu∏y: 1. RWchol=exp(bchol+bchol × HDL ¥ HDL), oraz 2. RWHDL=exp(bHDL+ bchol × HDL ¥ Chol). IstotnoÊç wspó∏dzia∏ania oznacza, ˝e wartoÊç ryzyka wzgl´dnego dla jednego z czynników jest funkcjà zale˝nà od wartoÊci drugiego czynnika. Na ryc. 1 przedstawiono wartoÊci ryzyka wzgl´dnego dla zmiany cholesterolu ca∏kowitego o 5 mg/dL, w zale˝noÊci od poziomu HDL-cholesterolu. Przy ma∏ych wartoÊciach HDL-cholesterolu (poni˝ej 60 mg/dL) RW jest wi´ksze od 1. Oznacza to, ˝e spoÊród dwóch pacjentów charakteryzujàcych si´ ró˝nym o 5 mg/dL poziomem cholesterolu ca∏kowitego (przy pozosta∏ych jednakowych czynnikach), osoba z wy˝szym poziomem cholesterolu ma wy˝sze ryzyko zgonu z powodu ChUK. Kiedy wartoÊç HDL-cholesterolu jest wy˝sza ni˝ 60 mg/dL – ryzyko wzgl´dne pacjenta z poziomem cholesterolu ca∏kowitego wy˝szym o 5 mg/dL spada poni˝ej 1. To z kolei oznacza, ˝e pacjent posiadajàcy poziom cholesterolu o 5 mg/dL wy˝szy – posiada ryzyko zgonu ni˝sze. WartoÊç HDL-cholesterolu ok. 60 mg/dL jest wartoÊcià granicznà, przy której nast´puje zmiana relacji oddzia∏ywania cholesterolu ca∏kowitego na umieralnoÊç. Stàd, jeÊli u pacjentów z niskimi wartoÊciami HDLcholesterolu wzrost cholesterolu ca∏kowitego podnosi ryzyko zgonu, to u pacjentów z wysokimi wartoÊciami HDL – wzrost cholesterolu ca∏kowitego powoduje obni˝enie ryzyka zgonu. Stwierdzamy zatem antagonizm tych dwóch czynników. (Algebraiczna definicja antagonizmu opiera si´ na znaku wspó∏czynnika regresji odpowiadajàcego sk∏adnikowi interakcji w modelu. JeÊli wspó∏czynnik jest ujemny, mamy do czynienia z antagonizmem. W przeciwnym przypadku – z synergizmem czynników.) Przedstawiony na ryc. 1 95% przedzia∏ ufnoÊci dla RW pokazuje, ˝e dla wartoÊci HDL-cholesterol LDL-cholesterol Triglicerydy Kobiety Cholesterol 0.08638 0.0001 r p HDL-cholesterol r p 0.06194 0.0012 LDL-cholesterol r p 0.89026 0.0001 -0.14931 0.0001 Triglicerydy r p 0.36263 0.0001 -0.36399 0.0001 0.93158 0.0001 0.32350 0.0001 -0.14755 0.0001 -0.39715 0.0001 0.15831 0.0001 0.04011 0.0360 M´˝czyêni Tab.2 WartoÊci wspó∏czynników korelacji oraz poziom istotnoÊci pomi´dzy analizowanymi czynnikami lipidowymi. 69 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 70 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA Cholesterol ca∏kowity HDL-cholesterol LDL-cholesterol Triglicerydy Interakcja Medele jednoczynnikowe M 0,002384 0,00167 0,1540 0,001688 0,00492 0,7315 0,001492 0,00186 0,4222 0,00073 0,0007453 0,3272 K 0,000815 0,00276 0,7674 -0,000856 0,00803 0,9150 -0,000421 0,00298 0,8878 0,001881 0,00113 0,0959 Modele wieloczynnikowe M 0,016763 0,00642 0,0091 0,064710 0,02734 0,0180 -0,000286 0,0001230 0,0202 K 0,000399 0,01171 0,9728 -0,004868 0,04802 0,9192 0,000014893 0,0001994 0,9405 M 0,006119 0,00596 0,3042 0,000116 0,00884 0,9896 -0,000012289 0,0000336 0,7144 K 0,004496 0,00904 0,6189 -0,014539 0,01407 0,3016 0,000025655 0,0000492 0,6021 M 0,000713 0,00287 0,8037 -0,001233 0,00317 0,6972 0,000006850 0,0000123 0,5791 K 0,005668 0,00565 0,3155 0,011585 0,00770 0,1326 -0,000037158 0,0000299 0,2133 M 0,030191 0,01095 0,0058 0,014196 0,00523 0,0066 -0,000241 0,0000942 0,0105 K -0,004118 0,02943 0,8887 -0,001677 0,01204 0,8892 0,000020965 0,0002042 0,9182 M 0,003919 0,00909 0,6662 0,001150 0,00251 0,6467 -0,000005066 0,0000506 0,9203 K 0,015769 0,01419 0,2664 0,005779 0,00374 0,1226 -0,000087918 0,0000852 0,3019 M -0,000588 0,00385 0,8786 -0,000641 0,00248 0,7960 0,000011063 0,0000183 0,5462 K 0.001496 0.00609 0.8061 0.003066 0.00375 0.4132 -0.000010898 0.0000310 0.7252 Tab.3 Wyniki jednoczynnikowych i wieloczynnikowych analiz Cox’a* (wspó∏czynnik regresji, b∏àd standardowy oraz poziom istotnoÊci wspó∏czynnika regresji). M – m´˝czyêni, K – kobiety, * adjustacja ze wzgl´du na wiek, rok badania, wskaênik masy cia∏a, poziom ciÊnienia skurczowego, palenie papierosów i cukrzyc´. HDL-ch mniejszych od 45 mg/dL wy˝sze wartoÊci cholesterolu ca∏kowitego zwi´kszajà istotnie ryzyko zgonu kardiologicznego. Z drugiej strony, wÊród osób z wysokim poziomem 70 HDL-ch – ponad 110 mg/dL – nawet wzrost cholesterolu ca∏kowitego o 5 mg/dL obni˝a ryzyko zgonu. Interpretacja uzyskanych wyników pozwala uÊwiadomiç istnienie pomi´dzy Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 71 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 1,2 1,1 RW 1 0,9 0,8 0,7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 HDL Ryc.1 WartoÊci ryzyka wzgl´dnego (oraz 95% przedzia∏ ufnoÊci) zgonu spowodowanego ChUK przy zmianach cholesterolu ca∏kowitego o 5 mg%, w zale˝noÊci od wartoÊci HDL-cholesterolu. 1,2 1,1 RW 1 0,9 0,8 0,7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 HDL Ryc.2 WartoÊci ryzyka wzgl´dnego (oraz 95% przedzia∏ ufnoÊci) zgonu spowodowanego ChUK przy zmianach LDL-cholesterolu o 5 mg%, w zale˝noÊci od wartoÊci HDL-cholesterolu. 1,5 1,4 1,3 1,2 RW 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Chol Ryc.3 WartoÊci ryzyka wzgl´dnego (oraz 95% przedzia∏ ufnoÊci) zgonu spowodowanego ChUK przy zmianach HDL-cholesterolu o 5 mg%, w zale˝noÊci od wartoÊci LDL-cholesterolu. 71 12/12/03 15:12 Page 72 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA obydwoma czynnikami lipidowymi mechanizmu zale˝noÊci. Przy niskich wartoÊciach HDLch obserwuje si´ wzrost ryzyka zgonu wraz ze wzrostem poziomu cholesterolu, a przy wysokich wartoÊciach HDL-ch – wzrost poziomu cholesterolu nie podnosi ryzyka zgonu, lecz wr´cz przeciwnie – obni˝a je. Wysokie wartoÊci HDL-ch sà wi´c tarczà ochronnà przeciwko niekorzystnym zmianom wartoÊci cholesterolu ca∏kowitego. Zupe∏nie podobne relacje obserwuje si´ pomi´dzy HDL-ch i LDL-ch (ryc. 2). Uzyskano tutaj tak˝e zbli˝one, choç nieznacznie obni˝one wartoÊci punktów odci´cia HDL-ch, zmieniajàce wartoÊci RW. Dolna granica istotnoÊci wynosi 40 mg/dL, zaÊ górna – 95 mg/dL. Na ryc. 3 przedstawiono ryzyko wzgl´dne zwiàzane ze zmianà HDL-cholesterolu, w zale˝noÊci od poziomu cholesterolu ca∏kowitego, co stanowi jakby odwrócenie problemu pomi´dzy HDL-ch i cholesterolem ca∏kowitym, analizowanym na ryc. 1. Dla pacjentów, u których poziom cholesterolu ca∏kowitego jest mniejszy ni˝ 220 mg/dL, wartoÊç HDL-cholesterolu wy˝sza o 5 mg/dL podnosi ryzyko zgonu. U pacjentów, u których poziom cholesterolu ca∏kowitego przekracza wartoÊç 220 mg/dL – oddzia∏ywanie HDL-u na ryzyko zgonu z powodu ChUK zmienia kierunek. Pacjent o wy˝szej wartoÊci HDL-cholesterolu ma ni˝sze szacunkowe ryzyko zgonu. Zaznaczony przedzia∏ ufnoÊci dla RW pozwala okreÊliç istotne statystycznie zwi´kszenie ryzyka zgonu w grupie pacjentów z poziomem cholesterolu ca∏kowitego poni˝ej 175 mg/dL oraz istotnego obni˝enia ryzyka w grupie z poziomem cholesterolu powy˝ej 315 mg/dL, w zale˝noÊci od poziomu HDL-ch wy˝szego o 5 mg/dL. Podobne rezultaty uzyskano dla LDL- i HDL-cholesterolu w grupie m´˝czyzn. Obydwa czynniki okaza∏y si´ istotne wraz z ich interakcjà (tab. 3). Na ryc. 4 przedstawiono wykres RW zwiàzanego ze zmianà o 5 mg/dL HDL-cholesterolu, w zale˝noÊci od poziomu LDL-cholesterolu. Podobnie, wartoÊç LDL-ch=120 mg/dL jest wartoÊcià granicznà, przy której nast´puje zmiana relacji oddzia∏ywania wy˝szych wartoÊci HDL-cholesterolu na ryzyko zgonu z powodu ChUK. Istotnie wy˝sze ryzyko wzgl´dne wyst´puje u pacjentów z poziomem LDL-ch poni˝ej 80 mg/dL, zaÊ ni˝sze – u tych z LDL-ch powy˝ej 220 mg/dL. Dyskusja W tym opracowaniu analizowany by∏ wp∏yw ka˝dych dwóch wybranych czynników lipidowych, wraz z ich wspó∏dzia∏aniem (interakcjà) drugiego rz´du, adjustowanych poprzez inne uznane czynniki ryzyka zgonu kardiologicznego. Populacjà opisywanà byli mieszkaƒcy prawobrze˝nej Warszawy w wieku 35–64 lata, reprezentowani przez prób´ losowà wybranà z zachowaniem wymogów reprezentatywnoÊci, niezale˝noÊci i nieobcià˝onoÊci. Poziomy czynników lipidowych traktowane by∏y w stosowanych modelach w sposób ciàg∏y, charakteryzujàc rzeczywiste wartoÊci pacjenta. Nie stosowano, uznawanych w licznych publikacjach, klasyfikacji do do grup niskich, prawid∏owych, czy wysokich wartoÊci czynników lipidowych, opierajàc si´ na zalecanych punktach odci´cia lub wartoÊciach percentylowych. Uzyskiwane wyniki analiz skwantyfikowanych czynników lipidowych oraz ich wspó∏dzia∏ania, omawiane w cytowanych publikacjach, sà w doÊç bliskim zwiàzku z uzyskanymi wynikami, 1,2 1,1 1 RW Czynniki nr 40/41 0,9 0,8 0,7 0 50 100 150 200 250 300 LDL Ryc.4 WartoÊci ryzyka wzgl´dnego (oraz 95% przedzia∏ ufnoÊci) zgonu spowodowanego ChUK przy zmianach cholesterolu o 5 mg%, w zale˝noÊci od wartoÊci HDL-cholesterolu. 72 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 73 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 kiedy czynniki lipidowe sà traktowane w sposób ciàg∏y. W badanej populacji warszawskiej, zarówno wÊród m´˝czyzn jak i kobiet, nie stwierdzono istotnego wp∏ywu triglicerydów w po∏àczeniu z pozosta∏ymi czynnikami lipidowymi, wraz z ich wspó∏dzia∏aniem. Rola triglicerydów jako niezale˝nego czynnika ryzyka umieralnoÊci spowodowanej ChUK pozostaje dyskusyjna (13, 14). W badaniu Paris Prospective Study, obejmujàcym 7993 m´˝czyzn w wieku 43–53 lata wykazano, ˝e je˝eli poziom cholesterolu nie przekracza 220 mg/dL, to wówczas poziom triglicerydów jest niezale˝nym predyktorem ryzyka zgonu wieƒcowego (15). Metaanaliza 17 populacji (powy˝ej 46 tysi´cy m´˝czyzn i 10 tysi´cy kobiet), oparta na wynikach badaƒ prospektywnych, przeprowadzona przez Hakansona i Austina (16), pokaza∏a niezale˝nà relacj´ pomi´dzy poziomem triglicerydów i HDL-cholesterolu. Poziom Êrednich wartoÊci triglicerydów wÊród m´˝czyzn mia∏ tendencj´ spadkowà w coraz starszych dziesi´cioletnich grupach wieku, i tendencj´ rosnàcà wÊród kobiet. Du˝a korelacja poziomu triglicerydów z wiekiem spowodowa∏a wyeliminowanie tego czynnika z analizy prze˝ywalnoÊci, pozostawiajàc istotnym czynnikiem wiek pacjenta (17). Tak˝e nieistotne okaza∏y si´ interakcje triglicerydów z innymi czynnikami lipidowymi. Istotne statystycznie relacje stwierdzono w kontekÊcie poziomu HDL-cholesterolu z poziomem cholesterolu ca∏kowitego i LDL-cholesterolu, uzyskujàc potwierdzenie istnienia antagonizmu pomi´dzy HDL i wymienionymi czynnikami lipidowymi jednak tylko dla m´˝czyzn. Istotna rola HDL-cholesterolu zarysowa∏a si´ tak˝e w prospektywnym badaniu m´˝czyzn w wieku 51–72 lata, Êledzonych przez okres 18 lat pod wzgl´dem wystàpienia mia˝d˝ycy (Honolulu Heart Program) (7). Ochronny efekt HDL-cholesterolu, bardziej widoczny przy wy˝szych poziomach cholesterolu ca∏kowitego, jest zgodny z rolà HDL-ch w odwróceniu transportu cholesterolu lub w hamowaniu oksydacji LDL-cholesterolu (18). Podwy˝szone ryzyko zawa∏u serca, zwiàzane z niskim poziomem HDL-ch u pacjentów z po˝àdanymi poziomami cholesterolu ca∏kowitego, dowiedziono w badaniu Framingham (19). W badaniu Milwaukee Cardiovascular Disease Registry (20) zaobserwowano silniejszy wp∏yw HDL-ch ni˝ triglicerydów na ryzyko choroby wieƒcowej. W populacji warszawskiej nie stwierdzono istotnoÊci wspó∏dzia∏ania (interakcji) cholesterolu ca∏kowitego i LDL-cholesterolu, co tak˝e nie wyst´puje w dost´pnej literaturze. Zastosowany model regresyjny pozwoli∏ wyznaczyç dla populacji warszawskich m´˝- czyzn, w wieku 35–64 lata, niekorzystne poziomy analizowanych lipidów. Wy˝sze wartoÊci HDL-cholestoru nie powodujà obni˝enia ryzyka zgonu kardiologicznego u m´˝czyzn z niskimi wartoÊciami cholesterolu ca∏kowitego. Mechanizm ochronny HDL-ch zanika, gdy wartoÊç cholesterolu stanowi poziom ni˝szy od 175 mg/dL, a tak˝e gdy wartoÊç LDL-cholesterolu jest ni˝sza ni˝ 80 mg/dL. JednoczeÊnie wyraêne (statystycznie istotne) jest oddzia∏ywanie HDL-cholesterolu w grupie osób z wysokimi wartoÊciami tak cholesterolu ca∏kowitego – powy˝ej 315 mg/dL, jak i LDL-cholesterolu – powy˝ej 220 mg/dL. Szczególnie takim pacjentom, znajdujàcym si´ wed∏ug (20) w wysokiej grupie ryzyka, nale˝y zalecaç zwi´kszenie poziomu HDL-cholesterolu. W ostatnio opublikowanej pracy (21) pokazano rol´ i wp∏yw HDL-cholesterolu na ryzyko choroby niedokrwiennej serca oraz jego zwiàzek z innymi czynnikami lipidowymi. W oparciu o szereg badaƒ stwierdzono m.in., ˝e pacjenci z niskim poziomem HDL-C odnosili nieproporcjonalnie wi´ksze korzyÊci z obni˝enia cholesterolu ca∏kowitego, jak i LDLcholesterolu, ni˝ pacjenci z wysokim poziomem HDL-cholesterolu. Stwierdzenie to jest zbie˝ne z wynikami uzyskanymi dla populacji warszawskiej, gdzie tak˝e dla pacjentów z grupy o niskich wartoÊciach HDL-cholesterolu obni˝enie cholesterolu ca∏kowitego i LDLcholesterolu o 5 mg/dL powodowa∏o obni˝enie ryzyka zgonu (na ryc. 1 i 2 pokazano wartoÊci RW odpowiadajàce wzrostowi cholesterolu i LDL-u o 5 mg/dL i jest to ryzyko wi´ksze od 1; przy obni˝eniu wartoÊci lipidów o 5 mg/dL, wartoÊç RW jest odwrotnoÊcià poprzedniego i jest <1). Wnioski 1. W populacji warszawskiej m´˝czyzn w wieku 35–64 lata stwierdzono istotnoÊç korelacji pomi´dzy ka˝dymi dwoma z czterech podstawowych czynników lipidowych, takich jak: cholesterol ca∏kowity, HDL-, LDL-cholesterol i triglicerydy. 2. ˚aden z tych czynników, traktowany pojedyƒczo, nie ma istotnego wp∏ywu na umieralnoÊç spowodowanà chorobami uk∏adu krà˝enia, na tle innych uznawanych czynników ryzyka, takich jak: wiek, okres badania, BMI, palenie papierosów ciÊnienie skurczowe i cukrzyca. 3. Wzajemne relacje cholesterolu ca∏kowitego i HDL-cholesterolu oraz LDL- i HDLcholesterolu, jak i wspó∏dzia∏anie tych czynników, sà istotnymi modyfikatorami ryzyka zgonu z powodu ChUK wÊród m´˝czyzn populacji warszawskiej. 73 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 74 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA 4. Mechanizm ochronnego wp∏ywu HDLcholesterolu na ryzyko zgonu kardiologicznego zanika u m´˝czyzn z niskimi wartoÊciami cholesterolu (poni˝ej 175 mg/dL) lub z niskimi wartoÊciami LDL-cholesterolu (poni˝ej 80 mg/dL). Wy˝sze wartoÊci HDL-ch istotnie obni˝ajà ryzyko zgonu wÊród m´˝czyzn z cholesterolem ca∏kowitym przewy˝szajàcym poziom 315 mg/dL, jak te˝ wÊród m´˝czyzn z poziomem LDL-cholesterolu wi´kszym ni˝ 220 mg/dL. Streszczenie Mia˝d˝yca naczyƒ krwionoÊnych le˝y u pod∏o˝a wielu chorób uk∏adu krà˝enia, a tak˝e – jako samodzielna jednostka nozologiczna – mo˝e byç przyczynà zgonu pacjenta. Celem pracy by∏o zbadanie wzajemnych relacji pomi´dzy poziomami czynników lipidowych oraz okreÊlenie si∏y oddzia∏ywania tych czynników, wraz z ich wspó∏dzia∏aniem (interakcjà), na ryzyko zgonu spowodowanego chorobami uk∏adu krà˝enia w populacji prawobrze˝nej Warszawy. Analizà obj´to 2783 m´˝czyzn i 2835 kobiet w wieku 35–64 lata, mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy, uczestniczàcych w programie Pol-MONICA w latach 1984, 1988 i 1993 (próby niezale˝ne), oraz wyniki obserwacji post´pujàcej tej grupy pacjentów w latach 1984–1998, pod wzgl´dem wystàpienia zgonu kardiologicznego. Do analizy zwiàzków przyczynowych pomi´dzy ryzykiem zgonu kardiologicznego a poziomem czynników lipidowych, wraz z ich wspó∏dzia∏aniem, zastosowano model hazardów proporcjonalnych Cox’a, adjustujàc ten zwiàzek na szereg czynników zak∏ócajàcych oddzia∏ywanie czynników lipidowych. W wyniku przeprowadzonych analiz statystycznych stwierdzono silne zwiàzki liniowe pomi´dzy wartoÊciami podstawowych czynników lipidowych – cholesterolu ca∏kowitego, HDLcholesterolu, LDL-cholesterolu i triglicerydów. Jednak ˝aden z tych czynników, traktowanych niezale˝nie, nie by∏ istotnym modyfikatorem ryzyka zgonu kardiologicznego. Istotne oddzia∏ywanie na ten rodzaj umieralnoÊci stwierdzono natomiast dla pary po∏àczonych czynników: cholesterolu ca∏kowitego i HDLcholesterolu oraz LDL-cholesterolu i HDLcholesterolu, wraz z ich wspó∏dzia∏aniem – lecz tylko w grupie m´˝czyzn. Uzyskane rezultaty pozwalajà stwierdziç istnienie mechanizmu obronnego HDL-cholesterolu, który wyst´puje przy wartoÊciach HDL-ch wi´kszych od 60 mg/dL, niwelujàc niekorzystny wp∏yw wysokich wartoÊci cholesterolu ca∏kowitego i LDL-cholesterolu. 74 W populacji warszawskiej nie stwierdzono oddzia∏ywania triglicerydów, w po∏àczeniu z pozosta∏ymi czynnikami lipidowymi, na umieralnoÊç spowodowanà chorobami uk∏adu krà˝enia. Summary The facts are that arteriosclerosis is a risk factor for cardiovascular diseases and, as alone, can cause many deaths. The aim of this study is to analyse the relationship the lipid factors together with their interaction to the risk of cardiovascular death in the Warsaw population. In 1984, 1988 and 1993, 2783 men and 2835 women aged 35–64 were screened within the Pol-MONICA Project. This cohort was followed-up in 1984–1998 and the causes of death were classified to CVD according to ICD Guide. The proportional hazard Cox model was used to analyse the effects of lipid risk factors with their interactions, adjusted by selected variables on cardiovascular mortality. The significant linear relation expressed by strong correlation coefficient was observed between each two lipid risk factors: total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol and triglicerides. Any one lipid was not independent risk factor on CVD mortality. However, two pairs lipid factors: total cholesterol and HDL-cholesterol, and LDL-cholesterol and HDL-cholesterol, together with their interactions were significant predictors of CVD mortality in men group. These results could lead to remark that high level of HDL-cholesterol (greater than 60 mg/dL) is a defensive mechanism of manifestations of atherosclerotic disease. In Warsaw population not found the combined effects of triglicerides with the other lipid factor on risk of cardiovascular mortality. Adres autorów: Instytut Kardiologii Zak∏ad Epidemiologii, Prewencji ChUK i Promocji Zdrowia ul. Alpejska 42 04–628 Warszawa Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 75 EPIDEMIOLOGIA PiÊmiennictwo: 1. World Health Organization. World Health Report 1998: life in the 21st Century – a vision for all. Geneva, Switzerland, WHO 1998. 2. Szostak WB, Cybulska B. Cholesterol i trójglicerydy w etiopatogenezie mia˝d˝ycy. W: Hiperlipidemia a choroby uk∏ady krà˝enia. Pod red. Wiktora B. Szostaka, Warszawa 1995, 19–30. 3. Pyöräla K, De Becker I, Poole-Wilson P, Wood D. Prevention of coronary heart disease in clinical practice. Recommendations of the Task Force of the European Society of Cardiology, European Atherosclerosis Society and European Society of Hypertension. Eur. Heart J 1994;15:1300–1331. 4. Rywik S. Przes∏anki epidemiologiczne kardiologicznych programów prewencyjnych w Polsce. W: Hiperlipidemia ... 1–14. 5. Shestov DB, Deev AD, Klimov AN, et al: Increased risk of coronary heart disease death in men with low total and low-density lipoprotein cholesterol in the Russian Lipid Research Clinics Prevalence Follow-up Study. Circulation 1993; 88:846–853. 6. Rywik S, Manolio T, Pajak A et al.: Association of lipids and lipoprotein level with total mortality and mortality caused by cardiovascular and cancer diseases (Poland and United States Collaborative Study on Cardiovascular Epidemiology). Am J Cardiol 1999; 84: 540–548. 7. Burchfiel CM, Laws A, Benfante R et al.: Combined effects of HDL Cholesterol, triglyceride, and total cholesterol concentrations on 18-year risk of atherosclerotic disease. Circulation 1995; 923: 1430–1436. 8. Rywik S, Sznajd J, Przestalska-Malkin H et al.: Monitorowanie trendów zachorowalnoÊci i umieralnoÊci spowodowanej chorobami uk∏adu krà˝enia oraz ich determinantów – badanie d∏ugofalowe Pol-MONICA. Cz. I. Za∏o˝enia metodyczne badania. Przeg Lek 1985;42:250–255. 9. Chodkowska E, Kurjata P, KupÊç W: Dok∏adnoÊç obliczania st´˝enia cholesterolu lipoprotein o ma∏ej g´stoÊci w surowicy wg wzoru Friedewalda. Pol Merk Lek 2001;64(XI):348–351. 10. Cox DR: Regression models and life tables (with discussion). J R Statist Soc B 1972;34:187–220. 11. SAS Institute Inc.: SAS/STAT Software. Changes and enhancements through Relase 6.11. The PHREG Procedure. Carry, NC, USA 1996: 807–884. 12. Rywik S, Broda G, Piotrowski W: Program Pol-MONICA Warszawa – profil lipidów oraz jego zmiany w czasie 10-letniej obserwacji populacji Warszawy. Acta Angiologica 1996;2:27–41. 13. The International Task Force for Prevention of Coronary Heart Disease and International Atherosclerosis Society: Coronary Heart Disease: Reducing the Risk. The scientific bacground for primary and secondary prevention of coronary heart disease. A woeldwide view. NMCD 1998; 8: 205–271. 14. Nestel PJ: Is serum triglyceride an independent predictor of coronary artery disease? Pract Cardiol 1987; 13: 96–101 15. Cambien F, Jacqueson A, Richard J L et al.: Is the level of serum triglyceride a significant predictor of coronary death in „normocholesterolemic” subjects? The Paris Prospective Study. Am J Epidemiol 1986; 124: 624–32. 16. Hakanson JE, Austin MA: Plasma trigliceride level is a risk factor for cardiovascular disease independent of high-density lipoprotein cholesterol level: a meta-analysis of of population-based prospective studies. J Cardiovas Risk 1996; 3: 231–239. 17. Piotrowski W: Choroby uk∏adu krà˝enia. Kompleksowa ocena ryzyka zgonu i jego charakterystyka dla populacji prawobrze˝nej Warszawy. Badanie pol-MONICA. Kard Pol 2001; 55:543–555. 18. Durrington PN: How HDL protects against atheroma. Lancet 1993; 342: 1315–1316. 19. Abbott RD, Wilson PWF, Kannel WB et al.: High density lipoprotein cholesterol, total cholesterol screening, and mycardial infarction: the Framingham Study. Arteriosclerosis 1988; 8: 207–211. 20. Freedman DS., Gruchow HW, Anderson et al.: Relation of triglyceride levels to coronary artery disease: the Milwaukee Cardiovascular Disease Registry. Am J Epidemiol 1988; 127: 1118–1130. 21. Nofer J. R.: Rola lipoprotein wysokiej g´stoÊci (HDL) w mia˝d˝ycy. W: Kardiologia zapobiegawcza pod red. M. Naruszewicza, PTBnM Szczecin 2003, 86-121. 75 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 76 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr M. Misiuna Palenie tytoniu przez populacj´ Warszawy w Êrednim wieku, w latach 1984–2001 Palenie tytoniu stanowi nie tylko najwi´kszy, pojedynczy, mo˝liwy do modyfikacji, czynnik zagro˝enia zdrowia populacji z powodu nowotworów z∏oÊliwych i chorób uk∏adu krà˝enia, ale tak˝e element stylu ˝ycia Polaków. Sta∏e monitorowanie postaw wobec palenia nale˝y do wa˝nych zadaƒ epidemiologii chorób odtytoniowych. Prospektywne badania epidemiologiczne dowiod∏y zwiàzku mi´dzy paleniem tytoniu a wieloma lokalizacjami nowotworów z∏oÊliwych: p∏uc, jamy ustnej, gard∏a, krtani, prze∏yku, p´cherza moczowego, trzustki, itp. Palenie tytoniu powoduje równie˝ wzrost zgonów z powodu chorób uk∏adu krà˝enia. Zaobserwowano, ˝e ryzyko zawa∏u serca wià˝e si´ z liczbà wypalanych papierosów (1). W klasycznym badaniu Framingham wykazano, ˝e osoby palàce papierosy zapada∏y na chorob´ wieƒcowà 2,2 raza cz´Êciej ni˝ niepalàcy. Tak˝e zgony z powodu zespo∏u p∏ucnosercowego, t´tniaka aorty, niedokrwiennej choroby serca, schorzeƒ mózgowych, schorzeƒ obwodowego uk∏adu naczyniowego wyst´pujà cz´Êciej wÊród osób palàcych ni˝ niepalàcych (4, 7). Badania epidemiologiczne wykaza∏y tak˝e, ˝e zaprzestanie palenia papierosów przynosi obni˝enie ryzyka choroby wieƒcowej oraz inne korzystne zmiany zdrowotne (22). Najskuteczniejszym sposobem ograniczenia epidemii choroby wieƒcowej jest zapobieganie i modyfikacja czynników ryzyka tej choroby, w tym tak˝e ryzyka zwiàzanego z paleniem papierosów. 76 Instytut Kardiologii prowadzi od 1984 roku badania i obserwacj´ epidemiologicznà stanu zdrowia i czynników ryzyka chorób uk∏adu krà˝enia wÊród mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy, a od 1996 roku kompleksowy, interwencyjny, program promocji zdrowia i prewencji chorób uk∏adu krà˝enia, adresowany do blisko 300 tysi´cy mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy (20, 12). Integralnym elementem obserwacji epidemiologicznej jest rozpowszechnienie palenia w populacji, a zadaniem wdro˝onego programu promocji zdrowia – dzia∏ania prewencyjne i edukacja zdrowotna zmierzajàca, mi´dzy innymi, do zmiany postaw i ograniczenia rozmiarów palenia. Celem artyku∏u jest przeÊledzenie 17-letnich trendów w rozmiarach, strukturze i spo∏eczno-demograficznych uwarunkowaniach palenia w obserwowanej populacji Warszawy. Materia∏ i metodyka badania Praca oparta jest na wynikach 4 badaƒ przekrojowych Pol-MONICA Warszawa, 1984, 1988, 1993 i 2001, obejmujàcych populacj´ sta∏ych mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy (Praga Po∏udnie i Praga Pó∏noc), w wieku 35–64 lat. W 1984 roku badaniami obj´to 1309 m´˝czyzn i 1337 kobiet, w 1988 roku – 710 m´˝czyzn i 723 kobiety, w 1993 roku – 764 m´˝czyzn i 775 kobiet, a w 2001 roku – 428 m´˝czyzn i 425 kobiet. We wszystkich badaniach Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 77 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 zbierano informacje dotyczàce, mi´dzy innymi, palenia papierosów, przy u˝yciu identycznego kwestionariusza wywiadu. Analiza zmian w rozpowszechnieniu palenia tytoniu w latach 1984–2001 w populacji Warszawy zosta∏a dokonana przy zastosowaniu modelu logarytmiczno-liniowego, w którym czynnikami wp∏ywajacymi na cz´stoÊç palenia by∏y: p∏eç, wiek, wyksztalcenie i okres badania oraz wspó∏dzia∏anie wszystkich czynników z okresem badania (interakcje II rz´du) (procedura SAS – Cat Mod, Freq). Zachowania zdrowotne zwiàzane z paleniem tytoniu zosta∏y okreÊlone przez nast´pu- jàce cechy: fakt palenia, wiek inicjacji tytoniowej, liczb´ wypalanych papierosów, ch´ç zaprzestania palenia, przyczyny gotowoÊci do zaprzestania palenia. Analiz´ przeprowadzono przy pomocy metod statystyki opisowej, (procedury pakietu SAS – Means Frequency). Wszystkie analizy by∏y prowadzone wed∏ug p∏ci, wykszta∏cenia i w dost´pnych grupach wieku. Dla potrzeb analizy wiek zosta∏ podzielony na 3 kategorie: 35–44, 45–54, 55–64, a wykszta∏cenie sklasyfikowane na trzech poziomach: podstawowe (niepe∏ne podstawowe + podstawowe + zasadnicze zawodowe + nie- % 80 70 M´˝czyêni Kobiety 60 50 40 57,1 30 52,4 50 47,2 32,8 35,5 32,9 32,9 1984 1988 1993 2001 20 10 0 1984 Trend: 1988 1993 2001 p<0,001 ns Ryc.1 Codzienne palenie tytoniu w populacji w Êrednim wieku (35–64), wed∏ug p∏ci (Warszawa, 1984–2001) % Wiek 35–44 45–54 55–64 100 90 M´˝czyêni 80 70 Kobiety 60 50 40 30 20 10 0 1984 Wp∏yw: p: 1988 badanie <0,05 1993 p∏eç <0,0001 2001 wiek <0,0001 1984 badanie*p∏eç <0,01 1988 badanie*wiek <0,001 1993 2001 inne interakcje ns Ryc.2 Codzienne palenie tytoniu wed∏ug p∏ci i wieku (Warszawa, 1984–2001) 77 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 78 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA pe∏ne Êrednie), Êrednie (Êrednie + niepe∏ne wy˝sze) i wy˝sze. Wyniki W 2001 roku codziennie pali∏o papierosy oko∏o 47% m´˝czyzn i 33% kobiet populacji Warszawy, w przedziale wieku 35–64 lata. W ciàgu ostatnich 17 lat zaobserwowano malejàcy trend regularnego palenia w generalnej populacji m´˝czyzn w Êrednim wieku: z 57,1% w 1984 roku do 47,2% w 2001 roku (p<0,001) i brak istotnych zmian w poziomie palenia wÊród kobiet: oko∏o 33% osób palàcych (rys.1). Ró˝nice w codziennym paleniu tytoniu w populacji Warszawy, w latach 1984–2001, by∏y istotne ze wzgl´du na p∏eç (p<0,0001), wiek (p<0,0001), wykszta∏cenie (p<0,0001) i badanie (p<0,05) (rys. 1, rys. 2). Zarówno w populacji m´˝czyzn jak i kobiet do osób najcz´Êciej codziennie palàcych papierosy nale˝à osoby w wieku 35–54 lata..Odsetki palàcych papierosy mala∏y wraz ze wzrostem wieku, wÊród obu p∏ci,we wszystkich 4 badaniach.W latach 1984–2001, we wszystkich kategoriach wieku, zmniejszy∏a si´ cz´stoÊç palenia tytoniu przez m´˝czyzn. Najwi´kszy spadek cz´stoÊci palenia odnotowano % Wykszta∏cenie 100 podstawowe Êrednie wy˝sze 90 M´˝czyêni 80 70 Kobiety 60 50 40 30 20 10 0 1984 1988 1993 2001 1984 1988 1993 Wp∏yw: badanie p∏eç wykszta∏cenie p∏eç*wykszta∏cenie badanie*p∏eç*wykszta∏cenie p: <0,05 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,05 2001 inne interakcje ns Ryc.3 Codzienne palenie tytoniu wed∏ug p∏ci i wykszta∏cenia (Warszawa, 1984–2001) % Wiek 100 35–44 45–54 55–64 90 80 70 60 M´˝czyêni 50 40 Kobiety 30 20 10 0 1984 1988 Wp∏yw: badanie p: <0,0001 1993 p∏eç <0,0001 2001 wiek <0,0001 Ryc.4 Ekspalacze wed∏ug p∏ci i wieku (Warszawa, 1984–2001) 78 1984 badanie*p∏eç <0,0001 1988 badanie*wiek <0,0001 1993 inne interakcje ns 2001 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 79 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 wÊród m´˝czyzn w kategorii wieku 35– 44 lata – o15%. W tym samym czasie, wsród kobiet, spadek odsetka osób palàcych w poszczególnych kategoriach wieku by∏ znacznie mniejszy ni˝ wÊród m´˝czyzn i dotyczy∏ tylko kategorii wieku 35–44 i 55–64 lata. Grupà , w której poziom palenia wzrós∏, by∏y kobiety w wieku 45–54 lat, wÊród których odsetki palàcych wzros∏y a˝ o 7,5% (rys. 2). W latach 1984–2001 istotnie cz´Êciej pali∏y osoby z podstawowym poziomem wykszta∏cenia, a relatywnie rzadziej osoby z wykszta∏ceniem wy˝szym (rys. 3). Tylko w 2001 roku ró˝nica w cz´stoÊci palenia mi´dzy osobami z podstawowym i wy˝szym wykszta∏ceniem wÊród obu p∏ci wynosi∏a a˝ 20 %. W analizowanym okresie, we wszystkich kategoriach wykszta∏cenia, spad∏y odsetki m´˝czyzn regularnie palàcych tytoƒ. Najwi´kszy spadek odnotowano wÊród m´˝czyzn z wykszta∏ceniem Êrednim – o 15%. W tym czasie wystàpi∏ tak˝e spadek cz´stoÊci palenia wÊród kobiet z wykszta∏ceniem Êrednim i i wy˝szym – o oko∏o 7%. Jedynà grupà, wÊród której wzros∏a cz´s- toÊç palenia, by∏y kobiety z wykszta∏ceniem podstawowym – o 10%. W 2001 roku co czwarty mieszkaniec Warszawy w Êrednim wieku by∏ ekspalaczem. WÊród m´˝czyzn najwi´cej by∏ych palaczy by∏o w kategorii wieku 55–64 lata a wÊród kobiet 45–54 lata. Tendencja ta by∏a charakterystyczna dla ca∏ego okresu badawczego (rys.4). W ciàgu 17 lat odsetki ekspalaczy w populacji wzros∏y z 17% do 26%. Wzrost ten by∏ istotny ze wzgl´du na p∏eç, wiek i rok badania (p<0.0001). WÊród m´˝czyzn odsetki te wzros∏y z 17% do 25,8% a wÊród kobiet z 23,6% do 31,5%. W 2001 roku 7,4 % m´˝czyzn i 1,5% kobiet w Êrednim wieku zadeklarowa∏o, ˝e rozpocz´∏o palenie tytoniu poni˝ej 15. roku ˝ycia. (tab. 1). W latach 1984–2001 odsetki osób rozpoczynajàcych palenie poni˝ej 15. roku ˝ycia wzros∏y wÊród m´˝czyzn o 2%, a wÊród kobiet podwoi∏y si´. Oko∏o po∏owa aktualnych palaczy wÊród m´˝czyzn rozpoczyna regularne palenie w wieku 15–19 lat, i w badanym okresie odsetki osób rozpoczynajàcych palenie w tej kategorii wieku wzros∏y o 11,4%. Inicjacja ty- Wiek inicjacji tytoniowej 1984 1988 1993 2001 M´˝czyêni N = 741 N = 361 N = 372 N = 202 < 15 lat 15 - 19 20 - 24 25 - 29 > 30 lat Ârednio ogó∏em 5,4 48,0 38,7 6,0 1,8 19,5 6,9 47,9 38,8 3,3 3,0 19,6 8,0 51,6 36,0 2,4 1,9 19,0 7,4 59,4 27,2 5,5 0,5 18,5 Kobiety N = 399 N = 233 N = 241 N = 130 < 15 lat 15 - 19 20 - 24 25 - 29 > 30 lat 0,8 32,8 37,8 17,5 11,0 0,4 36,0 42,5 14,5 6,4 1,2 36,9 42,0 14,5 5,4 1,5 40,8 40,8 13,0 3,9 Tab. 1 Wiek inicjacji tytoniowej w populacji w wieku (35-64) wed∏ug p∏ci (w %). (Warszawa 1984 - 2001) Kategorie wykszta∏cenia 1984 1988 1993 2001 M´˝czyêni N=757 N=379 N=382 N=200 Podstawowe Ârednie Wy˝sze Ogó∏em 19,6 18,5 18,9 19,0 18,8 18,0 14,8 17,9 19,2 19,2 18,7 19,0 20,9 18,2 18,2 19,6 Kobiety N=451 N=259 N=255 N=140 Podstawowe Ârednie Wy˝sze Ogó∏em 12,2 14,2 14,1 13,5 13,6 14,3 13,9 14,0 14,8 14,8 11,9 14,4 16,0 15,9 11,3 15,6 Tab. 2 Ârednia liczba papierosów wypalanych dziennie (na palacza), wed∏ug p∏ci i wykszta∏cenia (Warszawa 1984–2001). 79 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 80 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA dniony wÊród mo˝liwoÊci odpowiedzi – zdrowy rozsàdek, którym kierowa∏ si´ co czwarty m´˝czyzna i co trzecia kobieta. Ze wzgl´du na brak we wczeÊniejszych badaniach tej kategorii odpowiedzi wÊród zaproponowanych do wyboru mo˝liwoÊci, nie jesteÊmy w stanie oceniç, czy w ciàgu 15 lat mieszkaƒcom Warszawy przyby∏o rozsàdku. Znaczne zmniejszenie w 2001 roku, w stosunku do poprzednich badaƒ, odsetka odpowiedzi w kategorii „inne”, po uwzgl´dnieniu mo˝liwoÊci odpowiedzi „zdrowy rozsàdek”, zdaje si´ Êwiadczyç, ˝e równie˝ wczeÊniej istnia∏a niema∏a grupa osób dla których zdrowy rozsàdek by∏ wystarczajàcà przes∏ankà do budowania motywacji dla zaprzestania palenia. WÊród powodów ch´ci zerwania z paleniem stosunkowo niewielkie znaczenie posiada∏y wzgl´dy finansowe, a tak˝e ˝yczenia rodziny. W ciàgu 17 lat nie zasz∏y istotne zmiany w motywacjach zerwania z paleniem zwiàzanych z tymi powodami. W 2001 roku zupe∏nie marginalne okaza∏y si´ zalecenia lekarskie.W badanym okresie znaczenie porady lekarskiej dla motywacji zerwania z paleniem wÊród m´˝czyzn systematycznie spada∏o, z i tak niskiego poziomu – 3,4% w 1984 roku. Nieistotne lub ca∏kiem bez wp∏ywu na budowanie motywacji do zaprzestania palenia okaza∏y si´ rady kolegów. toniowa wÊród kobiet w najwi´kszym odsetku osób przypada na kategorie wieku 15–19 lat i 20–24 lat, i w ciàgu 15 lat odsetki te nieco wzros∏y. Ârednia liczba papierosów wypalanych dziennie przez m´˝czyzn kszta∏towa∏a si´ we wszystkich badaniach na zbli˝onym poziomie oko∏o 19 papierosów, a wÊród kobiet systematycznie wzrasta∏a, z 13,5 papierosów w 1984 roku do 15,6 papierosów w 2001 roku (tab. 2). We wszystkich badaniach m´˝czyêni najintensywniej palili papierosy w wieku 35–44 lat, Êrednio 20 papierosów. Kobiety równie˝ pali∏y najwi´cej w wieku 35–54, ale tendencja ta by∏a widoczna tylko do 1993 roku – Êrednio 14,5 papierosa. Natomiast w 2001 roku relatywnie wi´cej pali∏y kobiety ze starszych kategorii wieku, 45–64 lata – Êrednio 16,5 papierosa. Wykszta∏cenie wy˝sze bardziej ró˝nicowa∏o Êrednià liczb´ papierosów wypalanych przez kobiety w latach 1993 i 2001, ani˝eli w latach osiemdziesiàtych. Kobiety z wy˝szym wykszta∏ceniem w latach 1993 i 2001 wyraênie zmniejszy∏y liczb´ papierosów dziennie, podczas gdy kobiety z wykszta∏ceniem podstawowym i Êrednim pali∏y wi´cej papierosów ni˝ w latach osiemdziesiàtych. W 2001 roku ch´ç zaprzestania palenia zadeklarowa∏o 81% osób i deklaracje te wzros∏y w stosunku do 1984 o 10%. WÊród motywacji do zerwania z paleniem, w 2001 roku najwa˝niejszymi powodami by∏y: obawa przed chorobà, zdrowy rozsàdek i aktualne dolegliwoÊci zdrowotne (tab. 3). O ile w latach osiemdziesiàtych najcz´Êciej wymieniano powody zwiàzane z aktualnymi dolegliwoÊciami, to w latach dziewi´çdziesiàtych najcz´stszà motywacjà do rzucenia palenia by∏a obawa przed chorobà. W 2001 roku wa˝nà motywacjà do zerwania z na∏ogiem okaza∏ si´ – po raz pierwszy uwzgl´- 1984 Dyskusja Rozpowszechnienie palenia tytoniu w 2001 roku, w Warszawie, w populacji osób w Êrednim wieku, utrzymywalo si´ nadal na wysokim poziomie, mimo edukacji zdrowotnej i intensywnych dzia∏aƒ antytytoniowych prowadzonych w latach dziewi´çdziesiàtych. 1988 1993 2001 Kategorie odpowiedzi M K M K M K M K 1. Aktualne dolegliwoÊci 51,9 57,5 39,2 53,1 20,1 27,5 18,3 15,5 2. Obawa przed chorobà 24,5 19,5 33,9 21,0 42,8 41,7 42,7 34,6 3. Zalecenia lekarskie 3,8 2,1 2,7 0,9 0,9 2,0 0,6 2,7 4. Rady kolegów 0.2 – – 0.5 – 0.5 – – 5. Rady rodziny 1,9 4,2 5,0 2,9 5,7 5,9 3,7 8,2 6. Wzgl´dy finansowe 2,6 4,2 2,7 4,3 6,9 4,9 4,3 4,6 – – – – – – 25,6 31,6 15,8 12,6 16,6 17,2 23,6 17,7 4,9 2,8 7. Zdrowy rozsàdek 8. Inne Tab. 3 Motywacje palaczy do zerwania z na∏ogiem palenia papierosów w %, wed∏ug p∏ci (Warszawa 1984 - 2001). Uwaga: W badaniach z lat 1984-1993 nie uwzgl´dniano w kafeterii odpowiedzi na to pytanie kategorii „zdrowy rozsàdek” 80 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 81 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Jak wynika z raportu Âwiatowej Organizacji Zdrowia, utrzymujàcy si´ w latach 90. wysoki poziom palenia w Polsce by∏ charakterystyczny tak˝e dla innych transformujàcych si´ krajów Europy Ârodkowej i Wschodniej, zw∏aszcza Czech, W´gier i Litwy (18). Palenie tytoniu jest zjawiskiem zró˝nicowanym spo∏ecznie. Stwierdzony w badaniu fakt cz´stszego palenia wÊród m´˝czyzn ani˝eli kobiet, jest prawid∏owoÊcià obserwowanà w badaniach od lat, zarówno w Polsce jak i na Êwiecie (15, 19). Zjawisko cz´stszego codziennego palenia tytoniu przez m´˝czyzn jest w sposób oczywisty uwarunkowane socjologicznie przez tradycj´ kulturowà, która w spo∏eczeƒstwach uprzemys∏owionych, wobec procesów emancypacji i aktywizacji zawodowej kobiet, traci coraz bardziej na znaczeniu, zacierajàc kulturowe ró˝nice wzorów zachowaƒ przypisanych p∏ci. Utrzymujàcy si´ od 17 lat, taki sam, wysoki wskaênik palàcych kobiet w Warszawie, wymaga pog∏´bienia analiz psychospo∏ecznych uwarunkowaƒ braku pozytywnych zmian w postawach kobiet w stosunku do palenia i opracowania programów adresowanych do kobiet. Spadek, w latach 1984–2001, odsetka palaczy w populacji m´˝czyzn w Êrednim wieku, w Warszawie, o 10%, nale˝y, uznaç za znaczàce ograniczenie rozmiarów palenia. Podobne tendencje istotnego spadku cz´stoÊci codziennego palenia tytoniu wÊród m´˝czyzn obserwujemy w doros∏ej populacji Polski od poczàtku lat osiemdziesiàtych (z 62,2% w 1982 r. do 47,4% w 1995 r.) (19). Dla porównania, Amerykanie w okresie 1984–1999 osiàgn´li spadek rozmiarów palenia wÊród m´˝czyzn w stanie Wisconsin o 7% (3). Chocia˝, spadek rozmiarów palenia wÊród m´˝czyzn z Wisconsin dokona∏ si´ ze znacznie ni˝szego poziomu wyjÊciowego – 29% palàcych w 1984 roku, podczas gdy w tym czasie w Warszawie wynosi∏ on 57,1%. WczeÊniej Duƒczycy, w latach 1964–1994, osiàgn´li znaczne zmniejszenie palenia w populacji m´˝czyzn w wieku 30 lat i wi´cej, o 18% (z 72% do 54%), i znacznie mniejsze wsród kobiet – o 6% (z 52% do 46%) (15). Podobne, d∏ugofalowe trendy spadku cz´stoÊci palenia wÊród m´˝czyzn i utrzymywania si´ bàdê wzrostu poziomu palenia wÊród kobiet oberwowane sà tak˝e w wielu krajach europejskich. Dla przyk∏adu, we W∏oszech rozpowszechnienie palenia tytoniu w latach 1980–1994, ustalone na podstawie reprezentatywnych wyników Narodowego Badania Zdrowia, spad∏o wÊród m´˝czyzn z 54,2% do 32,6%, podczas gdy wÊród kobiet by∏o stabilne, oko∏o 17% (16). W projekcie Pó∏nocnoKarelskim w Finlandii, obserwowany od 1972 roku wzrost rozpowszechnienia palenia wÊród kobiet zosta∏ zahamowany dopiero w drugiej EPIDEMIOLOGIA polowie lat dziewi´çdziesiàtych (23). Na Ukrainie w 2000 roku by∏o 57% palàcych m´˝czyzn i tylko 10% palàcych kobiet, ale jak stwierdzajà badacze na podstawie ogólnokrajowego, reprezentatywnego badania gospodarstw domowych, odsetki te wÊród kobiet gwa∏townie rosnà (5). W badaniach WHO MONICA, prowadzonych od wczesnych lat osiemdziesiatych do po∏owy lat dziewi´çdziesiàtych, rozpowszechnienie palenia tytoniu wÊród m´˝czyzn zmniejszy∏o si´ wi´cej ni˝ o 5% w 16 z 36 badanych populacji. WÊród kobiet rozpowszechnienie palenia wzros∏o wi´cej ni˝ o 5% w 6 populacjach i obni˝y∏o si´ o wi´cej ni˝ o 5% w 9 populacjach. Na podstawie d∏ugofalowych analiz w wielu populacjach, badacze poczynili wa˝nà obserwacj´ dla ekstrapolacji trendów rozpowszechniemnia palenia tytoniu i epidemiologii chorób odtytoniowych, a mianowicie, ˝e rozpowszechnienie palenia tytoniu wÊród kobiet wykazywa∏o na ogó∏ tendencj´ wzrostowà w populacjach o niskim poziomie palenia i spada∏o w populacjach o wysokim poziomie palenia (13). Poniewa˝ rozpowszechnienie palenia tytoniu wÊród kobiet by∏o w przesz∏oÊci i nadal jeszcze jest ni˝sze ni˝ wÊród m´˝czyzn, obserwacja ta mo˝e stanowiç cz´Êciowe wyt∏umaczenie faktu, ˝e w wi´kszoÊci krajów obserwuje si´ w ostatnich latach trendy wzrostu bàdê utrzymywania si´ cz´stoÊci palenia kobiet na tym samym poziomie. Rosnàce trendy rozpowszechnienia palenia wÊród kobiet budzà niepokój, zw∏aszcza ˝e zwiàzane sà ÊciÊle z obserwowanym wrostem epidemii chorób odtytoniowych wÊród kobiet. Najsilniejszy zwiàzek z paleniem wykazuje umieralnoÊç w m∏odym i Êrednim wieku na nowotwory z∏oÊliwe p∏uca (24). Szacuje si´, ˝e w Stanach Zjednoczonych od 1950 roku ÊmiertelnoÊç kobiet z powodu raka p∏uc wzros∏a o 600% i aktualnie stanowi g∏ównà przyczyn´ zgonów na nowotwory (8). Równie˝ w Europie wzrasta umieralnoÊç kobiet z powodu nowotworów z∏oÊliwych p∏uca, co wiàzane jest z systematycznym wzrostem rozpowszechnienia palenia tytoniu przez kobiety prawie w ca∏ej Europie (6). Podobne tendencje obserwujemy w Polsce. U kobiet, odwrotnie ni˝ u m´˝czyzn, zaobserwowano w latach osiemdziesiàtych szybki przyrost zachorowaƒ na nowotwory z∏oÊliwe p∏uca (25, 26). Szczególnie szybko roÊnie zachorowalnoÊç na nowotwór z∏oÊliwy p∏uca w Warszawie, kóra wyró˝nia si´ zarazem wysokim odsetkiem palàcych kobiet (9). Poza p∏cià, wiek jest czynnikiem najsilniej ró˝nicujàcym postawy wobec palenia zarówno w Polsce jak i na Êwiecie. Odwrotnie proporcjonalny zwiàzek palenia z wiekiem, dochodem i wykszta∏ceniem zosta∏ potwierdzony w licznych badaniach (19, 2, 14, 15). Stwierdzony w badaniu spadek cz´stoÊci palenia wraz z wiekiem, 81 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 82 EPIDEMIOLOGIA zw∏aszcza w najstarszych grupach wieku, potwierdza tylko t´ obserwacj´, i zwiàzany jest na ogó∏ z uÊwiadomieniem sobie zdrowotnych nast´pstw palenia tytoniu wÊród osób starszych, które w wi´kszym stopniu nara˝one sà na choroby odtytoniowe. PodkreÊliç nale˝y, ˝e w latach 1984–2001 najmniej korzystne zmiany w cz´stoÊci palenia zasz∏y wÊród osób w kategorii wieku 45–54 lat (najmniejszy spadek odsetka palaczy wÊród m´˝czyzn i wzrost odsetka palàcych kobiet). Podobne wyniki d∏ugofalowych trendów uzyskano w badaniach czeskich, prowadzonych w latach 1985–1997/98, gdzie jedynà grupà wiekowà, w której w latach dziewi´çdziesiàtych wzros∏a cz´stoÊç palenia, by∏y kobiety po 45. roku ˝ycia (21). Byç mo˝e, wzrost cz´stoÊci palenia kobiet w latach dziewi´çdziesiàtych wynika z ich wi´kszych obcià˝eƒ i trudnoÊci adaptacyjnych do wymogów okresu transformacji ustrojowej i zwiàzanym z nimi stresem psycho-spo∏ecznym. Hipoteza ta b´dzie przedmiotem dalszych analiz badawczych, do których upowa˝nia materia∏ zebrany w badaniach PolMONICA Warszawa. Podobnie, obserwowany w badaniu spadek cz´stoÊci palenia wraz ze wzrostem wykszta∏cenia, stanowi tylko potwierdzenie obserwowanego od lat zwiàzku postaw wobec palenia ze statusem zawodowym i z poziomem wykszta∏cenia. Osoby lepiej wykszta∏cone, a zw∏aszcza osoby z wy˝szym wykszta∏ceniem, z regu∏y palà rzadziej (14, 15). W Polsce, w populacji m´˝czyzn, najwy˝szy odsetek codziennego palenia papierosów notuje si´ wÊród robotników niewykwalifikowanych, najni˝szy zaÊ wÊród pracowników umys∏owych z wy˝szym wykszta∏ceniem (19). Z punktu widzenia konstruowania programów prewencji tytytoniowej wa˝ne znaczenie mo˝e mieç, stwierdzony na podstawie badaƒ Pol_MONICA Warszawa, znaczàcy wzrost w ciàgu 15 lat cz´stoÊci palenia tytoniu wÊród kobiet z wykszta∏ceniem podstawowym. Wynik ten Êwiadczyç mo˝e o utrwalaniu si´ i pog∏´bianiu niekorzystnych, zwiàzanych z niskim statusem spo∏ecznym ró˝nic w postawach wobec palenia a w konsekwencji nierównoÊci w zdrowiu. Na zjawisko to zwracajà tak˝e uwag´ badacze czescy (21). Wed∏ug badaƒ prowadzonych wczeÊniej przez Centrum Prewencji Chorób Przewlek∏ych i Promocji Zdrowia w Atlancie, rozpowszechnienie palenia tytoniu w USA, w latach 1974–1985, obni˝y∏o si´ pi´ciokrotnie szybciej wÊród osób z wy˝szym wykszta∏ceniem w porównaniu do mniej wykszta∏conych (17) . Korzystne zmiany postaw wobec palenia tytoniu, jakie zasz∏y w populacji osób w Êrednim wieku, w Warszawie, manifestujà si´ tak˝e w istotnym wzroÊcie odsetka ekspalaczy, i to zarówno wÊród m´˝czyzn jak i kobiet. Podobne tendencje obserwuje si´ od 1980 roku w 82 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ca∏ej doros∏ej populacji Polski (19). Potwierdza to informacje z badaƒ o wzroÊcie w spo∏eczeƒstwie ÊwiadomoÊci zdrowotnych nast´pstw palenia tytoniu (12). W badaniach epidemiologicznych za najwa˝niejsze cechy charakteryzujàce na∏óg palenia tytoniu uwa˝a si´, mi´dzy innymi, wiek rozpocz´cia regularnego palenia tytoniu i liczb´ wypalanych dziennie papierosów. Stwierdzony w badaniu wzrost odsetka osób zaczynajàcych palenie bardzo wczeÊnie jest zjawiskiem obserwowanym tak˝e w badaniach nad zdrowiem m∏odzie˝y w Polsce. Wed∏ug tych badaƒ, w latach 90. nastàpi∏ znaczàcy wzrost cz´stoÊci regularnego palenia wÊród 15-letnich dziewczàt, z 16% w 1990 r. do 28% w 1998 r. (11). Mo˝e to Êwiadczyç o ma∏ej skutecznoÊci programów prewencyjnych wÊród m∏odzie˝y szkolnej. Obecnie jednak równie˝ na Êwiecie obserwuje si´ tendencj´ do obni˝ania si´ wieku inicjacji tytoniowej, zw∏aszcza w krajach o wysokich dochodach ludnoÊci, co pozwala wnosiç o bardziej skomplikowanej naturze uwarunkowaƒ coraz wczeÊniejszego rozpoczynania palenia (10). Niepokój budzi tak˝e, obserwowany na przestrzeni 17 lat w Warszawie, znaczàcy wzrost iloÊci papierosów wypalanych przez kobiety, zw∏aszcza z wykszta∏ceniem podstawowym. W tym kontekÊcie warto zwróciç uwag´, na wp∏yw wykszta∏cenia na postawy wobec palenia. Fakt, ˝e kobiety z wykszta∏ceniem wy˝szym pali∏y znacznie mniej papierosów w 2001 roku ani˝eli w latach osiemdziesiàtych, i du˝o mniej ani˝eli kobiety z wykszta∏ceniem podstawowym, mo˝e Êwiadczyç na rzecz hipotezy o wzrastajàcej roli wykszta∏cenia w kontrolowaniu na∏ogu palenia. Hipotezy tym bardziej prawdopodobnej, ˝e aktywnymi odbiorcami edukacji antytytoniowej sà na ogó∏ osoby wykszta∏cone bardziej ni˝ elementarnie. Edukacyjne programy antytytoniowe i kampanie antytytoniowe prowadzone w latach 90. doprowadzi∏y do znaczàcego wzrostu ÊwiadomoÊci zagro˝eƒ zwiàzanych z regularnym paleniem tytoniu. Potwierdzajà to badania prowadzone w po∏owie lat dziewi´çdziesiàtych nad ÊwiadomoÊcià zdrowotnà (12). Potwierdzajà to tak˝e wyniki prezentowanych w tym artykule badaƒ. Stwierdzony wzrost deklaracji zerwania z paleniem, umotywowanych przede wszystkim obawami przed chorobà, a nie tylko aktualnymi dolegliwoÊciami, Êwiadczy o istnieniu co najmniej podstawowej wiedzy i wyobraêni zwiàzanej ze skutkami na∏ogu palenia. Szkoda, ˝e wiedza ta nie jest w dostatecznym stopniu wspierana autorytetem lekarzy, których rola w budowaniu motywacji pacjentów do rzucenia palenia, w Êwietle prezentowanych wyników badaƒ, by∏a znikoma. Wydaje si´, ˝e aktualne rezerwy w dalszym ograniczaniu rozmiarów palenia tkwià przede wszystkim w znacznie inten- Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 83 EPIDEMIOLOGIA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 sywniejszym ni˝ dotychczas zaanga˝owaniu autorytetu i wiedzy lekarzy i piel´gniarek w realizacj´ minimalnej interwencji antytytoniowej, terapi´ pierwotnà i wtórnà oraz leczenie z uzale˝nienia nikotynowego pacjentów. W Êwietle wyników badaƒ, w dzia∏aniach antytytoniowych szczególnà uwage nale˝y poÊwi´ciç kobietom, zw∏aszcza tym o niskim statusie wykszta∏cenia, do ktorych edukacja zdrowotna dociera w mniejszym stopniu. tu ÊwiadomoÊci zagro˝eƒ zwiàzanych z regularnym paleniem tytoniu. Stwierdzony wzrost deklaracji zerwania z na∏ogiem, umotywowanych przede wszystkim obawami przed chorobà a nie tylko aktualnymi dolegliwoÊciami, Êwiadczy o istnieniu co najmniej podstawowej wiedzy i wyobraêni zwiàzanej ze skutkami palenia. Szkoda, ˝e wiedza ta nie jest w dostatecznym stopniu wspierana autorytetem lekarzy, których rola w budowaniu motywacji pacjentów do rzucenia palenia, w Êwietle prezentowanych wyników badaƒ, by∏a znikoma. Wnioski Korzystne zmiany postaw wobec palenia tytoniu, jakie zasz∏y w populacji osób w Êrednim wieku, w Warszawie, manifestujà si´ istotnym wzrostem odsetka ekspalaczy, i to zarówno wÊród m´˝czyzn jak i kobiet. Jednak˝e rozpowszechnienie palenia tytoniu w 2001 roku utrzymywalo si´ nadal na wysokim poziomie, mimo edukacji zdrowotnej i intensywnych dzia∏aƒ antytytoniowych prowadzonych w latach dziewi´çdziesiàtych. Szczególnie utrzymujàcy si´ od 17 lat, taki sam, wysoki wskaênik palàcych kobiet, zw∏aszcza z wykszta∏ceniem podstawowym, wymaga pog∏´bienia analiz psychospo∏ecznych uwarunkowaƒ braku pozytywnych zmian w postawach kobiet w stosunku do palenia i opracowania programów adresownych do kobiet. Wynik ten Êwiadczyç mo˝e o utrwalaniu si´ i pog∏´bianiu niekorzystnych, zwiàzanych z niskim statusem spo∏ecznym ró˝nic w postawach wobec palenia (rola wykszta∏cenia), a w konsekwencji nierównoÊci w zdrowiu. Brak istotnych zmian w cz´stoÊci palenia w generalnej populacji kobiet budzi niepokój, zw∏aszcza ˝e zwiàzany jest ÊciÊle z obserwowanym wÊród tej p∏ci wzrostem epidemii chorób odtytoniowych. Stwierdzony w badaniu wzrost odsetka osób zaczynajàcych palenie bardzo wczeÊnie, szczególnie znaczàcy wzrost cz´stoÊci regularnego palenia wÊród 15-letnich dziewczàt, Êwiadczyç mo˝e o ma∏ej skutecznoÊci programów prewencyjnych wÊród m∏odzie˝y szkolnej. Obecnie jednak równie˝ na Êwiecie obserwuje si´ tendencj´ do obni˝ania si´ wieku inicjacji tytoniowej, zw∏aszcza w krajach o wysokich dochodach ludnoÊci, co pozwala wnosiç o bardziej skomplikowanej naturze uwarunkowaƒ coraz wczeÊniejszego rozpoczynania palenia. Coraz wi´cej Êwiadczy na rzecz hipotezy o wzrastajàcej roli wykszta∏cenia w kontrolowaniu na∏ogu palenia. Hipotezy tym bardziej prawdopodobnej, ˝e aktywnymi odbiorcami edukacji antytytoniowej sà na ogó∏ osoby wykszta∏cone bardziej ni˝ elementarnie. Programy i kampanie antytytoniowe prowadzone w latach 90. doprowadzi∏y do znaczàcego wzros- Streszczenie Palenie tytoniu stanowi nie tylko najwi´kszy, pojedynczy, mo˝liwy do modyfikacji, czynnik zagro˝enia zdrowia populacji z powodu nowotworów z∏oÊliwych i chorób uk∏adu krà˝enia, ale tak˝e element stylu ˝ycia Polaków. Celem artyku∏u jest przeÊledzenie 17-letnich trendów w rozpowszechnieniu palenia i jego spo∏eczno-demograficznych uwarunkowaniach. Praca oparta jest na wynikach 4 badaƒ przekrojowych Pol-MONICA Warszawa, 1984, 1988, 1993 i 2001, obejmujàcych populacj´ sta∏ych mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy (Praga Po∏udnie i Praga Pó∏noc), w wieku 35–64 lat. Rozpowszechnienie palenia tytoniu w 2001 roku w populacji Warszawy wÊród osób w Êrednim wieku by∏o wysokie (m´˝czyêni – 47%, kobiety – 33%), mimo intensywnej edukacji zdrowotnej i prewencji tytoniowej prowadzonej w latach dziewi´çdziesiàtych. Wysoki poziom palenia tytoniu by∏ charakterystyczny tak˝e dla innych transformujàcych si´ krajów Europy Ârodkowej i Wschodniej, zw∏aszcza Czech, W´gier, Litwy. Jednak˝e w ciàgu ostatnich 17 lat zasz∏y pewne korzystne zmiany w postawach mieszkanców Warszawy wobec palenia. W latach 1984–2001 zaobserwowano malejàcy trend cz´stoÊci palenia w generalnej populacji m´˝czyzn (z 57,1% do 47,2%), przy tym samym poziomie Êredniej liczby wypalanych dziennie papierosów – 19. Cz´stoÊç palenia przez kobiety nie uleg∏a w tym czasie ˝adnej istotnej zmianie (oko∏o 33%). Niepokój budzi wzrost Êredniej iloÊci papierosów wypalanych przez kobiety, zw∏aszcza z wykszta∏ceniem podstawowym. Âwiadczyç to mo˝e o utrwalaniu i pog∏´bianiu si´ niekorzystnych, zwiàzanych z niskim statusem spo∏ecznym ró˝nic w postawach wobec palenia, a w konsekwencji – nierównoÊci w zdrowiu. Stwierdzone w badaniu obni˝enie wieku inicjacji tytoniowej wÊród obu p∏ci równie˝ w wi´kszym stopniu dotyczy∏o kobiet. Wyniki badania sugerujà potrzeb´ pog∏´bionych analiz 83 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 84 EPIDEMIOLOGIA psychospo∏ecznych uwarunkowaƒ dla oceny braku zmian w postawach kobiet wobec palenia oraz opracowania specjalnych programów antytytoniowych adresowanych do kobiet. Summary Tobacco smoking is not only the most important single modificable cancerogenic and cardiovascular health-risk factor, but also important element of Polish life-style. The aim of this article is analysis of 17 years trends in prevalence of smoking and its socio-demographic determinants. This work is based on 4 Pol-MONICA Warsaw surveys in 1984, 1988, 1993 and 2001. All of them have been carried out among the right-bank Warsaw pupulation (Praga Po∏udnie and Praga Pó∏noc) aged 35–64. Prevalence of smoking in the middle-aged Warsaw population of 2001 was on high (male – 47%, female – 33%), in spite of conducting intensive health education and tobacco prevention in the 1990’s in the population. This prevalence was typical for the other Centraland East-European countries in the period of socio-economical transformation, especially Czech Republic, Hungary and Lithuania. However positive changes have been noticed du- CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ring the past 17 years in the smoking behaviour of male population in Warsaw. There was decreasing trend in the frequency of smoking in general male population (from 57.1% to 47.2%), but average amount of daily cigarettes smoking was on the same level of 19. The prevalence of smoking in the female population didn’t change (circa 33%). Unfortunately, in the same time there was increasing trend in the average amount of daily cigarettes smoking in the female population, especially of less educated women. It may implicate that low social status were the factors to increase the unhealthy smoking behaviors . The trend of decreasing age of tobacco initiation among both genders was also more significant for women. Outcomes of the survey suggest necessity for detailed analysis of psycho-social determinants to evaluate the reason of non-change in the smoking behaviors of women and there is a need for special anti-tobacco programs addressed to women. Adres autora: Instytut Kardiologii Dzia∏ Edukacji i Monitorowania JakoÊci Us∏ug Medycznych ul. Alpejska 42 04-628 Warszawa [email protected] PiÊmiennictwo: 1. A report of the Surgeon General. The health conseuences of smoking. Cardiovascular disease. US Department of Health and Human Service, Rockville 1983. Bergen AW., Caporoso N. Cigarette smoking. J. Natl. Cancer Inst. 91 (16): 1365–75, 1999. 2. Christiansen AL., Malmstadt J., Rumm P., et all. Trends in self-reported cigarette smoking, Wisconsin 1984–1999. Wisc. Med. J. 100 (3): 24–8, 2001. 3. (Doll R., Hill. Lung cancer and other causes of death in relation to smoking. Br. Med. J.,2: 1071–1076, 1956. 4. Gilmore Ab., McMcKee M., Telishevska M., et all. Epidemiology of smoking in Ukraine, 2000. Prev. Med. 33 (5): 453–61,2001. 5. Ginter E. Recent trends in cancer mortality in the Slovak Republic and in Europe. Neoplasma. 47 (1): 68–72, 2000. 6. Hammond E.C.,Horn D. Smoking and death rates: report on forty four month of follow-up of 187.783 men. JAMA 166:1159–1172., 1958. 7. Kelly A., Blair N., Pechacek TF. Women and smoking: issues and opportunities. J. Womens Health Gend. - Based Med. 10(6): 515–8, 2001. 8. Koszarowski T., Gadomska H.,Wronkowski Z., et all.Cancer in Poland, city of Warsaw and Selected Rural Areas, 1963–1972. Polish Medical Publishers, Warsaw 1977. 10. Malmstadt JR., Nordstrom Dl., Carty DC., Christiansen AL., Chudy NE., Rumm PD., Reminghton PL. Cigarette smoking in Wisconsin: the influence of race, ethnicity and socioeconomics. Wisc. Med. J. 100(30: 29–33, 2001. 11. Mazur J., i wsp.,Zdrowie m∏odzie˝y szkolnej w Polsce. Palenie tytoniu. Wydzia∏ Pedagogiczny Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2000. 12. Misiuna M., SzczeÊniewska D., ÂwiadomoÊç zdrowotna mieszkaƒców Warszawy., Zdrowie Publ., 59, 10, 1999. 13. Molarius A., Parsons RW.,Dobson AJ., et all..Trends in cigarette smoking in 36 populations from early 19980 to the mid-1990s: findings from the WHO MONICA Project. Am. J. Public. Health. 91 (2): 206–12, 2001. 14. Przeciwko epidemii. Dzia∏ania rzàdów a ekonomika ograniczenia konsumpcji tytoniu. Publikacja Banku Âwiatowego. Wyd. polskie; Med. Praktyczna, Kraków 2002. 15. Osler M., Prescott E., Gottschau A., et all. Trends in smoking prevalence in Danish adults, 1964–1994. The inflence of gender age and education. Scand. J. Soc.Med. 26 (4): 293–8,1998. 16. Pagano R., La Vecchia C., Decark A. Smoking in Italy, 1994. Tumori.82 (4): 309–13, 1996. 17. Pierce JP., Fiore MC., Novotny TE., et all. Trends in cigarette smoking in United States. Educational differencis are increasing. J.Am.Med.Assoc. 261 (1): 56–60,1989. 18. Piha T., Besselink E., Lopez AD. Tobacco or health. World Health Statistics Quarterely – Rapport Trimestriel de Statistiques Sanitaires Mondiales. 46 (3): 188–94, 1993. 19. Przewoêniak K., Zatoƒski W. Palenie tytoniu w doros∏ej populacji Polski w latach 1974–1995., w: Palenie tytoniu w Polsce. Postawy,nastepstwa zdrowotne i profilaktyka.Centrum Onkologii-Instytut, Warszawa 1999. 20. Rywik S., i wsp. Epidemiologia chorób uk∏adu krà˝enia – Program Pol-MONICA Warszawa. Kard. Pol. 1996, 44, II.– 7. 21. Skodova Z., Cifkowa R., Adamkova V., Duskova., Hauserowa G., Hejl Z., Jozifowa M.... Development of smoking habits in the populations of the Czech Republic from 1985 to 1997/98. Cas. Lek. Cesk.. 139(5): 143–7, 2000. 22. Tuomilehto J., Tanskanen A., Salonen J.T., Nissinem A., Koskela K. Effects of smoking and stopping smoking on serum high-density lipoprotein cholesterol levels in a representative population sample. Prev. Med., 15: 3545,1986. 23. Vartiainen E., Jonsilahti P., Alfthan G., Sundvall J., Pietinen P., Puska P. Cardiovascular risk factor changed in Finland, 1972–1997. Intern. J. Epidemiol.,. 29 (1): 49–56, 2000. 24. Wrammer B., Zatoƒski W., Pellmer K. Premature mortality in lung cancer as an indicator of effectiveness of tobacco use prevention in a gender prospective – a comparison between Poland and Sweden. Cent. Eur. J. Public. Health. 9 (2): 69–73, 2001. 25. Zatoƒski W. Rozwój sytuacji zdrowotnej w Polsce na tle innych krajów Europy Ârodkowej i Wschodniej. Centrum Onkologii-Instytut im. Marii Sk∏odowskiej-Curie.Warszawa 2001. 26. Zatoƒski W. Nowotwory z∏oÊliwe w Polsce. Centrum Onkologii-Instytut im. Marii Sk∏odowskiej-Curie. Warszawa 1993. 84 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 85 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA dr med. E. Kozak-Szkopek, dr med. J. Mieczkowska, dr med. J. Baraniak, lek. A. Dyba∏a, lek. A. Ignatowicz, dr hab. med. G. Orlicz-Szcz´sna, dr med. A. Fija∏kowska, prof. dr. hab. med. J. Hanzlik Rozpowszechnienie czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca w populacji mieszkaƒców Lublina Wstep Materia∏ i metodyka badaƒ Choroby uk∏adu krà˝enia stanowià nadal najcz´stszà przyczyn´ zgonów. Du˝a ÊmiertelnoÊç z przyczyn sercowo-naczyniowych zwiàzana jest z obecnoÊcià czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca, stàd poznawanie i zwalczanie tych czynników jest podstawà profilaktyki (1, 2, 3, 4, 5). W wielu pracach obserwowano ró˝nice w cz´stoÊci wyst´powania czynników ryzyka w poszczególnych Êrodowiskach (Êrodowisko rolnicze lub wielkomiejskie, ró˝ne grupy zawodowe, ró˝ny stopieƒ wykszta∏cenia). Podobne badania by∏y prowadzone przez nasz oÊrodek i wskazywa∏y na znaczne rozpowszechnienie czynników ryzyka wÊród mieszkaƒców jednego z osiedli Lublina, w latach 1981–1985 (6, 7). Przedstawiona praca stanowi wi´c kontynuacj´ zainteresowaƒ problematykà profilaktyki choroby niedokrwiennej serca. Badaniami obj´to pacjentów zg∏aszajàcych si´ do Poradni Profilaktyki Chorób Uk∏adu Krà˝enia w ramach programu profilaktyki prowadzonego na terenie Lublina. Pacjenci zg∏aszali si´ w sposób dobrowolny, w odpowiedzi na og∏oszenie prasowe. Badana populacja liczy∏a 1214 osób, w wieku od 30 do 60 lat (Êrednia wieku 47,6±7,2). W grupie tej by∏o 905 (74,55%) kobiet (Êrednia wieku 47,5±7,1) i 309 (25,45%) m´˝czyzn (Êrednia wieku 47,9±7,3). Wiek w obu badanych grupach nie ró˝ni∏ si´ istotnie. Wszyscy zg∏aszajàcy si´ pacjenci byli poddani badaniu lekarskiemu sk∏adajàcemu si´ z wywiadu, badania fizykalnego, a tak˝e wszyscy badani otrzymali skierowania na oznaczenie lipidogramu i badanie ekg. Przy dokumentowaniu danych z wywiadu i badania lekarskiego pos∏ugiwaliÊmy si´ kwestionariuszem, który zawiera∏ nast´pujàce informacje: wiek, p∏eç, wykszta∏cenie, wywiad ze szczególnym uwzgl´dnieniem dolegliwoÊci ze strony uk∏adu krà˝enia, wywiad rodzinny w kierunku chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego i cukrzycy, rozpoznanych i leczonych schorzeƒ (choroba niedokrwienna serca, nadciÊnienie, cukrzyca), wywiad w kierunku palenia papierosów, przedwczesnej menopauzy u kobiet. Ka˝demu pacjentowi zmierzono wzrost, mas´ cia∏a, wyliczono BMI; po odpoczynku dokonano pomiaru ciÊnienia t´tniczego skurczowego i rozkurczowego. SpoÊród badanych pacjentów 817 (67,3%) zg∏osi∏o si´ do laboratorium szpital- Cel pracy Celem pracy by∏a ocena rozpowszechnienia czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca w populacji mieszkaƒców Lublina, w wieku od 30–60 lat. Brano pod uwag´ g∏ówne, klasyczne czynniki ryzyka: nadciÊnienie t´tnicze, palenie papierosów, wiek, podwy˝szony poziom poszczególnych frakcji lipidowych, przedwczesne wyst´powanie choroby niedokrwiennej serca w rodzinie, przedwczesnà menopauz´ u kobiet (8, 9, 10, 11). 85 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 86 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA Wyniki badaƒ nego celem oznaczenia lipidogramu (cholesterol ca∏kowity, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, trójglicerydy). Ka˝demu badanemu pobierarano krew na czczo, po 12 godzinach g∏odzenia. Oznaczenia lipidogramu wykonano metodà enzymatycznà, u˝ywajàc zestawu firmy bioMérieux. Czynniki ryzyka oceniano wg kryteriów PTK opracowanych w 2000 roku (12). Materia∏ opracowano statystycznie u˝ywajàc pakietu Statistica 5,0. WÊród wszystkich badanych pacjentów 404 (33,2%) osoby mia∏y wykszta∏cenie wy˝sze, Êrednie 598 (49,2%) osób, zawodowe 161 (13,3%) badanych, a podstawowe 52 (4,3%) osoby. Rozk∏ad procentowy poziomu wykszta∏cenia, odr´bnie dla kobiet i m´˝czyzn, przedstawiono na rycinie 1. W populacji 244 (22,8%) badanych mia∏o nadciÊnienie t´tnicze rozpoznane wczeÊniej i leczone, 43 (3,5%) badanych by∏o leczonych z powodu choroby niedokrwiennej serca, a 34 (2,8%) pacjentów z powodu cukrzycy. WYKSZTA¸CENIE Podstawowe 4,0% Podstawowe 4,6% Zawodowe 12,9% Zawodowe 14,3% Ârednie 38,8% Wy˝sze 30,2% Ârednie 52,9% Wy˝sze 42,3% M¢˚CZYèNI KOBIETY Ryc.1 Wykszta∏cenie w badanej populacji GRUPY BMI 0,7% 2,0% 7,2% 18,4% 26,9% 23,9% 36,4% 37,3% BMI<20 47,42% BMI 20–24,9 BMI 25–29,9 BMI 30–39,9 KOBIETY Ryc.2 Rozk∏ad wartoÊci BMI w grupie kobiet i m´˝czyzn 86 M¢˚CZYèNI BMI>40 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 87 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Ârednia wartoÊç jednorazowego pomiaru ciÊnienia t´tniczego skurczowego dla badanej populacji wynosi∏a 132±21 mmHg, w populacji kobiet 130±20 mmHg i 138±24 mmHg w populacji m´˝czyzn, oraz ciÊnienia rozkurczowego dla badanej populacji 84±13 mmHg, w populacji kobiet 83±12 mmHg i 89±14 mmHg w populacji m´˝czyzn. Porównujàc Êrednie wartoÊci ciÊnieƒ w populacji m´˝czyzn i kobiet obserwowano istotnie wy˝sze wartoÊci ciÊnienia, zarówno skur- 280 CHOLESTEROL ca∏kowity (mg/dl) 260 240 p=0,229 220 200 180 160 140 Min-Max 5%–95% Êrednia 120 Kobiety M´˝czyêni 124 LDL-cholesterol (mg/dl) 122 120 p=0,138 118 116 114 Min-Max 5%–95% Êrednia 112 Kobiety M´˝czyêni 180 160 140 HDL-cholesterol (mg/dl) U 232 (19,1%) badanych stwierdzono obcià˝ajàcy wywiad rodzinny w kierunku chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego. W analizowanej populacji by∏o 386 (31,8%) palàcych, w tym 337 (27,8%) osób pali∏o do 20 papierosów dziennie, a powy˝ej 20 – 49 osób (4,0%); niepalàcych by∏o 828 (68,2%). W populacji kobiet 238 (26,3%) osób pali∏o do 20 papierosów dziennie, a 24 (2,7%) kobiety pali∏y powy˝ej 20 papierosów dziennie. W populacji m´˝czyzn do 20 papierosów dziennie pali∏o 99 (32,0%) osób, a powy˝ej 20 papierosów dziennie wypala∏o 25 (8,1%) m´˝czyzn. Przedwczesna menopauza wystàpi∏a u 14 (1,6%) badanych kobiet. W badanej populacji Êrednia masa cia∏a wynosi∏a 73,0±14,1 kg (od 44,0 do 128,5 kg), a wzrost 165,4±7,5 cm (od 144 do 193 cm). Obliczono wskaênik BMI (w kg/m2) dla ca∏ej populacji i stwierdzono: BMI poni˝ej 20 u 70 (5,8%) badanych, BMI od 20 do 24,9 u 399 (33,3%) badanych, BMI od 25 do 29,9 u 478 (39,8%) badanych, BMI od 30 do 39,9 u 247 (20,6%) badanych i BMI≥40 u 6 (0,5%) badanych. Ârednia wartoÊç BMI w populacji m´˝czyzn – 27,5 – by∏a istotnie statystycznie wy˝sza w porównaniu z populacjà kobiet – 26,1 (p<0,005). Rozk∏ad wartoÊci BMI w populacji kobiet i m´˝czyzn przedstawiono na rycinie 2. W badanej populacji Êrednie st´˝enie cholesterolu ca∏kowitego wynosi∏o 200,2±32,9 mg % (od 106 do 330 mg%), HDL-cholesterolu 60,7±16,4 mg%, LDL-cholesterolu 116,3±28,5 mg%. W populacji kobiet (uzyskano dane dla 613 kobiet) poziom cholesterolu ca∏kowitego wynosi∏ 199,4±33,4 mg%, cholesterolu- HDL 63,0±16,1 mg%, cholesterolu – LDL 115,5±28,7 mg%. W populacji m´˝czyzn (uzyskano dane dla 204 m´˝czyzn) poziom cholesterolu ca∏kowitego wynosi∏ 202,6±31,0 mg%, cholesteroluHDL 53,9±15,4 mg%, cholesterolu-LDL 118,9±27,5 mg%. Porównujàc grup´ kobiet i m´˝czyzn ustalono, ˝e Êrednie wartoÊci HDL-cholesterolu by∏y istotnie statystycznie wy˝sze w popula-cji kobiet, natomiast nie wykazano istotnych ró˝nic w odniesieniu do cholesterolu ca∏kowitego i LDL-cholesterolu (ryc. 3). W badanej populacji Êrednie st´˝enie trójglicerydów wynosi∏o 118,8±76,7 mg% (od 23 do 938 mg%), w populacji kobiet 106,5±57,7 mg%, a w populacji m´˝czyzn 155,9±10,4 mg%. Ârednie wartoÊci trójglicerydów w populacji m´˝czyzn, w porównaniu z grupà kobiet, by∏y istotnie statycznie wy˝sze (p<0,005). 120 p=0,0000009 100 80 60 40 20 Min-Max 5%–95% Êrednia 0 Kobiety M´˝czyêni Ryc.3 Porównanie wartoÊci cholesterolu ca∏kowitego, LDL-cholesterolu i HDL-cholesterolu w grupie kobiet i m´˝czyzn 87 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 88 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA go mia∏ wartoÊç ≥140 mmHg i/lub dla ciÊnienia rozkurczowego ≥90 mmHg; a w grupie nie podajàcych nadciÊnienia w wywiadzie wartoÊci powy˝sze stwierdzono u 29,6% badanych. Oszacowano ryzyko wyst´powania choroby niedokrwiennej serca na podstawie kryteriów podanych przez PTK w 2000 roku (12). Wydzielono 4 kategorie ryzyka, okreÊlone jako ∏agodne, umiarkowane, du˝e i bardzo du˝e. Ryzyko ∏agodne wyst´powa∏o u 182 osób – 15% badanej populacji, umiarkowane ryzyko u 356 – 29,3% osób, ryzyko du˝e u 166 – 13,7% badanych, natomiast bardzo du˝e ryzyko epizodu choroby niedokrwiennej serca mia∏o 184 – 15,2% badanych. Rozk∏ad poszczególnych kategorii ryzyka w populacji kobiet i m´˝czyzn przedstawiono na rycinie 5. 200 CIÂNIENIE SKURCZOWE (mmHg) 180 160 p=0,0000009 140 120 100 80 KOBIETY ±1,96*SD ±1,00*SD Êrednia M¢˚CZYèNI CIÂNIENIE ROZKURCZOWE (mmHg) 125 115 105 p=0,0000009 95 Dyskusja 85 75 65 ±1,96*SD ±1,00*SD Êrednia 55 KOBIETY M¢˚CZYèNI Ryc.4 Porównanie wartoÊci ciÊnienie skurczowego i rozkurczowego w grupie kobiet i m´˝czyzn czowego jak i rozkurczowego, w grupie m´˝czyzn (ryc.4). Chorzy z wczeÊniej rozpoznanym nadciÊnieniem t´tniczym (244 osoby) stanowili 22,8% populacji. U 41,5% badanych z tej grupy chorych przygodny pomiar RR skurczowe- SpoÊród badanych klasycznych czynników ryzyka, w naszej populacji najcz´Êciej wyst´powa∏ podwy˝szony poziom cholesterolu ca∏kowitego – u 49,7% badanych. CiÊnienie t´tnicze skurczowe ≥140 mmHg obserwowano u 36,5% i/ lub rozkurczowe ≥90 mmHg u 33,2% badanej populacji. Podwy˝szony poziom cholesterolu-LDL (≥130 mg%) wyst´powa∏ u 31,73% badanych, a palenie papierosów stwierdzono u 31,8% badanych. Obcià˝ajàcy wywiad rodzinny w kierunku choroby niedokrwiennej serca mia∏o 19,1% badanych. W badanej przez nas populacji, w porównaniu z wynikami innych badaƒ populacyjnych (PROGRAM POL-MONICA BIS GRUPY RYZYKA Bardzo du˝e 10,7% Brak 31,9% Du˝e 10,3% Bardzo du˝e 28,2% Brak 12,0% ¸agodne 7,4% Umiarkowane 28,8% Umiarkowane 29,5% ¸agodne 17,6% KOBIETY Ryc.5 Kategorie ryzyka wieƒcowego 88 Du˝e 23,6% M¢˚CZYèNI Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 89 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 WARSZAWA 2001), obserwowaliÊmy wi´kszy odsetek badanych z wy˝szym wykszta∏ceniem, zarówno w populacji m´˝czyzn jak i kobiet (K – 30,2%, M – 42,1%, POL MONICA: K – 13,0%, M – 145,0%) (2). Odsetek palàcych papierosy w badanej populacji (K – 28,9%, M – 40,1% ) by∏ nieznacznie ni˝szy w porównaniu do badaƒ POL-MONICA (K – 32,9%, M – 47,2%). Na podstawie wartoÊci BMI stwierdzono w naszych badaniach nadwag´ u 37,3% kobiet i 47,2% m´˝czyzn, oty∏oÊç u 19,1% kobiet i 26,9% m´˝czyzn, natomiast w badaniach POL-MONICA obserwowano nadwag´ u 34,4% kobiet i 44,2% m´˝czyzn, a oty∏oÊç u 27,1% kobiet i 30,8% m´˝czyzn. Podobne wyniki obserwowano w innych badanych populacyjnych (4, 5, 10, 13, 14, 15, 16, 17). Uzyskane w naszych badaniach Êrednie wartoÊci lipidogramu nie odbiegajà od Êrednich wartoÊci prezentowanych w badaniu POL-MONICA 2001 (POL-MONICA: cholesterol ca∏kowity: K – 212,0 mg%, M – 210,3 mg%; HDL-chole-sterol: K – 60,1 mg%, M – 51,0 mg%, LDL-cholesterol: K – 129,6 mg%, M – 130,7 mg%, TG: K – 111,4 mg%, M – 144,4 mg%) (2). Ârednie wartoÊci jednorazowego pomiaru ciÊnienia t´tniczego w badanej przez nas populacji by∏y bardzo podobne do uzyskanych w badaniu POL-MONICA 2001 (POL-MONICA: skurczowe K – 128 mmHg, M – 134 mmHg, rozkurczowe K – 83 mmHg, M – 87 mmHg). WartoÊci ciÊnienia skurczowego ≥140 mmHg w naszej populacji wyst´powa∏y u 34% kobiet i u 45% m´˝czyzn (POL-MONICA: K – 26%, M – 34%). CiÊnienie t´tnicze rozkurczowe ≥90 mmHg stwierdzano w badanej przez nas populacji u 29% kobiet i 46% m´˝czyzn (POL-MONICA 2001: K – 24%, M – 39%). Ârednie wartoÊci ciÊnienia skurczowego i rozkurczowego by∏y zatem podobne do stwierdzonych w badaniu POL-MONICA, natomiast cz´Êciej obserwowano podwy˝szone, ≥140/90 mmHg, ciÊnienie skurczowe i/lub rozkurczowe w populacji m´˝czyzn. W analizowanej populacji chorzy z wczeÊniej rozpoznanym nadciÊnieniem t´tniczym i aktualnie leczonym stanowili 22,8% badanych, w populacji kobiet 19,7%, a w populacji m´˝czyzn 31,6% badanych (POL-MONICA: K – 18,8% i M – 17,5%) (2). Przeprowadzone w latach 1981–1985 przez nasz oÊrodek badania oceniajàce czynniki ryzyka choroby wieƒcowej w populacji m´˝czyzn, w wybranym osiedlu Lublina, wykaza∏y pog∏´bianie si´ niekorzystnych tendencji w zakresie poszczególnych czynników ryzyka, ocenianych w badaniu wst´pnym i po 3 latach (6, 7). Porównujàc Êrednie wartoÊci g∏ównych czynników ryzyka w wy˝ej zacytowanej pracy, w zestawieniu z populacjà m´˝czyzn przedstawianà w obecnym badaniu, obserwuje si´ nast´pujàcà dynamik´ zmian. Ârednie st´˝enie cholesterolu ca∏kowitego w roku 1981, które wynosi∏o 220,4±42,8 mg%, wzros∏o gwa∏townie do 264,5±54,2 mg% w 1984 r., podczas gdy w prezentowanej obecnie populacji wynosi∏o 202,6±31 mg%. Podobnie obserwowano w latach osiemdziesiàtych niekorzystny spadek Êredniego st´˝enia HDL-cholesterolu z 52,5±12,9 mg% do 48,4±11,7 mg%, zaÊ w aktualnie badanej populacji m´˝czyzn wzros∏o ono do 53,9±15,4 mg%. Równie˝ Êrednie wartoÊci ciÊnienia skurczowego (135±19 mmHg; 142±25 mmHg), jak i rozkurczowego (87±11 mmHg; 93±14 mmHg) istotnie wówczas wzros∏y, i jak wskazujà wyniki obecnych badaƒ, nadal utrzymujà si´ w populacji m´˝czyzn na wysokim poziomie (RR skurczowe – 138±24 mmHg, RR rozkurczowe – 89±14 mmHg). Korzystnà zmianà jest ciàg∏e zmniejszanie si´ odsetka palaczy papierosów: w roku 1981 stanowili oni 52,2% badanych, w 1984 – 45,5%, a 40,1% w populacji m´˝czyzn aktualnie prezentowanej. Badania przeprowadzone w latach 80. wskazywa∏y równie˝ na znacznie wy˝szy poziom g∏ównych czynników ryzyka w ówczeÊnie badanej populacji lubelskiej, w porównaniu do mieszkaƒców innych regionów Polski (6, 7). Natomiast przedstawione wyniki obecnych badaƒ nie wykazujà ró˝nic wobec innych aktualnych badaƒ populacyjnych (2). Wnioski W badanej przez nas populacji rozpowszechnienie g∏ównych czynników ryzyka, takich jak zaburzenia lipidowe, nadciÊnienie t´tnicze, by∏o podobne jak w innych badaniach populacyjnych. W analizowanej populacji obserwowaliÊmy wi´kszy odsetek badanych z wy˝szym wykszta∏ceniem, co mog∏o wynikaç z zasady dobrowolnego zg∏aszania si´ pacjentów do badaƒ, ale nie mia∏o wp∏ywu na cz´stoÊç wyst´powania ww. czynników ryzyka. W prezentowanej populacji stwierdzono natomiast cz´stsze wyst´powanie nadciÊnienia t´tniczego aktualnie leczonego oraz nieznacznie ni˝szy odsetek palàcych i osób oty∏ych. Wyniki przedstawionego badania sà bardzo zbli˝one do innych badaƒ populacyjnych przeprowadzonych w ostatnim czasie i potwierdzajà utrzymywanie si´ wysokiego poziomu rozpowszechnienia czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca na terenie Polski. 89 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 90 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA Konieczne jest zatem dalsze ich monitorowanie oraz eliminowanie poprzez edukacj´ spo∏eczeƒstwa ukierunkowanà na zmian´ stylu ˝ycia oraz odpowiednià farmakoterapi´. Streszczenie Wst´p: Zwalczanie czynników ryzyka pozostaje nadal podstawà profilaktyki choroby niedokrwiennej serca. Cel pracy: Celem pracy by∏a ocena rozpowszechnienia czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca w wybranej populacji Lublina. Metodyka: Badaniami obj´to 1214 kolejnych pacjentów zg∏aszajàcych si´ do Poradni Profilaktyki Chorób Uk∏adu Krà˝enia. Przeprowadzono wywiad za pomocà kwestionariusza, uwzgl´dniajàcy informacje dotyczàce czynników ryzyka, wykonano badanie fizykalne, obliczono BMI, oznaczono lipidogram, wykonano ekg. Wyniki badaƒ: Zbadano 1214 osób w wieku 30–60 lat, w tym 905 (74,55%) kobiet i 309 (25,45%) m´˝czyzn. W badanej populacji nadciÊnienie t´tnicze wczeÊniej leczone mia∏o 22,8%, chorob´ niedokrwiennà serca 3,5%, cukrzyc´ – 2,8%, obcià˝ajàcy wywiad rodzinny – 19,1% badanych, palàcych by∏o – 31,8%; przedwczesna menopauza wyst´powa∏a u 1,6% kobiet. BMI w populacji m´˝czyzn by∏o istotnie statystycznie wy˝sze w porównaniu z populacjà kobiet. Ârednie st´˝enie cholesterolu ca∏kowitego w badanej populacji wynosi∏o 200,2±32,9 mg%, HDL-cholesterolu 60,7±16,4 mg%, LDL-cholesterolu – 116,3±28,5 mg%. Ârednia wartoÊç jednorazowego pomiaru ciÊnienia skurczowego wynosi∏a 132±21 mmHg, ciÊnienia rozkurczowego 84±13 mmHg. Wydzielono 4 kategorie ryzyka wieƒcowego, wg kryteriów podanych przez PTK w 2000 r. Ryzyko ∏agodne wyst´powa∏o u 15,0% badanych, umiarkowane u 29,3%, du˝e u 13,67%, a bardzo du˝e u 15,2% osób. Wnioski: Wyst´powanie czynników ryzyka choroby niedokrwiennej serca w badanej przez nas populacji by∏o podobne do uzyskanych w innych badaniach populacyjnych i wskazuje na utrzymywania si´ wysokiego stopnia rozpowszechnienia tych czynników oraz koniecznoÊç ich zwalczania. Abstract Background: Risk factor management still remains the basic form of prevention of coronary artery disease. Objective: The aim of the present study was to asses the prevalence of well known risk factors of coronary artery disease. Methods: The study was conducted in Outpatient Department of Cardiovascular Diseases Prevention organized by Department of Internal Medicine, University Medical School of Lublin. We studied 1214 consecutive patients examined in this prevention centre and recruited from Lublin population. All subjects were evaluated by a questionnaire interview, physical examination, 12 lead EKG and lab tests (plasma lipids). Results: A total of 1214 adult patients (905 females and 309 males) aged between 30 and 60 participated in the study. 27,8% of the study population had a history of treated hypertension, 3.4% had a history of coronary artery disease and 2.8% history of diabetes mellitus. Of all 1214 participants 19.1% had a positive family history and 31.8% were current smokers. Early menopause occurred in 1,6% of all female participants. Males had significantly higher body mass index (BMI) than females. Mean level of total cholesterol in all study population was in 200±32.9 mg%, HDL-cholesterol 60.7±16.4 mg% and LDL-cholesterol 116,3±28.4 mg%. Mean values of systolic and diastolic pressure were 132±21 mmHg and 84±13 mmHg respectively. According to the Polish Cardiac Society Recommendations, published in the year 2000, we assessed each participant to one of four groups of cardiac risk. Of all 1214 subjects 15,0% had low risk, 29,3% intermediate risk, 13,7% high risk and 15,2% of the participants belonged to the very high risk category. Conclusions: The prevalence of coronary risk factors in our study population was similar to the one recorded in many other populationbased studies. Adres autorów: Katedra i Klinika Chorób Wewn´trznych Akademii Medycznej w Lublinie ul. Staszica 16 20-081 Lublin PiÊmiennictwo: 1. Graham I.M.: Systematic coronary risk evaluation: discription of the SCORE project. {w} Symposium: Prediction in Europe: SCORE Final Report. Program and abstracts of the XXIII Congress of the European Society of Cardiology; September 1–5, 2001, Stockholm, Sweden. 2. PROGRAM POLMONICA BIS WARSZAWA: Stan zdrowia ludnoÊci Warszawy w roku 2001. Cz´Êç I. Podstawowe wyniki badania przesiewowego. Praca zespo∏owa. Instytut Kardiologii w Warszawie. Warszawa 2002. 3. Gordon T. , Garcia-Palmieri MR, Kagan A. i wsp.: Differences in coronary heart disease in Fra- 90 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 91 EPIDEMIOLOGIA – PRACA ORYGINALNA mingham, Honolulu and Puerto Rico. J Chronic Dis, 1974,27, 329–44. 4. Oxford J. L. , H. D. Sesso, M. Stadman i wsp.: A comparison of the Framingham and European Society of Cardiology coronary heart risk prediction models in the Normative Aging Study. American Heart Journal, 2002, 144,1, 95. 5. Ramachandran S, French JM, Vanderpump MPJ et all: Using the Framingham model to predict heart disease in the United Kingdom: retrospective study BMJ 2000, 320, 676–7. 6. Hanzlik J., J. Tomaszewski, W. Sodolski, W. Barud, K. Wo˝niak, H. Donica, S. Ostrowski, J. Mosiewicz, E. Koprianiuk, W Dworzaƒski: Czynniki ryzyka choroby wieƒcowej u m´˝czyzn w ciàgu 3 lat obserwacji na podstawie badaƒ kohortowych w wybranym rejonie Lublina. Kardiologia Polska 1990, 34, 4, 250–255. 7. Hanzlik J., J. Tomaszewski, W. Sodolski, W. Barud, A. Krawczyk, G. Mardarowicz, W. Klimczak, S. Ostrowski, E. Koprianiuk: Rozpowszechnienie czynników ryzyka choroby wieƒcowej w populacji m´˝czyzn w wieku 40–59 lat z osiedla mieszkaniowego “Czechów” w Lublinie. Kardiologia Polska 1989, XXXII, Supl. 1, 71–78. 8. Rywik S.L., Davis C.E., Pajàk A. i wsp. : Poland and US collaborative study on cardiovascular epidemiology. Hypertension in community: prevalence, treatment and control of hypertension in the Pol-MONICA Project and the U.S. Atherosclerosis Risk in Communities Study. Ann Epidemiol. 1998, 8, 3–13. 9. Wielkoszyƒski T., Bodzek D.: Palenie tytoniu a mia˝d˝yca – aktualne poglàdy. Czynniki Ryzyka. Patogeneza mia˝d˝ycy.2001, 1–2, 39–50. 10. Pardo B., SzczeÊniewska D., WaÊkiewicz A. i wsp.: Nadwaga i oty∏oÊç i ich uwarunkowania Êrodowiskowe w populacji mieszkaƒców prawobrze˝nej Warszawy. Czynniki Ryzyka. Epidemiologia 2001, 1–2, 58–67. 11. Rywik S.L.: Epidemiologia nadciÊnienia t´tniczego. Terapia 2000, 9, 13–17. 12. Cybulska B., Adamus J., Bejnarowicz J. i wsp. : Pofilaktyka choroby niedokrwiennej serca. Rekomendacje Komisji Profilaktyki Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego. Kardiol. Pol. 2000,53, supl.I, 1–48. 13. Anderson K.M., Wilson P.W.F., Odell P.M. i wsp. : An updated coronary risk profile: a statement for health professionals. Circulation 1991, 83, 356–362. 14. Grabowski M., Krzysztof J., Filipiak, Marzena Baranowska i wsp.- Grupa Badawcza “Serce Kardiologów”: Ocena ryzyka wieƒcowego lekarzy – uczestników V Mi´dzynarodowego Kongresu Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego – badania przesiewowe. Polski Przeglàd Kardiologiczny 2002, 4, 3, 251–258. 15. Kuciarska-Ciesielska M.: Niektóre czynniki ryzyka zdrowotnego mieszkaƒców Polski. Zdrowie Publiczne. TCIX, 1999,7–8, 255– 264. 16. Zdrojewski T., M. Kàkol, Z. Babiƒska i wsp. : Pomiar g∏ównych czynników ryzyka chorób sercowo naczyniowych w Parlamencie. Kardiol. Pol. 2002, 56, 207–211. 17. Task Force Raport: Prevention of coronary heart disease in clinical practise. Recommendations of the Second Joint Task Force OF European and other Societies on coronary prevention. Eur. Heart Journal 1998, 19, 1434–1503. 91 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 92 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ˚YWIENIE dr med. E. Stachowska, prof. dr hab. med. D. Chlubek Post´py w badaniach nad sprz´˝onymi dienami kwasu linolowego Powszechnie uwa˝a si´, ˝e spo˝ywanie czerwonego mi´sa ma niekorzystny wp∏yw na nasze zdrowie z uwagi na wyst´pujàce w nim substancje o charakterze mutagennym i prozakrzepowym, których iloÊç dodatkowo wzrasta podczas obróbki cieplnej. Paradoksalnie jednak, w∏aÊnie z grillowanego mi´sa wo∏owego wyizolowano substancje o dzia∏aniu przeciwmutagennym i przeciwazapalnym (1). Okaza∏y si´ nimi sprz´˝one dieny kwasu linolowego (CLA). Przez d∏ugi okres pisano o CLA w samych superlatywach, a sprz´˝one dieny by∏y powszechnie wykorzystywane jako Êrodek sprzyjajàcy redukcji masy cia∏a. Jednak ostatnie doniesienia, wskazujàce na mo˝liwy udzia∏ jednego z izomerów CLA w indukcji peroksydacji lipidów, sk∏aniajà do wi´kszej ostro˝noÊci oraz do ponownej wnikliwej analizy wszystkich mo˝liwych aspektów metabolicznego dzia∏ania CLA (2). i jest produktem powstajàcym wy∏àcznie podczas chemicznej obróbki olejów. Innym wariantem budowy czàsteczkowej kwasu linolowego jest uk∏ad wiàzaƒ podwójnych, oddzielonych tylko jednym wiàzaniem pojedynczym. Taki uk∏ad wiàzaƒ podwójnych nosi nazw´ sprz´˝onych dienów, w którym wiàzania podwójne mogà przyjmowaç konfiguracj´ typu cis/cis, trans/trans, cis/trans oraz trans/cis (3, 4, 5). COOH W∏aÊciwoÊci chemiczne, struktura Wyst´pujàce w surowych olejach roÊlinnych wielonienasycone kwasy t∏uszczowe posiadajà w swojej strukturze wiàzania podwójne o konfiguracji cis. Kwas linolowy (C18:2 9-cis, 12-cis) ma dwa takie wiàzania w pozycjach 9 i 12. W procesie chemicznego utwardzania t∏uszczów powstajà izomery trans kwasów t∏uszczowych, majàce konfiguracj´ wiàzania podwójnego typu trans/trans. Kwas t∏uszczowy majàcy wiàzania typu trans przy atomach w´gla 9 i 12 nosi nazw´ kwasu linolelaidynowego 92 Ryc.1 Izomer cis9 trans11 CLA COOH Ryc.2 Izomer cis10, trans12 CLA Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 93 ˚YWIENIE CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Jak powstajà sprz´˝one dieny kwasu linolowego i jakie sà ich êród∏a CLA wyst´pujà powszechnie w ˝ywnoÊci, zarówno w produktach pochodzenia zwierz´cego jak i roÊlinnego (4). Powstajà w ˝o∏àdku zwierzàt poligastrycznych w wyniku bakteryjnej, beztlenowej biohydrogenacji kwasu linolowego. Zsyntetyzowane „de novo” dieny sà nast´pnie wykorzystywane do syntezy t∏uszczu mlekowego i Êródmi´Êniowego (3, 6). CLA powstajà tak˝e w jelitach zwierzàt monogastrycznych (np. szczura), gdzie wytwarzane sà przez flor´ bakteryjnà. Niewielkie iloÊci tych kwasów t∏uszczowych znaleziono w tkankach ryb, np. karpia i szczupaka (7). Stosunkowo ubogim êród∏em CLA sà oleje oraz wytworzone na ich bazie margaryny i inne produkty (ciastka, wypieki itd.) (4, 7). Szacuje si´, ˝e zawartoÊç dienów w cz´Êciowo utwardzonych t∏uszczach roÊlinnych nie przekracza 50 mg na 100 g t∏uszczu. Sprz´˝one dieny C18:2 znaleziono tak˝e w tkankach ludzkich (np. w tkance t∏uszczowej) oraz w ludzkim mleku (4). Ich pochodzenie w organizmie cz∏owieka mo˝e byç dwojakie: – sà dostarczane z dietà i wykorzystywane do syntezy triacylogliceroli, – mogà powstawaç w wyniku wolnorodnikowej peroksydacji kwasu linolowego, np. w obr´bie obszaru zapalnego (w ten sposób t∏umaczy si´ ich obecnoÊç w blaszce mia˝d˝ycowej) (4). Najwa˝niejszym pokarmowym êród∏em CLA jest mleko i jego przetwory oraz t∏uszcz Êródmi´Êniowy zwierzàt prze˝uwajàcych (wo∏u). Szacuje si´, ˝e zawartoÊç CLA w produktach mleczarskich wynosi od 2,9 mg do 26 mg na gram t∏uszczu, z czego izomer cis-9, trans11 stanowi 73–93% ogólnej zawartoÊci CLA (3,7). W mi´sie wo∏owym Êrednio znajduje si´ od 3,1–8,5 mg CLA w przeliczeniu na gram t∏uszczu. G∏ównym izomerem izolowanym z mi´sa wo∏owego jest tak˝e izomer cis-9, trans11 C18:2, stanowiàcy 57–85% CLA (2). Z kolei Chin szacuje, ˝e 100 g t∏uszczu wyst´pujàcego w mi´sie wo∏owym mo˝e zawieraç Êrednio od 100 do 400 mg izomeru cis-9, trans-11, który stanowi oko∏o 85% ogólnej puli wszystkich dienów (9). G∏ównym czynnikiem determinujàcym iloÊç CLA w t∏uszczu mlekowym jest zawartoÊç kwasu linolowego w paszy zwierzàt. Im jest ona wi´ksza, tym wi´ksze wytwarzanie CLA w ˝waczu i tym wi´ksza ich zawartoÊç w t∏uszczu mlekowym oraz Êródmi´Êniowym. Porównanie zawartoÊci CLA w wàtrobie m∏odych szczurów ze st´˝eniem CLA w mleku oraz paszy matek, wykaza∏o dodatnià korelacj´. Dodatkowo wykazano, ˝e izomery z konfiguracjà typu trans/trans by∏y preferencyjnie wychwytywane przez wàtrob´, podczas gdy wy- korzystanie dienów typu cis/trans by∏o cz´Êciowo ograniczone (10). Obróbka t∏uszczu w trakcie procesów przetwórczych ma znaczenie drugorz´dne jeÊli chodzi o wp∏yw na zawartoÊç CLA w produkcie (3). Wykazano, ˝e CLA sà odporne na dzia∏anie temperatury (podgrzewanie w niewielkim stopniu zmniejsza st´˝enie CLA w mi´sie). Obróbka termiczna nie powoduje tak˝e wzmo˝onego utleniania dienów, co mo˝e Êwiadczyç o du˝ej odpornoÊci tych t∏uszczów na procesy oksydacyjne (11). ZawartoÊç CLA w grillowanym mi´sie wo∏owym wynosi w przybli˝eniu 1g/kg (1). Dzia∏ania metaboliczne izomerów CLA Izomery kwasu linolowego cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12 mogà byç w ró˝ny sposób wykorzystywane w organizmie, mogà tak˝e wywieraç odmienny wp∏yw na metabolizm wielonienasyconych kwasów t∏uszczowych (12). Np. izomer trans-10, cis-12 C 18:2 w hodowli ludzkich komórek Hep G2 hamowa∏ proces desaturacji niezb´dnych nienasyconych kwasów t∏uszczowych poprzez wp∏yw na aktywnoÊç desaturaz komórkowych: delta 9, delta 6, delta 5. Komórki hodowane w Êrodowisku zawierajàcym trans-10, cis-12 CLA wykazywa∏y mniejszà zawartoÊç procentowà kwasów dihomogammalinolowego i arachidonowego w stosunku do zawartoÊci kwasu linolowego w fosfolipidach b∏on komórkowych. Tymczasem Hep G2 inkubowane z izomerem cis-9, trans11 CLA charakteryzowa∏y si´ mniejszà zawartoÊcià jednonienasyconych kwasów t∏uszczowych w porównaniu z ich nasyconymi odpowiednikami (13). Trans-10, cis-12 CLA jest izomerem obni˝ajàcym st´˝enie triacylogliceroli w komórkach tkanki t∏uszczowej (linii preadypocytarnej 3T3-L1). Jego dzia∏anie zale˝y od dawki, czasu ekspozycji oraz iloÊci kwasu linolowego (cis-9, cis-12 C18:2) w Êrodowisku. W tych komórkach izomer trans-10, cis-12 CLA zmienia∏ profil kwasów t∏uszczowych we frakcji fosfolipidów oraz lipidów oboj´tnych. W warunkach krótkotrwa∏ego czasu ekspozycji trans10, cis-12 CLA zwi´ksza∏ iloÊç bia∏ka receptorowego PPARgamma2 (14). Jest tak˝e oczywiste, ˝e obydwa izomery CLA majà odmienny wp∏yw na aktywnoÊç oraz wydajnoÊç procesu lipogenezy w komórkach ludzkiej i zwierz´cej tkanki t∏uszczowej (15, 16). Przeciwnowotworowa aktywnoÊç obydwu izomerów jest tak˝e zró˝nicowana. Podczas gdy trans-10, cis-12 CLA zmniejsza∏ proliferacj´ komórek rakowych oraz wprowadza∏ je w 93 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 94 ˚YWIENIE stan apoptozy, izomer cis-9, trans-11 podobnego efektu nie wykazywa∏ (17). Sà jednak tak˝e komórki ca∏kowicie niewra˝liwe na dzia∏anie CLA. Wzbogacajàc diet´ mieszaninà izomerów CLA (trans-10, cis12, 22,6%; cis-11, trans-13, 23,6%; cis-9, trans11, 17,6%; trans-8, cis-10, 16,6%; inne izomery 19,6%) spodziewano si´ uzyskaç wymierne zmiany metabolizmu w komórkach krwi obwodowej (PBMC). Tymczasem okaza∏o si´, ˝e wzbogacenie diety w CLA w ˝adnym stopniu nie wp∏yn´∏o na sekrecj´ prostaglandyny E2, lekotrienu B4, intrleukiny-1 beta czy czynnika wzrostu nowotworów w komórkach PBMC (18). Badania przeprowadzone na modelu ludzkim i zwierz´cym wykaza∏y, ˝e izomery CLA sà substancjami mogàcymi kontrolowaç mas´ tkanki t∏uszczowej. W organizmach zwierzàt wp∏yw CLA na gromadzenie lipidów w adipocytach wydaje si´ byç jednoznaczny. Wykazano, ˝e izomer trans-10, cis-12 CLA poprzez inhibicj´ lipazy lipoproteinowej oraz desaturazy stearoyl-CoA redukowa∏ wch∏anianie i gromadzenie lipidów. Natomiast drugi najpowszechniej wyst´pujàcy w organizmie izomer cis-9, trans 11 CLA wykazywa∏ dzia∏anie przeciwstawne (16). Sebedio i wsp. badali wp∏yw izomerów CLA (cis-9, trans-11 oraz trans-10, cis12) na metabolizm lipidów w wàtrobie szczurów karmionych przez 6 tygodni pokarmem zawierajàcym obydwa izomery CLA. Izomerem aktywnym metabolicznie by∏ trans-10, cis12 CLA, który o 32% redukowa∏ zawartoÊç triacylogliceroli w wàtrobie oraz podnosi∏ zawartoÊç kwasu stearynowego (C18:0) kosztem kwasu oleinowego (C18:1 n-9) (prawdopodobnie poprzez oddzia∏ywanie na wàtrobowà delta-9 desaturaz´). Izomer trans-10, cis-12 CLA indukowa∏ tak˝e wzrost st´˝enia wielonienasyconych kwasów t∏uszczowych w lipidach wàtroby (12). Tak˝e Roche i wsp. (19) demonstrujà rozbie˝ny wp∏yw izomerów cis-9, trans-11 CLA i trans-10, cis-12 CLA na metabolizm lipidów oraz regulacj´ ∏aknienia u myszy ob/ob. U tych zwierzàt dieta zawierajàca cis-9, trans-11 CLA wp∏yn´∏a na zmniejszenie zawartoÊci triacylogliceroli oraz st´˝enie niezestryfikowanych kwasów t∏uszczowych w osoczu. JednoczeÊnie izomer cis-9, trans-11 CLA przyczyni∏ si´ do hamowania ekspresji mRNA wàtrobowego czynnika regulujàcego SREBP-1c oraz do zmniejszenia iloÊci obydwu prekursorów i jàdrowych form bia∏ek SREBP-1. Natomiast w grupie myszy karmionych paszà z domieszkà trans-10, cis-12 CLA odnotowano du˝à utrat´ masy cia∏a oraz ekspresj´ mRNA bia∏ka UCP-2 w tkance t∏uszczowej brunatnej i bia∏ej. Niestety, równoczeÊnie obserwowano zwi´kszonà tendencj´ rozwoju insulinoopornoÊci 94 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 oraz wzrost st´˝enia glukozy i insuliny w osoczu (19). Oddzia∏ywanie CLA na mas´ tkanki t∏uszczowej odbywa si´ tak˝e poprzez ich wp∏yw na sekrecj´ leptyny. St´˝enie leptyny w osoczu odzwierciedla indywidualnà zawartoÊç t∏uszczu oraz indeks masy cia∏a (20, 21). Wykazano, ˝e CLA sà czynnikiem obni˝ajàcym, w organizmach zwierzàt i cz∏owieka, iloÊç wydzielanej do osocza leptyny (22, 23, 24, 25). U ludzi wp∏yw CLA na proliferacj´ oraz zawartoÊç lipidów w adipocytach nie jest do koƒca poznany i wyjaÊniony. W badaniach Lina porównano efekt ró˝nych typów izomerów CLA oraz kwasu oleinowego (OA) i linolowego (LA) na syntez´ lipidów oraz ich sekrecj´ przez komórki Hep G2. Inkubacja komórek z izomerem trans-10, cis-12 CLA, cis-9, trans-12 CLA, OA oraz LA przyczyni∏a si´ do wzrostu zawartoÊci triacylogliceroli (TAG) w badanych komórkach. Natomiast oba izomery wp∏ywa∏y odmiennie na sekrecj´ TG z komórek Hep G2: izomer cis-9, tarns-11 CLA spowodowa∏ jej wzrost, podczas gdy trans-10, cis-12 CLA w sposób wyraêny hamowa∏ wydzielanie TAG z Hep G2 (26). Z badania Browna i wsp. wynika natomiast, ˝e izomery CLA majà zró˝nicowany wp∏yw na aktywnoÊç lipogenezy w komórkach ludzkiej tkanki t∏uszczowej (SV) (15). Uzyskane wyniki wskazujà na zmniejszanie si´ zawartoÊci TAG w adipocytach w wyniku inkubacji komórek z izomerem trans-10, cis-12 CLA. Natomiast izomer cis-9, trans-11 C18:2 nie tylko nie hamowa∏ syntezy TG, lecz przyczyni∏ si´ do zwi´kszenia ich zawartoÊci w adipocycie. Z kolei w badaniach Kanga wykazano, ˝e izomer trans-10, cis-12 CLA redukowa∏ rezerwy lipidowe w hodowli komórek adipocytów 3T3-L1 poprzez inhibicj´ wra˝liwej na heparyn´ lipazy lipoproteinowej. Izomer trans-10, cis-12 redukowa∏ tak˝e ekspresj´ mRNA leptyny oraz wydzielanie leptyny w hodowli ludzkich adipocytów 3T3-L1 (27). Badania przeprowadzone in vitro wskazujà, ˝e mieszanina izomerów CLA w st´˝eniu 20–200 mmol/L powoduje ograniczenie proliferacji preadipocytów mysich 3T3-L1 oraz zmniejszenie w nich zawartoÊci lipidów. Izomery CLA przyczyni∏y si´ do zmniejszenia ekspresji mRNA dla receptora PPARg 2 i adi-pocytarnego bia∏ka wià˝àcego kwasy t∏uszczowe. Izomer trans-10, cis-12 C18:2 w hodowli preadipocytów wykazywa∏ szerokie spektrum dzia∏ania: wp∏ywa∏ na zmniejszenie aktywnoÊci lipazy lipoproteinowej, nasila∏ lipoliz´, indukowa∏ apoptoz´, redukowa∏ aktywnoÊç desaturazy stearoyl-CoA, przyczynia∏ si´ do zmniejszenia zawartoÊci triacylogliceroli (15). Dodanie kwasu linolowego do hodowli preadipocytów inkubowanych z dodatkiem Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 95 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 izomeru trans-10, cis-12 CLA spowodowa∏o przywrócenie wczeÊniejszej zawartoÊci TAG w komórkach. Ta obserwacja pozwala sàdziç, ˝e zmniejszenie zawartoÊci TAG przez CLA jest odwracalne, a redukujàce mas´ cia∏a w∏aÊciwoÊci CLA mogà byç spowodowane inhibicjà lipogenezy przez izomer trans-10, cis-12 C18:2 (15). Ponadto izomer trans-10, cis-12 CLA mo˝e obni˝aç st´˝enie triacylogliceroli w hodowli preadipocytów poprzez zwi´kszenie tempa utleniania kwasów t∏uszczowych. Wykazano, ˝e przyspieszone utlenianie kwasów t∏uszczowych przewy˝sza wp∏yw trans-10, cis-12 CLA na zwi´kszenie pobierania glukozy i kwasu oleinowego w hodowli preadipocytów 3T3-L1 (28). Dodatek trans-10, cis-12 CLA nasila∏ inkorporacj´ glukozy oraz kwasu oleinowego do frakcji lipidów komórkowych. Nie wp∏ywa∏ on natomiast na zmian´ tempa utleniania glukozy, podczas gdy utlenianie kwasu oleinowego w komórkach wzros∏o prawie o 55%. Black i wsp. zbadali krótkotrwa∏y (22 h) i d∏ugotrwa∏y (przez okres 19 dni) wp∏yw dienów trans-10, cis-12 oraz cis-9, trans-11 CLA na syntez´ i sekrecj´ triacylogliceroli, fosfolipidów i apolipoproteiny B (apoB) przez komórki raka odbytu. W krótkotrwa∏ym eksperymencie ˝aden z izomerów CLA nie zmieni∏ iloÊci syntetyzowanych przez komórki triacylogliceroli i fosfolipidów. Nie wp∏ywa∏ tak˝e na syntez´ i sekrecj´ apoliporoteiny B. Natomiast d∏ugotrwa∏e podawanie trans-10, cis-12 CLA do medium hodowlanego modulowa∏o, poprzez syntez´ triacylogliceroli, metabolizm jelitowych lipoprotein (29). CLA i choroby nowotworowe Oba izomery CLA zosta∏y uznane za czynniki mogàce hamowaç rozwój procesu nowotworzenia (3, 15). Zainteresowanie CLA wzros∏o jaszcze gdy odnotowano, ˝e wykazujà tak˝e w∏aÊciwoÊci antyoksydacyjne (29). W doÊwiadczeniach przeprowadzonych na myszach zaobserwowano, ˝e dodatek sprz´˝onych dienów kwasu C18:2 do paszy hamowa∏ rozwój indukowanych chemicznie nowotworów (1). W hodowlach z u˝yciem komórek ró˝nych linii adenocarcinoma i glioblastoma zaobserwowano, ˝e podanie CLA do medium inkubacyjnego zmniejsza∏o proliferacj´ komórek nowotworowych (30). Dok∏adna rola jakà CLA mogà odgrywaç w procesie karcinogenezy jest trudna do opisania, poniewa˝ ich oddzia∏ywania sà z∏o˝one. Palombo i wsp. stwierdzili, ˝e izomery CLA: cis-9, trans-11, cis-9, cis-11 i trans-10, cis-12 hamowa∏y proliferacj´ komórek rakowych linii kolorektalnej (HT-19, MIP-11101) oraz linii ˚YWIENIE komórek raka prostaty (PC-3). Szczególnie wyraêne dzia∏anie antyproliferacyjne wykazywa∏ izomer trans-10, cis-12 CLA, natomiast wp∏yw pozosta∏ych izomerów by∏ umiarkowany. Izomer trans-10, cis-12 CLA indukowa∏ tak˝e zale˝nà od kaspazy apoptoz´ bia∏ka (receptora) MIP-101 w komórkach PC-3 (31). W 2000 roku og∏oszono, ˝e produkty bogate w CLA, b´dàce sk∏adnikami diety, mogà chroniç przed rozwojem raka piersi u kobiet w okresie pomenopauzalnym. Aro bada∏ zawartoÊç CLA w diecie i osoczu kobiet chorujàcych na raka piersi w okresie przed i po menopauzie. U kobiet po menopauzie zawartoÊç CLA w diecie i osoczu by∏a wyraênie mniejsza ni˝ w grupie kontrolnej (kobiety przed i po menopauzie, nie chorujàce na raka) (32). Nied∏ugo potem w badaniach przeprowadzonych in vivo i in vitro w hodowli ludzkich komórek raka piersi MDA-MB-231 i MCF-7 wykazano, ˝e CLA mogà przyczyniaç si´ do zahamowania rozwoju raka piersi. Wykazano, ˝e regulacja ekspresji jednego z kluczowych enzymów desaturazy stearoyl-CoA (SCD) odbywa si´ dzi´ki CLA. Rezultat badaƒ wskazywaç mo˝e na regulacyjnà aktywnoÊç izomerów cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12 CLA. W komórkach MDA-MB-231 obydwa izomery regulowa∏y aktywnoÊç SCD poprzez redukcj´ jego iloÊci, podczas gdy w komórkach MCF-7 obydwa izomery hamowa∏y bezpoÊrednio aktywnoÊç katalitycznà enzymu (33). Dost´pna w wielu krajach komercyjna mieszanina izomerów CLA mo˝e tak˝e przyczyniaç si´ do os∏abienia wzrostu komórek rakowych (34). Kim i wsp. (16) badali skutecznoÊç dzia∏ania mieszaniny dwóch g∏ównych izomerów CLA (cis-9, trans-11 i trans-10, cis-12) w komórkach raka odbytu (Caco-2 cell). Zauwa˝ono, ˝e zahamowanie wzrostu komórek uzale˝nione by∏o od sekrecji insulinowego czynnika wzrostu typu II (IGF-II) oraz bia∏ka wià˝àcego IGF (IGFBPs). Trans-10, cis-12 CLA wyraênie ogranicza∏ podzia∏y komórek Caco-2, hamowa∏ w nich syntez´ DNA oraz indukowa∏ apoptoz´. Natomiast izomer cis-9, trans-11 CLA nie wykazywa∏ takiej aktywnoÊci (16). Przeciwnowotworowe dzia∏anie CLA mo˝e wynikaç z ich w∏aÊciwoÊci antyoksydacyjnych, wykazano bowiem, ˝e CLA mogà „neutralizowaç” powstajàcy podczas procesu peroksydacji tlen singletowy (7). Z prac Yurawecza wynika, ˝e w obecnoÊci tlenu singletowego CLA przekszta∏cane sà do form furanowych kwasów t∏uszczowych. Formy furanowe CLA wielokrotnie wykrywano w organizmach ˝ywych, ale ich rola metaboliczna nie zosta∏a dotychczas wyjaÊniona (29). Jak wynika z pracy Suzuki i wsp., tak˝e sprz´˝one dieny kwasu linolenowego (C18:3) 95 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 96 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 ˚YWIENIE CLN otrzymane z nasion roÊlin mia∏y cytotoksyczny wp∏yw na ludzkie komórki rakowe (linia bia∏aczkowa) (35). Pierwsze ostrze˝enie Korzystny obraz oddzia∏ywania CLA na redukcj´ t∏uszczowej masy cia∏a zosta∏ wykorzystany przez przemys∏ farmaceutyczny produkujàcy oparte na bazie CLA preparaty wspomagajàce odchudzanie. Tymczasem badania opublikowane w zesz∏ym roku na ∏amach Circulation mogà byç uznane za pierwsze ostrze˝enie sk∏aniajàce do lepszego poznania metabolizmu CLA w ludzkim organizmie (2). Okaza∏o si´, ˝e suplementacja diety izomerem trans-10, cis-12A CLA przyczyni∏a si´ do nasilenia stresu oksydacyjnego (mierzonego iloÊcià 8-iso PGF2a w moczu) oraz do wzrostu zawartoÊci bia∏ka CRP (o 110%) w organizmie (2). Zjawiska te autorzy ∏àczà z indukowanym przez izomer trans-10, cis-12 nasileniem peroksydacji lipidów oraz z trans-10, cis-12 CLA – zale˝nym rozwojem insulinoopornoÊci (2). Streszczenie Poj´cie „sprz´˝one dieny kwasu linolowego” (CLA) dotyczy opisu mieszaniny izomerów pozycyjnych i geometrycznych kwasu oktadekadienowego (C18:2), zawierajàcych w czàsteczce dwa sprz´˝one wiàzania podwójne. Podwójne wiàzanie w czàsteczce CLA mo˝e wyst´powaç zarówno w konfiguracji cis jak i trans (cis/cis, cis/trans, trans/cis, trans/trans), podczas gdy kwas linolowy (natywny) posiada obywa wiàzania podwójne w pozycji cis. SpoÊród wszystkich mo˝liwych izomerów CLA, izomery cis-9, trans-11 oraz trans-12, cis-12 sà najbardziej rozpowszechnione. Izomery CLA mo˝na znaleêç w wielu produktach spo˝ywczych: w produktach mleczarskich, mi´sie, w niektórych produktach pochodzenia roÊlinnego. ZawartoÊç CLA w produktach spo˝ywczych pochodzenia zwierz´cego jest zwykle wi´ksza ni˝ ich zawartoÊç w ˝ywoÊci pochodzenia roÊlinnego; produkty mleczne zawierajà wi´cej CLA ni˝ inne produkty pochodzenia zwierz´cego. Sprz´˝one dieny kwasu linolowe- go wywierajà korzystny wp∏yw na organizm: redukujà t∏uszczowà mas´ cia∏a, poprawiajà metabolizm glukozy, a tak˝e zapobiegajà powstawaniu indukowanych chemicznie nowotworów. Niestety, CLA u oty∏ych osób przyczyniajà si´ do nasilenia stresu oksydacyjnego oraz wzrostu zawartoÊci markerów zapalenia w organizmie. W tej pracy dokonujemy przeglàdu najaktualniejszych doniesieƒ opisujàcych dzia∏anie metaboliczne izomerów CLA. Abstract The term „conjugated linoleic” acid (CLA) refers to a mixture of positional and geometric isomers of octadecadienoic acid (C18:2) witch contain two conjugated double bonds. The double bond in the molecule of CLA, at each position, can be either in the cis or the trans configuration (cis/cis, cis/trans, trans/cis, trans/trans) while in native linoleic acid both double bonds have cis configuration. Among all possible isomers, cis-9, trans-11 CLA and trans-10, cis-12 CLA are major and the rest are minor constituents. CLA isomers are found in various foods, including dairy products, meat, certain vegetable products. In foods of animal origin the content of CLA is usually higher than in foods of plant origin, and in general, foods from ruminants contain more CLA than foods from non-ruminants. Conjugated linoleic acid has been reported to exert various beneficial effect: reduces body fat, improves impaired glucose metabolism, also prevents chemically indicate carcinogenesis. Unfortunately CLA increases oxidative stress and inflammatory biomarkers in obese men. In this paper we review the recently published data on CLA isomers metabolic action. Adres autorów: Katedra i Zak∏ad Biochemii i Chemii Pomorskiej Akademii Medycznej al. Powstaƒców Wlkp. 72 70-111 Szczecin [email protected]. szczecin.pl PiÊmiennictwo: 1. Ha Y.L., Strokson J., Pariza M.W.: Inhibition of benzo(a)pyrene-induced mouse fotrestomach neoplasia by conjugated dienoic derivatives linoleic acid. Cancer Res 1990, 50:1097–1101. 2. Riserus U., Basau S., Jovinge S., Fredrikson G.N., Arnlov J., Vesseby B.: Supplemantation with conjugated linoleic acid causes isomer – dependent oxidative stress and elevated C-reactive protein: a potential link to fatty acid-induced insulin resustance. Circulation 2002, 15: 1925–1929. 3. Bartnikowska E., Obiedzinski M., Grzeskiewicz S.: Rola i znaczenie sprz´˝onych dienów kwasu linolowego. Przemys∏ Spo˝ywczy 1999, 7: 16–18. 4. Bartnikowska E.: Can CLA be regarded as a nutraceutical? Pol J Food Nutr Sci 2000, 9: 55–61. 96 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 97 ˚YWIENIE 5. Park S.J., Park CH.W., Kim S.J., Kim J.K., Kim Y.R., Park K.A., Kim J.O., HA YL.: Methylation methods for the quantitative analysis of conjugated linoleic acid (CLA) isomers in various lipid samples. J Agric Food Chem 2002, 50: 989–96. 6. Beaulieu A.D., Drackley J.K., Merchen N.R.: Concentrations of conjugated linoleic acid (cis-9, trans-11 ocadecadienoic acid) are not increased in tissue lipids of cattle fed a high-concentrate diet supplemented with soybean oil. J Anim Sci 2002, 80: 847–61. 7. Fritsche J., Steinhard H.: Analysis, occurrence, and physiological properties of trans fatty acids (TFA) with particular emphasis on conjugated linoleic isomers (CLA) a review. Fett Lipid 1998, 100: 190–210. 8. Decker E.A.: The role of phenolic conjugated linoleic acid, carnosine, and pyrroloquinoline quinone as nonessentilal dietary antioxidants. Nutr Rev 1995, 53: 49–58. 9. Chin S.F., Liu W., Strokson J.M., Ha Y.L., Parizia M.W.: Dietary sourses of conjugated dienoic isomers of linolenic acid, a newly recognized class of anticarcinogenes. J Food Composition Analysis 1992, 5:185–197. 10. Yang L., Yeung S.Y., Huang Y., Wang H.Q., Chen Z.Y.: Preferential incorporation of trans, trans-conjugated linoleic acid isomers into the liver of suckling rats. Br J Nutr 2002, 87: 253–260. 11. Shantha N.C., Crum A.D., Decker E.A.: Evaluation of conjugated linoleic acid concentrations in cooked beef. J Agric Food Chem 1994,42: 1757–1760. 12. Sebedio J.L., Angioni E., Chardingy J.M., Gregorie S., Juaneda P., Berdeaux O.: The effect of conjugated linoleic acid isomers on fatty acid profiles of liver and adipose tissues and their conversion to isomers of 16:2 and 18:3 conjugated fatty acids in rats. Lipids 2001, 36: 575–582. 13. Eder K., Slomma N., Becker K.: Trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid suppresses the desaturation of linoleic and alpha-linolenic acid in Hep G2 cells. J Nutr 2002, 132: 1115–1121. 14. Evans M., Park Y., Pariza M., Curtis L., Kuebler B., McIntosh M.: Trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid reduces trigliceryde content while differentially affecting peroxisome proliferator activated receptor gamma 2 and a P2 expression in 3T3-L1 preadipocytes. Lipids 2001, 361: 1223–1232. 15. Brown J.M., Halvorsen Y.D., Lea-Currie Y.R., Geigerman C., McIntosh M.: Trans 10, cis-12, but not cis 9, trans 11, conjugated linoleic acid attenuates lipogenesis in primary cultures of stromal vascular cell from human adipose tissue. Nutrition 2002, 131: 2316–2321. 16. Pariza M.W., Park Y., Cook M.E.: The biologically active isomers of conjugated linoleic acid. Prog Lipid Res 2002, 40: 283–298. 17. Kim E.J., Holthuizen P.E., Park H.S., Ha Y.L., Jung K.C., Park J.H.: Trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid inhibits Caco-2-colon cancer cell growth. Am J Physiol Gastr Liver Physiol 2002, 283: G357–367. 18. Kelly D.S., Simon V.A., Taylor P.C., Rudolph I.L., Benito P., Nelson G.J., Mackey B.E., Erickson K.L.: Dietary supplementation with conjugated linoleic acid increased its concentration in human peripheral blood mononuclear cells, but did not alter their function. Lipids 2001, 36: 669–674. 19. Roche H.M., Noone E., Sewter C., Bennet S., Savage D., Gibney M.J., O’Rahilly S., Vidal-Puig A.J.: Isomer-dependent metabolic effects of conjugated linoleic acid: insights from molecular markers sterol regulatory element-binding protein-1c and LXR alpha. Diabetes 2002, 51: 3037–3044. 20. Freederich R.C., Hamann A., Anderson S., et al.: Leptin reflects body lipids content in mice: eidence for diet – induced leptin resisitance. Nat Med 1995, 1: 1311. 21. Maffei M., Halaas J., Ravussin E., Pratley R.E., Lee G.H., Zhang Y., Fei H., Kim S., Lallone K., Ranganates K Et al. : Leptin levels in human and rodent measurement of plasma leptin and ob RNA in obese and weight – reduced subject. Nat Med 1995, 1:1155–1161. 22. Delany J.P., Blom F., Truett A.A., Scimeca J.A., West D.B.: Conjugated linoleic acid rapily reduces body fat content in mice without affecting energy intake. Am J Physiol 1999, 276: R 1172–1179. 23. Yamasaki M., Mansho K., Ogino Y., Kasai M., Tachibana H., Yamodo K.: Acute reduction of serum leptin level by dietary conjugated linoleic acid in Sraque – Dawley rats. J Nutr Biochem 2000, 11: 464–471. 24. Masuzaki H., Ogawa Y., Isse N, Satoh N., Okazaki T., Shigemoto M., Mori K, Tamura N., Hosodu K., Yoshimasa T., et al.: Human obese gene expression – adipocyte – specyfic expression and regional differences an the adipose tissue. Diabetes 1995, 44: 855–858. 25. Yamasaki M., Ikaeda A., Oji M., Tanaka Y., Hirao A., Masaaki K., Iwata T., Tachibana H., Yamada K. M.: Modulation of body fat and serum leptin levels by dietary conjugated linoleic acid in Srague-Dawley rats fed various fat-level diets. Nutrition 2003, 19: 30–35. 26. Lin Y., Schuurbiers E., Van der Veen S., De Deckere E.A.: Conjugated linoleic acid isomers have differential effects on trigliceryde secretion in Hep G2 cells. Biochim Biophys Acta 2001, 1533: 38–46. 27. Kang K., Pariza M.W.: Trans-10, cis-12-Conjugated linoleic scid reduces leptin secretion from 3T3-L1 adipocytes. Biochem Biophys Res Commun 2001, 21: 377–382. 28. Evans M., Lin X., Odle J., McIntosh M.: Trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid increases fatty acid oxidation in 3T3-L1 preadipocytes. J Nutr 2002, 132: 450–455. 29. Black I.L., Roche H.M., Gibney M.J.: Chronic but not acute treatment with conjugated linoleic acid (CLA) isomers (trans-10, cis-12 CLA and cis-9, trans-11 CLA) affects lipid metabolism in Caco-2 cells. J Nutr 2002, 132: 2167–2173. 30. Yurawecz M.P., Hood J.K., Mossoba M.M., Roach J.A.G., Ku Y.: Furan fatty acids determined as oxidation products of conjugated octadecadienoic acid. Lipids 1995, 30: 595–598. 31. Schonberg S., Krokan H.: The inhibitory effect of conjugated dienoic derivatives (CLA) of linoleic acid on the growth of human tumor cell lines is in part due to increased lipid peroxidation. Anticancer Res 1995, 15: 1241–1246. 32. Palombo J.D., Ganguly A., Bistrian B.R., Menard M.P.: The antiproliferative effects of biologically isomers of conjugated linoleic acid on human colorectal and prostatic cancer cells. Cancer Lett 2002, 177: 163–172. 33. Aro A., Mannisto S., Salminen I., Ovaskainen M.L., Kataja V., Unsitupa M.: Inverse association between dietary and serum conjugated linoleic acid and risk of breast cancer in postmenopausal women. Nutr Cancer 2000, 38: 151–157. 34. Choi Y., Park Y., Storkson J,M., Pariza M.W., Ntambi J.M.: Inhibition of stearoyl-CoA desaturase ativity by the cis-9, trans-11 isomer and the trans-10, cis-12 isomer of conjugated linoleic acid in MDA-MB-231 and MCF-7 human breast cancer cells. Biochem Biophys Res Commun 2002, 294: 785–790. 35. Suzuki R., Noguchi R., Ota T., Abe M., Miyashita K., Kawada T.: Cytotoxic effect of conjugated trienoic fatty acids on mouse tumor and human monocytic leukaemia cells. Lipids 2001, 36: 477–482. 97 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 98 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 dr R. Francik, dr M. Knapik-Czajka, dr I. Cyganek, mgr M. Tyszka-Czochara, prof. dr hab. med. J. JaÊkiewicz Wp∏yw niektórych pochodnych kwasu klofibrowego na aktywnoÊç kinazy kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej (PDK) u szczurów rasy Wistar Pochodne kwasu klofibrowego, zwane tak˝e fibratami, sà stosowane w leczeniu chorób zwiàzanych z ró˝nego typu hiperlipoproteinemià. W wyniku dzia∏ania tych leków dochodzi w wàtrobie do ograniczenia szybkoÊci syntezy kwasów t∏uszczowych, a nast´pnie triacylogliceroli (TG) (1, 2, 3, 15). Fibraty tak modyfikujà ekspresj´ genów dla przemiany lipidowej, ˝e nast´puje obni˝enie aktywnoÊci syntezy kwasów t∏uszczowych i nasilenie przemian katabolicznych lipidów (23, 28). Ze wzgl´du na powszechne stosowanie przedstawianej grupy leków konieczne jest tak˝e poznanie niepo˝àdanego wp∏ywu tych zwiàzków na aktywnoÊç przemian metabolicznych. Ostatnio stwierdzono w badaniach tkanek zwierz´cych, ˝e leki te zaburzajà regulacj´ aktywnoÊci mitochondrialnego kompleksu dehydrogenazy rozga∏´zionych a-ketokwasów (19, 30). Dotychczas nie badano wp∏ywu fibratów na stan aktywnoÊci innych wieloenzymatycznych kompleksów mitochondrialnych, a w szczególnoÊci kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej (pyruvate dehydrogenase complex – PDH). Kompleks PDH jest enzymem regulatorowym przemiany w´glowodanów. W sk∏ad kompleksu PDH wchodzi bia∏ko E1 – dehydrogenaza pirogronianowa (E1; EC 1.2.4.1), bia∏ko E2 – acetylotransferaza dihydroliponianowa (E2; EC 2.3.1.12), bia∏ko E3 – dehydrogenaza dihydroliponianowa (E3; EC 1.8.1.4) oraz dodatkowo bia∏ko strukturalne X 98 (E3BP), a tak˝e specyficzna kinaza dehydrogenazy pirogronianowej (PDK; EC 2.7.1.99) oraz specyficzna fosfataza fosfodehydrogenazy pirogronianowej (PDP; EC 3.1.3.43) (11, 22, 25). Bia∏ka E1, E2 oraz E3 sà g∏ównymi sk∏adowymi katalitycznymi kompleksu PDH, natomiast swoista kinaza i swoista fosfataza biorà udzia∏ w regulacji aktywnoÊci kompleksu PDH (9, 24, 26). AktywnoÊç kompleksu PDH jest precyzyjnie kontrolowana poprzez modyfikacj´ kowalencyjnà. W wyniku takiej regulacji kompleks PDH wyst´puje w formie „fosfo” (nieaktywnej), bàdê „defosfo” (aktywnej). Specyficzna kinaza PDK, ÊciÊle po∏àczona z bia∏kami E1 i E2 kompleksu, katalizuje reakcje fosforylacji reszt serynowych w pozycji 172, 233, oraz 240 bia∏ka E1a (4, 10, 25). Specyficzna fosfataza PDF katalizuje z kolei reakcj´ defosforylacji tych reszt serynowych bia∏ka E1a. Na podstawie badaƒ u szczurów i myszy Kerbey i wsp. (13) oraz Patel i wsp. (17), jak równie˝ Popov i wsp. (18), opisali dok∏adnie mechanizm regulacji aktywnoÊci kompleksu PDH w modyfikacji kowalencyjnej, ze szczególnym uwzgl´dnieniem funkcji kinazy. W wyniku przeprowadzonych badaƒ stwierdzono, ˝e w zwiàzku ze Êcis∏ym po∏àczeniem kinazy PDK z kompleksem PDH mierzàc aktywnoÊç tego enzymu – mo˝na bezpoÊrednio wnioskowaç o aktywnoÊci ca∏ego kompleksu. AktywnoÊç obydwóch enzymów pozostaje bowiem w odwrotnej zale˝noÊci. Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 99 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Na podstawie, wst´pnych niepublikowanych jeszcze badaƒ (Harris R.A., JaÊkiewicz J.) stwierdzono, ˝e fibraty pobudzajà aktywnoÊç kinazy PDK. Zwi´kszenie aktywnoÊci kinazy PDK unieczynnia kompleks PDH. W obecnoÊci fibratów musi wi´c ulegaç zaburzeniu tlenowa dekarboksylacja kwasu pirogronowego, a zatem dochodzi do upoÊledzenia cyklu w´glowodanowo-lipidowego opisanego przez Randle’a i wsp. (21). Nast´pstwem tego rodzaju zaburzenia mo˝e byç podwy˝szone st´˝enie glukozy we krwi, co mo˝na uwa˝aç za ewentualny czynnik patogenny przy rozwoju cukrzycy typu II. Dla dok∏adnego zbadania tej obserwacji zastosowano model doÊwiadczalny, w którym u˝yto szczurów ˝ywionych paszà wysokow´glowodanowà (PW). Dostarczana z takim po˝ywieniem zwi´kszona iloÊç glukozy ogranicza aktywnoÊç kinazy PDK. Spodziewano si´, ˝e w takich warunkach oczekiwane pobudzenie przez fibraty aktywnoÊci tego enzymu b´dzie bardziej widoczne. Celem pracy by∏o okreÊlenie wp∏ywu wybranych fibratów, takich jak klofibrat, bezafibrat i fenofibrat, na aktywnoÊç kinazy PDK – enzymu regulujàcego aktywnoÊç kompleksu PDH. Dotychczas bowiem nie badano jeszcze wp∏ywu tych leków na enzymy bioràce udzia∏ w przemianie w´glowodanów. Materia∏ i metodyka Badania przeprowadzono w pi´ciu grupach szczurów p∏ci m´skiej rasy Wistar. Zwierz´ta by∏y w wieku 7–8 tygodni i mia∏y mas´ cia∏a od 178 do 188 g. W sposób losowy podzielono zwierz´ta na grupy. W ka˝dej grupie by∏y cztery szczury. Pierwsza grupa szczurów (I) stanowi∏a grup´ kontrolnà dla grupy II i otrzymywa∏a pasz´ standardowà (PS). Druga grupa (II) by∏a karmiona paszà wysokow´glowodanowà (PW) o zawartoÊci 60% w´glowodanów i stanowi∏a grup´ kontrolnà dla nast´pnych grup. Szczurom grup: trzeciej (III), czwartej (IV) i piàtej(V) podawano przez okres 14 dni pasz´ PW z dodatkiem odpowiednio klofibratu, bezafibratu i fenofibratu, w st´˝eniu 0,5%. W ostatnim dniu eksperymentu zwierz´ta wa˝ono i pobierano im krew, a nast´pnie zabijano przez dyslokacj´ kr´gów szyjnych rdzenia kr´gowego. W przeciàgu kilkunastu sekund wypreparowano wàtrob´, z której izolowano mitochondria wed∏ug metody opisanej przez Johnsona i wsp. (12), w modyfikacji Berry i Frienda (5). Dla oznaczenia aktywnoÊci kinazy PDK w wyizolowanych mitochondriach wst´pnie przeprowadzono aktywacj´ ca∏ego kompleksu PDH metodà podanà przez Wu i wsp. (29). AktywnoÊç kinazy PDK mierzono spektrofo- tometrycznie w spektrofotometrze Cary 100 Bio firmy Varian, przy d∏ugoÊci fali l=460 nm. Na podstawie uzyskanych wartoÊci pomiarów, przy zastosowaniu programu Data Analysis and Graphics Program Version 3.03 obliczano aktywnoÊç kinazy PDK, którà wyra˝ono jako wartoÊç sta∏ej szybkoÊci reakcji I-rz´du inaktywacji kompleksu PDH wzgl´dem czasu inkubacji z ATP. Dla potwierdzenia hipolipemicznego dzia∏ania pochodnych kwasu klofibrowego wykonano oznaczenia st´˝enia triacylogliceroli (TG) oraz cholesterolu ca∏kowitego (TC) w surowicy krwi, stosujàc zestawy enzymatyczne firmy POCH (Polska) oraz APR (Polska). Przeprowadzono tak˝e oznaczenia st´˝enia glukozy, korzystajàc z zestawu firmy POCH (Polska). Do oceny wp∏ywu rodzaju paszy jak i badanych pochodnych kwasu klofibrowego na aktywnoÊç kinazy PDK, jak równie˝ na przyrost masy cia∏a, a tak˝e na st´˝enie TG, TC i glukozy, pos∏u˝ono si´ analizà wariancji. W przypadkach, dla których wystàpi∏y ró˝nice znamienne statystycznie wykonano dodatkowo test Duncana dla przedzia∏u ufnoÊci p<0,05. Wyniki badaƒ WartoÊci Êrednie aktywnoÊci kinazy PDK w zawiesinie mitochondriów komórek wàtrobowych szczurów ˝ywionych paszà PW by∏y mniejsze ni˝ u zwierzàt karmionych paszà PS (tabela 1). Ró˝nica pomi´dzy tymi wartoÊciami by∏a statystycznie znamienna (p<0,05). Ârednia wartoÊç aktywnoÊci kinazy PDK w zawiesinie mitochondriów komórek wàtrobowych u szczurów grupy III, a tak˝e dla grupy IV i V, by∏a wi´ksza ni˝ Êrednia wartoÊç aktywnoÊci kinazy u zwierzàt grupy II. Ró˝nica pomi´dzy tymi wartoÊciami by∏a zawsze statystycznie znamienna (p<0,05). U szczurów grupy III i grupy IV wartoÊci Êrednie aktywnoÊci kinazy PDK by∏y podobne i zawsze mniejsze od wartoÊci aktywnoÊç kinazy PDK u szczurów grupy V. Ró˝nice wyst´pujàce pomi´dzy wartoÊciami Êrednimi by∏y znamienne statystycznie (p<0,05). Grupa zwierzàt AktywnoÊç PDK±δ Grupa I 8,05±0,21* Grupa II 4,47±0,18* Grupa III 9,09±0, 89* Grupa IV 9,92±0,11* Grupa V 12,34±0,25* Tab.1 Wp∏yw rodzaju paszy i pochodnych kwasu klofibrowego na aktywnoÊci kinazy PDK oznaczanà w zawiesinie mitochondriów komórek wàtrobowych (min–1) * – oznaczono ró˝nice istotne statystycznie aktywnoÊci kinazy PDK dla danej grupy szczurów (p<0,05), δ - wartoÊç odchylenia standardowego 99 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 100 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA U badanych zwierzàt oznaczano st´˝enie glukozy. W dniu rozpocz´cia eksperymentu st´˝enie glukozy by∏o podobne. Ârednia wartoÊç koƒcowego st´˝enia glukozy u zwierzàt z grupy II, III, IV oraz V by∏a wi´ksza ni˝ Êrednia wartoÊç st´˝enia poczàtkowego. Wyst´pujàca ró˝nica by∏a statystycznie znamienna (p<0,05). U zwierzàt, którym podawano pasz´ PW z dodatkiem klofibratu, bezafibratu lub fenofibratu, st´˝enie glukozy w surowicy krwi by∏o znacznie wi´ksze ni˝ u szczurów karmionych tylko paszà PW (tabela 2). U wszystkich zwierzàt w dniu rozpocz´cia eksperymentu wartoÊci Êrednie st´˝enia TG w surowicy krwi by∏y podobne (tabela 3). Koƒcowe st´˝enie TG u zwierzàt karmionych paszà PW by∏o wi´ksze ni˝ poczàtkowe. Dodatek do paszy PW klofibratu, bezafibratu lub fenofibratu powodowa∏ obni˝enie st´˝enia TG w grupie III, IV, a tak˝e V, w stosunku do wartoÊci poczàtkowych. Oznaczajàc st´˝enie TC stwierdzono, ˝e u zwierzàt ˝ywionych paszà PW nastàpi∏o znaczàce zwi´kszenie st´˝enia TC w surowicy krwi (tabela3). Natomiast podawanie wraz z paszà PW pochodnych kwasu klofibrowego wywo∏a∏o obni˝enie st´˝enia TC w surowicy krwi. W dniu rozpocz´cia eksperymentu Êrednie wartoÊci masy cia∏a zwierzàt w badanych grupach by∏y bardzo podobne, a ró˝nice mi´dzy nimi nie by∏y statystycznie znamienne (tabela 4). W dniu zakoƒczenia eksperymentu, po 14 dniach, zwierz´ta karmione paszà PW mia∏y wi´kszà mas´ cia∏a ni˝ szczury karmione paszà PS. Przyrost masy cia∏a u zwierzàt grupy II by∏ prawie dwukrotnie wi´kszy ni˝ w grupie I. W grupie III i IV nastàpi∏ nieznaczny przyrost masy cia∏a, przy czym dla grupy IV by∏ on naj- Grupa zwierzàt St´˝enie glukozy (mmol/l) Poczàtkowe±δ Koƒcowe±δ Grupa I 6,03±0,13 6,22±0,09 Grupa II 5,97±0,15 7,51±0,34 * Grupa III 6,02±0,48 10,71±0,12* Grupa IV 5,97±0,25 10,60±0,28* Grupa V 5,98±0,33 10,89±0,10* Tab.2 Wp∏yw rodzaju paszy i pochodnych kwasu klofibrowego na st´˝enie glukozy w surowicy krwi szczurów rasy Wistar; (mmol/l) * – oznaczono ró˝nice istotne statystycznie w stosunku do st´˝enia poczàtkowego dla danej grupy szczurów (p<0,05) δ – wartoÊç odchylenia standardowego Grupa zwierzàt St´˝enie TG (mmol/l) St´˝enie TC (mmol/l) Poczàtkowe±δ Koƒcowe±δ Poczàtkowe±δ Koƒcowe±δ Grupa I 1,03±0,05 1,08±0,04 3,17±0,08 3,21±0,05 Grupa II 1,04±0,02 1,52±0,12 * 3,20±0,17 4,68±0,27* Grupa III 1,06±0,02 0,84±0,08* 3,18±0,04 2,73±0,14* Grupa IV 1,05±0,03 0,69±0,09* 3,16±0,04 2,19±0,12* Grupa V 1,04±0,02 0,47±0,06* 3,17±0,06 1,72±0,07* Tab.3 Wp∏yw rodzaju paszy i pochodnych kwasu klofibrowego na st´˝enie TG oraz TC w surowicy krwi szczurów rasy Wistar (mmol/l) * – oznaczono ró˝nice istotne statystycznie w stosunku do st´˝enia poczàtkowego dla danej grupy szczurów (p<0,05) δ – wartoÊç odchylenia standardowego Grupa zwierzàt MP±δ (g) MK±δ (g) Grupa I 180,7±5,3 212,1±11,2* Grupa II 182,6±3,4 239,9±6,3 * Grupa III 182,0±3,9 226,9±8,0* Grupa IV 183,8±3,7 195,6±3,5* Grupa V 182,1±3,1 146,7±7,8* Tab.4 Wp∏yw rodzaju paszy i pochodnych kwasu klofibrowego na mas´ cia∏a szczurów rasy Wistar; (g) * – oznaczono ró˝nice istotne statystycznie w stosunku do poczàtkowej masy cia∏a dla danej grupy szczurów (p<0,05) δ – wartoÊç odchylenia standardowego 100 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 101 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 mniejszy. Natomiast w grupie V, u zwierzàt ˝ywionych paszà PW z dodatkiem fenofibratu, nastàpi∏ spadek masy cia∏a. Ró˝nice pomi´dzy wartoÊciami Êrednimi koƒcowej masy cia∏a we wszystkich grupach by∏y statystycznie znamienne (p<0,05). Dyskusja Do badania wp∏ywu niektórych fibratów na aktywnoÊç kinazy PDK zastosowano model doÊwiadczalny, w którym zwierz´tom grupy kontrolnej II podawano pasz´ PW. Zwi´kszona iloÊç w´glowodanów w po˝ywieniu warunkowa∏a wzmo˝onà przemian´ tej grupy zwiàzków. Powstajàcy w glikolizie pirogronian stanowi∏ substrat dla tlenowej dekarboksylacji katalizowanej przez aktywny w tych warunkach kompleks PDH. AktywnoÊç kinazy PDK musia∏a byç zatem ograniczona, co zosta∏o wykazane w przedstawionych powy˝ej wynikach. W mitochondriach nast´powa∏o wtedy zwi´kszenie st´˝enia acetylo-CoA, co przyspiesza∏o syntez´ de novo kwasów t∏uszczowych. Wyniki uzyskane dla szczurów ˝ywionych paszà PS stanowi∏y uk∏ad odniesienia dla szczurów grupy II. Przyrost masy cia∏a u zwierzàt grupy II by∏ prawie dwukrotnie wi´kszy ni˝ w grupie I, zatem zawartoÊç w´glowodanów w podawanym po˝ywieniu wp∏yn´∏a wyraênie na zwi´kszenie masy cia∏a. W dniu zakoƒczenia eksperymentu, szczury ˝ywione paszà PW z dodatkiem klofibratu, bezafibratu lub fenofibratu mia∏y ni˝szà mas´ cia∏a ni˝ zwierz´ta, którym nie podawano leków. Obserwowano tak˝e zró˝nicowany wp∏yw poszczególnych fibratów na przyrost masy cia∏a. Przyczyna zró˝nicowanego oddzia∏ywania fibratów na przyrost masy cia∏a – na podstawie uzyskanych wyników jest trudna do wyjaÊnienia. W mitochondriach komórek wàtrobowych u zwierzàt karmionych paszà PW dochodzi∏o do spadku aktywnoÊci kinazy PDK. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, i˝ aktywnoÊç kinazy PDK, oznaczana w zawiesinie mitochondriów komórek wàtrobowych szczurów grupy II, by∏a o po∏ow´ mniejsza w porównaniu do aktywnoÊci tego enzymu w grupie I. Tlenowa dekarboksylacja pirogronianu musia∏a wi´c zachodziç aktywniej u szczurów, którym podawano pasz´ PW, ni˝ u zwierzàt karmionych paszà PS. Ostatnio Priestman i wsp. (20) stwierdzili, i˝ pirogronian hamuje aktywnoÊç kinazy PDK, co wywo∏uje aktywacj´ kompleksu PDH. Natomiast Bonadonna i wsp. (6) pokazali, i˝ w ludzkich komórkach wàtrobowych wyst´puje Êcis∏a wspó∏zale˝noÊç pomi´dzy przemianà w´glowodanowà i lipidowà. Towle i wsp. (27) wykazali na podstawie prze- LECZENIE – PRACA ORYGINALNA prowadzonych prac, ˝e ekspresja genów dla enzymów lipogenezy jest regulowana st´˝eniem w´glowodanów. Szybki przebieg reakcji tlenowej dekarboksylacji pirogronianu do acetylo-CoA by∏ wi´c bodêcem do nasilenia syntezy substancji lipidowych u szczurów grupy II. Wykazano, ˝e dwutygodniowy okres ˝ywienia szczurów grupy II paszà PW by∏ wystarczajàcy dla wywo∏anie u nich hiperglikemii i hiperlipidemii, przy równoczesnym ograniczeniu aktywnoÊci kinazy PDK w mitochondriach komórek wàtrobowych. Potwierdzono zatem efekt metaboliczny paszy PW. Dodanie do paszy PW pochodnych kwasu klofibrowego szczurom grupy III, IV i V spowodowa∏o przewa˝nie znaczàcy wzrost aktywnoÊci kinazy PDK. W takich warunkach nast´powa∏o unieczynnienie kompleksu PDH. Przy ograniczonej szybkoÊci dekarboksylacji kwasu pirogronowego dochodzi∏o do przejÊciowego nagromadzenia pirogronianu w mitochondriach komórek wàtroby. Prawdopodobnie bardziej aktywnie, ni˝ normalnie, przebiega∏a wtedy karboksylacja pirogronianu do szczawiooctanu. Powodowa∏o to przyspieszenie glukoneogenezy, a powstajàca glukoza by∏a transportowana z wàtroby do krwi. W ten sposób mo˝na wyjaÊniç wy˝sze, ni˝ u szczurów ˝ywionych paszà PW, st´˝enie glukozy w surowicy krwi zwierzàt grupy III, IV oraz V, którym podawano pasz´ PW z dodatkiem pochodnych kwasu klofibrowego. Co do zmian st´˝enia glukozy w surowicy krwi, to podawane fibraty zaburzajà fizjologicznà regulacj´ st´˝enia glukozy we krwi. Na podstawie uzyskanych wyników oznaczenia aktywnoÊci kinazy PDK mo˝na wnioskowaç, ˝e przyczynà zwi´kszonego st´˝enia glukozy by∏ pobudzajàcy wp∏yw fibratów na aktywnoÊç kinazy PDK. Dla potwierdzenia hipolipemicznego dzia∏ania fibratów wykonano oznaczenia st´˝enia TG i TC w surowicy krwi. Zastosowane pochodne kwasu klofibrowego mia∏y ró˝ny wp∏yw na zmian´ st´˝enia TG, jak równie˝ TC, w surowicy krwi. Fibraty ograniczajà bowiem szybkoÊç syntezy cholesterolu i estrów cholesterolu, a tak˝e apolipoprotein w wàtrobie, co doprowadza do wytwarzania mniejszej iloÊci frakcji VLDL. W konsekwencji nast´puje wi´c spadek st´˝enia TG w osoczu krwi, jak wykazali ju˝ inni autorzy (8, 16). Brady i wsp. (7) udowodnili ponadto, ˝e w wàtrobie klofibrat powoduje wzrost aktywnoÊci palmitoilotransferazy karnitynowej, przez co szybciej zachodzi proces b-oksydacji kwasów t∏uszczowych. W komórkach wàtroby zmniejsza si´ zatem pula kwasów t∏uszczowych zu˝ywanych do syntezy TG. 101 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 102 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA Wywo∏ane przez pochodne kwasu klofibrowego zmiany w zakresie fizjologicznej regulacji kompleksu PDH by∏y przyczynà zaburzonej przemiany w´glowodanowej. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów postawiono nast´pujàce wnioski: 1. Klofibrat, bezafibrat oraz fenofibrat, dodane do paszy PW, wywo∏ujà w surowicy krwi szczurów zwi´kszenie st´˝enia glukozy. 2. U zwierzàt tych, karmionych paszà PW z dodatkiem fibratów, nast´powa∏o zawsze nasilenie aktywnoÊci kinazy PDK. Streszczenie Mitochondrialny kompleks PDH katalizuje nieodwracalnà reakcj´ tlenowej dekarboksylacji pirogronianu do acetylo-CoA. AktywnoÊç kompleksu PDH jest regulowana na drodze fosforylacji i defosforylacji. Wysokospecyficzna kinaza PDK katalizuje fosforylacj´ i unieczynnienie, podczas gdy wysokospecyficzna fosfataza PDP katalizuje reakcje defosforylacji i aktywacj´ kompleksu. Zmiana w aktywnoÊci tego kompleksu, wynikajàca z innych przyczyn ni˝ fizjologiczne, mo˝e zaburzaç przemian´ w´glowodanowà i lipidowà. Celem przeprowadzonych badaƒ by∏o wykazanie wp∏ywu pochodnych kwasu klofibrowego, takich jak klofibratu, bezafibratu, a tak˝e fenofibratu, na aktywnoÊç kinazy PDK. Szczurom rasy Wistar przez okres 14 dni podawano pasz´ PS (grupa I), albo pasz´ PW (grupa II), bàdê PW z dodatkiem klofibratu (grupa III), bezafibratu (grupa IV) lub fenofibratu (grupa V). Po dwutygodniowym okresie ˝ywienia zwierzàt odpowiednià paszà, szczury zabijano przez dyslokacj´ kr´gów szyjnych rdzenia kr´gowego. W przeciàgu kilkunastu sekund pobierano wàtrob´, z której izolowano mitochondria i w tych organellach oznaczano aktywnoÊç kinazy PDK. W zawiesinie mitochondriów komórek wàtrobowych szczurów grupy III, IV, a tak˝e V nastàpi∏ wyraêny wzrost aktywnoÊci kinazy PDK, w stosunku do wartoÊci uzyskanych dla grupy II. Wykazano wi´c, i˝ u˝yte do badaƒ fibraty zwi´ksza∏y aktywnoÊç kinazy PDK, przez co ogranicza∏y aktywnoÊç ca∏ego kompleksu PDH. Zaburzenie funkcji kinazy PDK po do- daniu fibratów do paszy PW wykonano po raz pierwszy. Summary Mitochondrial complex the pyruvate dehydrogenase (PDH) catalyses irreversible oxidative decarboxylation of pyruvate to acetyloCoA. Activity of the PDH complex is regulated by phosphorylation and dephosphorylation. Highly specific PDK kinase catalyses phosphorylation and inactivaction whereas, highly specific PDP phosphatase catalyses the dephosphorylation and activaction of PDH complex. PDH complex activity can be affected by different xenobiotics what in result disturb carbohydrate and lipid metabolism. The goal of the conducted research was to determine the effect of selected clofibric acid derivatives such as clofibrate, bezafibrate and fenofibrate on the PDK kinase activity in rat liver mitochondria. The Wistar rats were fed for 14 days with chow standard (group I) or chow high carbohydrate (group II), or chow high carbohydrate with addition of drugs e.g. clofibrate (group III), and bezafibrate (group IV) and fenofibrate (group V) in 0,5% concentration. After the period of two weeks the animals were killed by the dislocation of cervical vertebra. Then the liver mitochondria were isolated and the PDK kinase activity was determined them spectrophotometrically. The PDK kinase activity was higher in the mitochondria from liver of rats groups III, IV, and V in comparison to values obtained for group II. However, the increase in the PDK kinase activity varied, depending on the type of clofibric acid derivatives. Therefore, it was shown that fibrates used in this research increase the PDK kinase activity, thus limiting the activity of whole PDH complex. The distortion of PDK kinase function after adding fibrates to chow high carbohydrate was shown for the first time. Adres autorów: Zak∏ad Analityki Biochemicznej CM UJ ul. Medyczna 9 30-688 Kraków PiÊmiennictwo: 1. Adkins J. C., Faulds D.: Micronised fenofibrate. A review of its pharmacodynamic properties and clinical efficacy in the management of dyslipidemia. Drugs 1997, 54, 615–633. 2. Amacher D. E., Beck R., Schomaker S. J., Kenny C. V.: Hepatic microsomal enzyme induction, b-oxidation and cell proliferation following administration of clofibrate, gemfibrozil or bezafibrate in the CD rat. Toxicol. Appl. Pharmacol. 1997, 142, 143–150. 3. Auwerx J., Schoonjans K., Fruchart J. C., Staels B.: Transcriptional control of trigliceride metabolism: fibrates and fatty acids change the expression of 102 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 103 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA the LPL and apo C III genes by activating the nuclear receptor PPAR. Atherosclerosis 1996, 124 (suppl), S 29–S 37. 4. Behal R. H., Buxton D. B., Robertson J. G., Olson M. S.: Regulation of the pyruvate dehydrogenase multienzyme complex. Ann. Rev. Nutr. 1993, 13, 497–520. 5. Berry M.N., Friend D.S. : High yield preparation of isolated rat liver parenchymal cells a biochemical and fine structural study. J. Cell. Biol. 1996, 43, 506–52079. 6. Bonadonna R. C., Zych K., Boni C., Ferrannini E., De Fronzo R. A.: Time dependence of the interaction between lipid and glucose in humans. Am. Physiol. Sc.1989, 49–56. 7. Brady L.J., Ramsay R.R., Brady P.S.: Regulation of carnitine acyltransferase synthesis in lean and obese Zucker rats by dehydroepiandrosterone and clofibrate. J. Nutr. 1991, 121, 525–531. 8. Chapman M. J., Bruckert E.: The atherogenic role of triglicerides and small, dense low density lipoproteins: impact of ciprofibrate therapy. Atherosclerosis 1996, 124: S21–S 28. 9. Denyer G. S., Kerbey A. L., Randle Ph. J.: Kinase activator protein mediates longer-term effects of starvation on activity of pyruvate dehydrogenase in rat liver mitochondria. J. Biochem. 1986, 239, 347–354. 10. Harris R. A., Popov K. M., Shimomura Y., Zhao Y., Jaskiewicz J., Nanaumi N., Suzuki M.: Purification, characterization, regulation and molecular cloning of mitochondrial protein kinase. Adv. Enz. Regul. 1992, 32, 267–284. 11. Huang B., Gudi R., Wu P., Harris R.A., Hamilton J., Popov K.M.: Isoenzymes of pyruvate dehydrogenase phosphatase; DNA-derived amino acid sequences, expression and regulation. J. Biol. Chem. 1998, 273, 17680–17688. 12. Johnson D., Lardy H.: Isolation of liver or kindney mitochondria. Meth. Enzymol. 1967, 10, 96–100. 13. Kerbey A. L., Radcliffe P. M., Randle P. J.: Diabetes and the control of pyruvate dehydrogenase in rat heart mitochondria by concentration ratios of ATP/ADP, reduced/oxydized NAD+, and acetyl-CoA/CoA. Biochem. J. 1977, 164, 509–519. 14. K∏osiewicz-Latoszek L.: Fibraty w leczeniu hiperlipoproteinemii. Czynniki Ryzyka 1993, 1, 60–63. 15. Loo Y., Shin M., Yamashita Y., Ishigami M., Sasaki M., Sano K., Umezawa C.: Effect of feeding clofibrate-containing diet on the hepatic NAD+ level in rats. J. Nutr. Sci. Vitaminol. 1995, 41, 341–347. 16. Monk J. P, Todd P. A.: Bezafibrate. A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties, and therapeutic use in hyperlipidaemia. Drugs. 1987, 33, 539–576. 17. Patel M. S., Roche T .E.: Molecular biology and biochemistry of the pyruvate dehydrogenase complex . FASEB J. 1990, 4, 3224–3233. 18. PopovK. M., Kedishvili N. Y., Zhao Y., Shimomura Y., Crabb D.W., Harris R.: Primary structure of pyruvate dehydrogenase kinase establishes a new family of protein kinases. J. Biol. Chem. 1993, 268, 26602–26606. 19. Popov K. M., Zhao Y., Shimomura Y., JaÊkiewicz J., Harris R. A.: Dietary control and tissue specific expression of branched-chain alfa-ketoacid dehydrogenase kinase. Arch. Biochem. Biophys. 1995, 316, 148–154. 20. Priestman D. A., Orfali K. A., Sugden M. C.: Effects of progressive starvation and hyperthyroidism in vivo and of dibutyryl cyclic AMP and fatty acids in cultured cardiac myocytes. FEBS Lett. 1996, 393, 174–178. 21. Randle P. J., Hales C. N., Gerland P. B., Newshlome F. A.: The glucose fatty acid cycle. Lancet 1983,12, 785–789. 22. Sanderson S. Y., Miller C., Lindsay J. G.: Stechiometry, organization and catalytic function of protein X of the pyruvate dehydrogenase complex from bovine heart. Eur. J.Biochem. 1996, 236, 68–77. 23. Schoonjans K., Watanabe M., Suzuki H., Mahfoudi A., Zkrey G., Wahli W., Staels B. . Grimaldi P., Yamamoto T., Auverx J.: Induction of the acyl coenzyme A synthetase by fibrates and fatty acid is mediated by a peroxisome proliferator response element in activity and gene expression by nutrition and physical exercise. J. Nutr. 1995, 125, 1762 S–1765 S. 24. Sugden M. C., Fryer L. G. D., Orfali K. A., Priestman D. A., Donald E., Holness M. J.: Studies on the long-term regulation of pyruvate dehydrogenase kinase. Biochem. J. 1998, 329, 89–94. 25. Sugden M. C., Grimshaw R.M., Holness M. J.: The regulation of hepatic carbon flux by pyruvate dehydrogenase and pyruvate dehydrogenase kinase during long-term food restriction. Biochem. J. 1993, 296, 217–223. 26. Sugden M. C., Holness M. J.: The role of regulation of tissue pyruvate dehydrogenase complex activity during the starved-to-fed transition. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1988, 219–229. 27. Towle H.C., Kaytor E.N. Regulation of the expression of lipogenic enzyme genes by carbohydrate. Annu. Rev. Nutr. 1997, 17, 405–43351. 28. Voltti H., Savolainen M.J., Jauhonen V.P., Hassinen I.E.: Clofibrate – induced increase in coenzyme A concentration in rat tissues. Biochem. J. 1979, 182, 95–102. 29. Wu P., Sato J., Zhao Y. JaÊkiewicz J., Popov K.M., Harris R.A.: Starvation and diabetes increase the amount of pyruvate dehydrogenase kinase isoenzyme 4 in rat heart. Biochem. J. 1998, 329, 197–207 115. 30. Zhao Y., Popov K. M., Shimomura Y. Kedeshvili N., JaÊkiewicz J., Kuntz M., Kain J., Zhang B., Harris R. A.: Effect of dietary protein on the liver content and subunit composition of the branched-chain a-ketoacid dehydrogenase complex. Arch. Biochem. Biophys. 1994, 308, 446–453. 103 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 104 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE dr med. G. Piotrowski, prof. dr hab. med. Z. Gawor, lek. W. Piotrowski Fibraty we wspó∏czesnej kardiologii W ostatnich latach obserwowany jest olbrzymi wzrost zainteresowania leczeniem hipolipemizujàcym. Nie dziwi ten fakt, jeÊli weêmie si´ pod uwag´ jak ogromnà rol´ w rozwoju mia˝d˝ycy odgrywa hiperlipidemia. O ile na poczàtku lat 90. w ksià˝kach farmakologii jako leki hipolimemizujàce wymieniano przede wszystkim i na pierwszym miejscu pochodne kwasu fibrynowego, potocznie zwane fibratami, o tyle od kilku lat, po og∏oszeniu wyników kluczowych badaƒ nad statynami w zakresie pierwotnej (AFCAPS-TexCAPS, WOSCOPS) i wtórnej (CARE, LIPID, 4S) profilaktyki chorób uk∏adu sercowo-naczyniowego, pierwszoplanowymi lekami modyfikujàcymi korzystnie profil lipidowy sta∏y si´ statyny. Ich dzia∏anie jest jednak ograniczone. Tylko 22–35% pacjentów z rozpoznanà chorobà niedokrwiennà serca przyjmujàcych statyn´ przez 5 lat uniknie incydentu wieƒcowego. Zatem zdecydowana wi´kszoÊç chorych, pomimo przyjmowania leku, nie uniknie incydentu wieƒcowego. Potrzebne jest wobec tego doskonalenie metod leczenia i poszukiwanie optymalnych leków. Warto postawiç sobie pytanie, gdzie obecnie, we wspó∏czesnej kardiologii, znajduje si´ miejsce fibratów? Fibraty nie sà lekami nowymi. Pierwszym prototypowym lekiem tej grupy by∏ klofibrat, u˝ywany w klinice ju˝ w latach 60. Jest to przedstawiciel I generacji fibratów. Jednak pomimo skutecznego obni˝ania trójglicerydów (1, 2) szybko zniknà∏ on z powszechnego u˝ycia, poniewa˝ zaobserwowano, ˝e zwi´ksza∏ cz´stoÊç wyst´powania kamicy dróg ˝ó∏cio- 104 wych oraz cz´stoÊç wyst´powania nowotworów. II generacji fibratów zosta∏a wprowadzona w latach 70. Nale˝à do niej: fenofibrat, bezafirat, etofibrat, gemfibrozyl. Nast´pnie pojawi∏ si´ na rynku ciprofibrat oraz preparaty fenofibratu mikronizowanego o bardziej korzystnych w∏asnoÊciach farmakokinetycznych i farmakodynamicznych, które zalicza si´ do III generacji leków tej grupy. Czàsteczki wszystkich fibratów sà podobne chemicznie do krótko∏aƒcuchowych kwasów t∏uszczowych i majà w∏aÊciwoÊci hydrofobowe. Molekularny mechanizm dzia∏ania fibratów Mechanizm dzia∏ania fibratów na poziomie molekularnym zosta∏ wyjaÊniony niedawno. Leki te oddzia∏ywujà na receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPARs-peroxisome proliferator-activated receptors) i za ich poÊrednictwem modyfikujà ekspresj´ genów odpowiedzialnych za syntez´ enzymów i innych bia∏ek bioràcych udzia∏ w metabolizmie lipoprotein (3, 4, 5). PPARs to rodzina receptorów jàdrowych, które przekazujà impulsy przenoszone za poÊrednictwem zwiàzków rozpuszczalnych w t∏uszczach, np. hormonów lub kwasów t∏uszczowych, do jàdra komórkowego (3) i na poziom molekularny. Zidentyfikowano 3 ró˝ne grupy PPARs: PPAR-a, PPAR-b i PPAR-g, ka˝dy kodowany przez inny gen i ka˝dy z ró˝nym rozmieszczeniem tkankowym. Metabolizm lipidów i lipoprotein powiàzany jest najÊciÊlej z PPAR-a, którego sztucznymi aktywatorami sà fibraty Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 105 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 (6, 7). PPAR-a obecny jest g∏ównie w wàtrobie, nerkach, sercu, mi´Êniach szkieletowych, tkance t∏uszczowej i na komórkach Êcian naczyƒ (8, 9). Poprzez wiàzanie si´ z PPAR-a dzia∏ajà: fenofibrat, ciprofibrat, klofibrat. Bezafibrat natomiast w jednakowym stopniu aktywuje wszystkie trzy rodzaje receptorów PPARs – PPAR-a, PPAR-b PPAR-g (10). Ró˝nice obserwowane w dzia∏aniu ró˝nych fibratów mo˝na wyjaÊniç mi´dzy innymi ró˝nym stopniem powinowactwa poszczególnych czàsteczek leków do receptorów PPARs. Plejotropowe dzia∏anie fibratów Receptory PPARs poÊredniczà w wielu istotnych procesach fizjologicznych i ∏àczà je wzajemnie ze sobà. Regulujà bowiem nie tylko ekspresj´ bia∏ek bioràcych udzia∏ w metabolizmie lipidów, ale tak˝e bia∏ek b´dàcych mediatorami zapalenia, czynnikami krzepni´cia i fibrynolizy, regulatorami apoptozy oraz regulatorami gospodarki glukozy. Tak wi´c nie tylko statyny ale i fibraty majà wielokierunkowe dzia∏anie plejotropowe, które dobrze zosta∏o udokumentowane w badaniach eksperymentalnych. Efekt przeciwzapalny fibratów jest wielokierunkowy. Pobudzenie PPAR-a obni˝a produkcj´ TNF-alfa (11). Zaobserwowano, ˝e fibraty hamujà syntez´ tak˝e innych cytokin. Po zastosowaniu fibratów obserwowano spadek st´˝enia inerleukiny 1 (IL-1), interleukiny 6 (IL-6) oraz 6-keto PGF 1-alfa (12). Fibraty obni˝ajà tak˝e st´˝enie czynników zapalnych, takich jak CRP i cyklooxygenaza-2. WÊród czynników uk∏adu krzepni´cia, których st´˝enie jest korzystnie modyfikowane przez fibraty nale˝à: osoczowy czynnik krzepni´cia VII (13), fibrynogen, antytrombina 3 oraz istotny sk∏adnik uk∏adu fibrynolizy – inhibitor aktywatora plazminogenu typu 1 (PAI-1) (14, 15, 16, 18, 19). Wst´pne obserwacje sugerujà, ˝e poprzez pobudzenie receptorów PPAR-a fenofibrat hanuje ekspresj´ Naczyniowej Czàsteczki Adhezyjnej 1 (Vascular Cell Adhesion Molecule – VCAM-1) na komórkach Êródb∏onka. Czàsteczka ta u∏atwia adhezj´ leukocytów na powierzchni komórek Êródb∏onka oraz u∏atwia interakcj´ leukocytów z komórkami mi´Êni g∏adkich Êciany naczynia. Obni˝enie st´˝enia czynników prozapalych oraz modulacja ekspresji VCAM-1 ma wp∏yw na wyhamowanie lokalych i uogólnionych procesów zapalnych, w tym mia˝d˝ycy, dla której zapalenie jest istotnym elementem patogenetycznym. Ten efekt zosta∏ potwierdzony nie tylko w badaniach eksperymentalnych, ale tak˝e w badaniach klinicznych (BECAIT, LOCAT, SEND- LECZENIE CAP, DAIS), w których za pomocà koronarografii udowodniono, ˝e niektóre z fibratów spowalniajà tworzenie si´ i przyrost blaszek mia˝d˝ycowych. Teoretycznie, poprzez bezpoÊredni i poÊredni wp∏yw na komórki Êrób∏onka oraz komórki mi´Êni g∏adkich Êciany naczynia, fibraty mogà mieç du˝y udzia∏ w hamowaniu procesów zwiàzanych z restenozà. Ten aspekt jednak wymaga potwierdzenia w badaniach. Bowiem dotychczas ˝adne badanie kliniczne nie potwierdzi∏o aby statyny, pomimo szeroko udokumentowanego dzia∏ania przeciwzapalnego oraz dzia∏ania spowalniajàcego tworzenie si´ zmian mia˝d˝ycowych, mia∏y jakikolwiek korzystny wp∏yw na zjawisko restenozy wyst´pujàce po przezskórnych interwencjach wieƒcowych. Fibraty obni˝ajà podwy˝szone st´˝enie kwasu moczowego w osoczu w polimetabolicznym zespole X (16). Powodujà tak˝e obni˝enie st´˝enia silnie aterogennej lipoproteiny Lp(a) (17). Wp∏yw fibratów na gospodark´ glukozy jest szczególnie korzystny u pacjentów z zespo∏em metabolicznym i nietolerancjà glukozy. Niektóre fibraty poprawiajà wra˝liwoÊç tkanek obwodowych na dzia∏anie insuliny. Zmniejszajà hiperinsulinemi´ i hiperglikemi´. Dotyczy to w szczególnoÊci bezafibratu, który dzia∏a jako agonista wszystkich trzech znanych rodzajów PPARs, w tym poprzez pobudzanie PPAR-a (10, 20). Ten receptor jest ÊciÊle zwiàzany z gospodarkà glukozy. Poprzez jego aktywacj´ dzia∏a grupa leków zmniejszajàca opornoÊç tkanek na insulin´ – tiazolidynediony. Obserwowano równie˝, ˝e fenofibrat obni˝a st´˝enie insuliny u pacjentów z zespo∏em polimetabolicznym. Poprawa insulinowra˝liwoÊci tkanek obwodowych po fibratach mo˝e byç wynikiem wzrostu transportu kwasów t∏uszczowych z tkanek obwodowych do wàtroby oraz nasilenia ich b-oksydacji w wàtrobie, co ma u∏atwiaç utylizacj´ w mi´Êniach szkieletowych (21, 22). Wspomniany efekt fibratów, polegajàcy na hamowaniu produkcji TNF-alfa – czynnika os∏abiajàcego dzia∏anie insuliny, ma prawdopodobnie tak˝e znaczny udzia∏ w poprawie insulinowra˝liwoÊci. Poprzez popraw´ insulinowra˝liwoÊci, korzystny wp∏yw na funkcj´ Êródb∏onka i popraw´ wazodylatacyjnej funkcji Êciany naczynia – fibraty obni˝ajà ciÊnienie t´tnicze krwi (23, 24, 25). By∏y tak˝e doniesienia na temat poprawy funkcji Êródb∏onka po leczeniu fibratami w dusznicy bolesnej typu Prinzmetala. U ludzi fibraty obni˝ajà osoczowe st´˝enie trójglicerydów, zwi´kszajà osoczowe st´˝enie cholesterolu HDL-C, oraz obni˝ajà osoczowe st´˝enie cholesterolu LDL-C. Dzieje si´ to w wyniku, poznanych cz´Êciowo, oddzia∏ywaƒ na poziomie molekularnym. 105 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 106 LECZENIE Zidentyfikowano dotychczas 5 genów kodujàcych bia∏ka metabolizmu HDL, których regulacja zwiàzana jest z PPAR-a (7). Poprzez aktywacj´ PPAR-a hepatocytu fibraty aktywujà ekspresj´ genów dla apoliproteiny A-I i A-II (26, 27, 28) (g∏ównych sk∏adników czàsteczki HDL) w hepatocycie, przyczyniajàc si´ w ten sposób do zwi´kszenia st´˝enia frakcji HDL. Pobudzenie receptora PPAR-a powoduje nasilenie ekspresji genów dla lipazy lipoproteinowej w hepatocycie, co prowadzi do zwi´kszenia tempa lipolizy w wàtrobie (29). Ten proces z kolei doprowadza do wzrostu st´˝enia pre-bHDL, który jest kluczowym noÊnikiem cholesterolu z komórek obwodowych do wàtroby. Z PPAR-a sprz´˝ona jest tak˝e ekspresja powierzchniowych receptorów komórkowych bioràcych udzia∏ w transporcie cholesterolu z tkanek obwodowych do wàtroby. Sà to receptory CLA-1/SR-BI (scavenger receptor class B type 1) – receptor zmiatajàcy klasy B typ I i ABC-1 (adenosine triphosphate-binding cassete transporter-1) – receptor regulujàcy wyjÊcie cholesterolu z komórek. Obydwa receptory zlokalizowane sà na hepatocytach i komórkach obwodowych, w tym tak˝e na makrofagach. Receptory te swoiÊcie ∏àczà si´ z czàsteczkami HDL. Receptor CLA-1/SR-BI zlokalizowany na hepatocytach ∏àczy si´ z du˝à swoistoÊcià z HDL i poÊredniczy w selektywnym wychwycie cholesterolu z HDL przez komórki wàtroby i komórki innych narzàdów wytwarzajàcych sterydy (30, 31, 32). Wychwyt ten ma charakter selektywny co znaczy, ˝e odbywa si´ bez internalizacji i degradacji czàsteczek HDL. Receptor CLA-1/SR-BI jest kluczowym miejscem przez, które cholesterol z komórek obwodowych (równie˝ z makrofagów) jest wychwytywany przez wàtrob´ (33, 34). Z kolei ABC-1 jest receptorem zlokalizowanym na powierzchni komórek obwodowych (równie˝ makrofagów). Jego rola polega na wydzielaniu niezestryfikowanego cholesterolu i fosfolipidów z komórek oraz wbudowywaniu go do czàsteczek HDL (35). Wykazano, ˝e pobudzenie PPAR-a przez fibraty powoduje indukcj´ ekspresji obu receptorów (CLA-1/SR-BI, ABC-1) na powierzchni komórek (33, 34). Zatem CLA-1/SR-BI i ABC-1 sà kluczowym ogniwem w tak zwanym odwrotnym transporcie cholesterolu. Wp∏yw na lipidogram Najsilniejszy wp∏yw fibraty wykazuje na trójglicerydy. W celu obni˝enia st´˝enia trójglicerydów w stopniu porównywalnym ze standardowà dawkà fenofibratu 200M (mikronizowanego), trzeba stosowaç maksymalnà dawk´ najsilniejszej statyny (3). 106 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Obni˝enie st´˝enia trójglicerydów jest zwiàzane z trzema niezale˝nymi mechanizmami. Po pierwsze fibraty, poprzez oddzia∏ywanie na receptory PPARs, zwi´kszajà ekspresj´ genów kodujàcych bia∏ka bioràce udzia∏ w b-oksydacji kwasów t∏uszczowych – substratu do produkcji trójglicerydów. Nasilenie b-oksydacji kwasów t∏uszczowych w mitochondriach powoduje wzrost intensywnoÊci ich katabolizmu, co prowadzi do ograniczenia ich dost´pnoÊci w produkcji trójglicerydów VLDL. Po drugie, fibraty nasilajà syntez´ osoczowej lipazy lipoproteinowej (37). Po trzecie, poprzez hamowanie ekspresji genu dla apo-III, b´dàcej inhibitorem lipazy lipoproteinowej, nasilajà jej aktywnoÊç. Aktywacja lipazy lipproteinowej pociàga za sobà intensyfikacj´ lipolizy lipoprotein bogatych w trójglicerydy. Zwi´kszona lipoliza prowadzi z kolei do zwi´kszenia iloÊci prekursorów HDL, które powstajà w krà˝eniu ze sk∏adników pochodzàcych z lipoprotein bogatych w trójglicerydy. ZdolnoÊç do podnoszenia st´˝enia cholesterolu HDL jest drugim (w Êwietle ostatnich badaƒ – mo˝e nawet pierwszoplanowym) wa˝nym efektem dzia∏ania fibratów. W przypadku fenofibratu i ciprofibatu wzrost ten jest dwukrotnie wi´kszy ni˝ przeci´tnie po statynach. Z badaƒ klinicznych wynika, ˝e wzrost st´˝enia cholesterolu HDL po fibratach jest tym wy˝szy im ni˝sze by∏o jego wyjÊciowe st´˝enie (38). Tak jak statyny sà lekami z wyboru dla redukcji cholesterolu LDL, tak fibraty sà równie˝ lekami z wyboru dla podniesienia st´˝enia cholesterolu HDL i/lub spadku trójglicerydów (39). Najs∏abiej fibraty wp∏ywajà na redukcj´ st´˝enia cholesterolu LDL, i w tym aspekcie nie wytrzymujà konkurencji ze statynami. W badaniach DAIS obserwowano, ˝e fenofibrat obni˝a∏ st´˝enie cholesterolu LDL o 6% (40). Fenofibrat jednak jest najsilniej dzia∏ajàcym na cholesterol LDL fibratem. Wp∏yw fibratów na profil lipidowy jest szczególnie korzystny w zespole metabolicznym X oraz w cukrzycy typu 2. W obu tych stanach patologicznych obserwuje si´ konstelacj´ lipidogramu okreÊlanà mianem aterogennej dyslipidemii. Charakteryzuje si´ ona podwy˝szonym st´˝eniem trójglicerydów, obni˝onym st´˝eniem cholesterolu HDL, obecnoÊcià ma∏ych g´stych lipoprotein LDL. St´˝enie cholesterolu ca∏kowitego oraz cholesterolu LDL jest zazwyczaj w normie lub jest nieznacznie podwy˝szone (41, 42, 43, 44). Obserwuje si´ równie˝ podwy˝szone st´˝enie apolipoproteiny B oraz podwy˝szone st´˝enie VLDL – frakcji szczególnie wzbogaconej w cholesterol (43). Fibraty obni˝ajà silnie trójglicerydy, podnoszà st´˝enie cholesterolu HDL, obni˝ajà umiarkowanie st´˝enie cholesterolu LDL, a Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 107 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 szczególnie obni˝ajà st´˝enie aterogennej frakcji ma∏ych g´stych lipoprotein LDL (45). Ponadto obserwowano, ˝e fenofibrat powoduje dodatkowo przesuni´cie rozk∏adu podfrakcji cholesterolu LDL. Pod jego wp∏ywem wzrasta st´˝enie czàsteczek o poÊredniej g´stoÊci, a zmniejsza si´ st´˝enie silnie aterogennych, ma∏ych, g´stych czàsteczek LDL (45). U pacjentów z cukrzycà typu 2 i dobrà kontrolà glikemii obserwowano po stosowaniu fenofibratu redukcj´ ma∏ych silnie aterogennych czàsteczek LDL-3 o 43% na korzyÊç lekkich, mniej g´stych czàsteczek LDL-1 i LDL-2 (46). Fibraty stosowane u chorych z cukrzycà i zespo∏em metabolicznym X powodujà obni˝enie poposi∏kowej hiperlipidemii, czego nast´pstwem jest poprawa funkcji endotelium i zmniejszenie stresu oksydacyjnego (47). Fibraty w Êwietle medycyny faktów Wbrew potocznym opiniom przeprowadzono doÊç znacznà liczb´ badaƒ klinicznych oceniajàcych u˝ytecznoÊç i skutecznoÊç fibratów. Mo˝na wyró˝niç trzy kierunki badaƒ z zastosowaniem fibratów: 1. zastosowanie fibratów w prewencji pierwotnej i wtórnej w celu obni˝enia st´˝enia cholesterolu (badania WHO, HHS), 2. zastosowanie fibratów w celu podniesienia niskich wartoÊci st´˝enia cholesterolu HDL w przebiegu aterogennej dyslipidemii (VA-HIT, BIP), 3. zastosowanie fibratów w celu zahamowania progresji mia˝d˝ycy naczyƒ wieƒcowych z zastosowaniem koronarografii (BECAIT, LOCAT, DAIS) oraz w naczyniach t´tnic szyjnych (SENDCAP). Pierwszym wielooÊrodkowym badaniem klinicznym (15745 pacjentów), kontrolowanym placebo, by∏o badanie WHO – Cooperative Trial for the Prevention of Ischemic Heart Disease, w którym u pacjentów w dobrym ogólnym stanie zdrowia, ze st´˝eniem cholesterolu w górnej 1/3 rozk∏adu st´˝eƒ w populacji ogólnej (Êrednio 6,4 mmol/l) wykazano, ˝e klofibrat w dawce 1,6 g/dob´, w porównaniu z grupà kontrolnà, przy Êrednim okresie stosowania 5,3 roku, zmniejsza∏ cz´stoÊç pierwszego powa˝nego incydentu wieƒcowego o 20% (p<0,05). Wynik ten osiàgni´to tylko dzi´ki zmniejszeniu o 25% cz´stoÊci wyst´powania zawa∏u serca niezakoƒczonego zgonem, bez wp∏ywu na cz´stoÊç wyst´powania pierwszego Êmiertelnego incydentu wieƒcowego. Niestety, w wyniku stosowania klofibratu zwi´ksza∏a si´ o 20% ogólna ÊmiertelnoÊç (p<0,05). W tym badaniu klofibrat zmniejsza∏ st´˝enie ca∏kowitego cholesterolu o 9%, co by∏o wartoÊcià znamiennà statys- LECZENIE tycznie. Wyniki tego pierwszego badania, opublikowane w 1978 roku na ∏amach British Heart Journal, postawi∏y fibraty w dwuznacznej sytuacji. Z jednej strony udowodniono, ˝e obni˝enie st´˝enia cholesterolu w surowicy mo˝e zmniejszaç cz´stoÊç wyst´powania zawa∏u serca niezakoƒczonego zgonem, jednak z drugiej strony leczenie klofibratem mog∏o zwi´kszaç ÊmiertelnoÊç ogólnà . Wyniki nast´pnego badania – HHS (Helsinki Heart Study), przedstawione na ∏amach New England Journal of Medicine w 1987 roku, okaza∏y si´ o wiele bardziej korzystne dla fibratów dzi´ki efektowi jaki osiàgni´to stosujàc w prewencji pierwotnej gemfibrozil. Podczas obserwacji 4081 m´˝czyzn, bez rozpoznanej choroby niedokrwiennej serca, trwajàcej Êrednio 60,4 miesiàce wykazano, ˝e gemfibrozil w dawce 2 x 600 mg dziennie, w porównaniu z placebo, zmniejsza∏ st´˝enie cholesterolu ca∏kowitego w surowicy o 11%, cholesterolu LDL o 10%, trójglicerydów o 43%. JednoczeÊnie zmniejszy∏a si´ znamiennie, o 37%, liczba niezakoƒczonych zgonem zawa∏ów serca (p<0,05) oraz ∏àczna cz´stoÊç incydentów wieƒcowych (zgonów i Êmiertelnych oraz niezakoƒczonych zgonem zawa∏ów serca) o 34% (p<0,02). Stwierdzono równie˝ tendencj´ do zmniejszania ÊmiertelnoÊci z powodu choroby wieƒcowej – o 26%. Ró˝nica ta jednak nie mia∏a znamiennoÊci statystycznej. Nie stwierdzono tak˝e wp∏ywu na ÊmiertelnoÊç ogólnà. Analizujàc wyniki badania HHS zauwa˝ono, ˝e najwi´kszy wzrost st´˝enie cholesterolu HDL wystàpi∏ u pacjentów z najni˝szymi wyjÊciowymi wartoÊciami jego st´˝enia (38, 48). W badaniu tym jednak pacjenci mieli wysokie st´˝enia cholesterolu LDL i stosunkowo wysokie (Êrednio 47 mg/dl) st´˝enia cholesterolu HDL. Pojawi∏a si´ w zwiàzku z tym wàtpliwoÊç, czy korzystny wp∏yw na redukcj´ liczby epizodów wieƒcowych nie jest zwiàzany z obni˝aniem cholesterolu LDL (gemfibrozil obni˝a∏ nieznacznie st´˝enie LDL-cholesterolu) (48). Na uwag´ zas∏ugujà tak˝e dwa badania dotyczàce stosowania fibratów w prewencji wtórnej. Celem podawania fibratów w obu badaniach by∏o nie tylko obni˝enie cholesterolu ca∏kowitego, ale tak˝e obni˝enie st´˝enia trójglicerydów i podniesienie st´˝enia cholesterolu HDL. W badaniu BIP – Bezafibrat Infarction Prevention Study – u 3122 osób z chorobà wieƒcowà stosowano przez okres 5–7 lat (Êrednio 96 miesi´cy) bezafibrat w dawce 400 mg dziennie. Pacjenci w∏àczeni do badania mieli umiarkowanà dyslipidemi´: st´˝enie cholesterolu ca∏kowitego wynosi∏o Êredno 4,6–6,4 mmol/l, LDL cholesterolu 1,1 mmol/l, trójglicerydów poni˝ej 3,4 mmol/l. Zaobserwowano, 107 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 108 LECZENIE ˝e bezafibrat obni˝y∏, w porównaniu z placebo, o 9% cz´stoÊç wyst´powania g∏ównego punktu koƒcowego (∏àcznie Êmiertelnych i niezakoƒczonych zgonem zawa∏ów serca oraz nag∏ych zgonów) (p<0,05). Nie obserwowano ˝adnych ró˝nic pomi´dzy grupami pod wzgl´dem ogólnej ÊmiertelnoÊci i cz´stoÊci zgonów (49). Do badania VA-HIT – Veterans Administration High Density Lipoprotein Cholesterol Intervention Trial – w∏àczono 2513 m´˝czyzn z chorobà niedokrwiennà serca z umiarkowanà dyslipidemià: ca∏kowite st´˝enie cholesterolu w surowicy poni˝ej 6,2 mmol/l, cholesterolu HDL poni˝ej 1 mmol/l, cholesterolu LDL poni˝ej 3,6 mmol/l i st´˝enie trójglicerydów poni˝ej 3,4 mmol/l. Przez 5–7 lat stosowano gemfibrozyl w dawce 1200 mg dziennie lub placebo. Stwierdzono, ˝e gemfobrozyl znamiennie, o 7,5%, zwi´kszy∏ w surowicy st´˝enie cholesterolu HDL, zmniejszy∏ o 25% ste˝enie trójglicerydów i nie wp∏ywa∏ znamiennie na st´˝enie cholesterolu LDL. Gemfibrozyl zmniejsza∏ tak˝e wzgl´dne ryzyko zawa∏u serca lub Êmierci z powodu choroby wieƒcowej o 22% (p=0,006) oraz liczb´ incydentów naczyniowych i przemijajàcych ataków niedokrwiennych. Badanie VA-HIT by∏o pierwszym badaniem (opublikowane w 1993 roku na ∏amach American Journal of Cardiology), które jednoznacznie wykazywa∏o korzyÊci wynikajàce ze stosowania fibratów w prewencji wtórnej choroby niedokrwiennej serca. Badanie to udowodni∏o, ˝e terapia fibratem podnosi st´˝enie cholesterolu HDL i jednoczeÊnie zmniejsza cz´stoÊç wyst´powania epizodów wieƒcowych u pacjentów z chorobà niedokrwiennà serca (50, 51). Najciekawsze badania nad fibratami dotyczà ich wp∏ywu na progresj´ mia˝d˝ycy w naczyniach wieƒcowych. Wykazano w badaniach in vitro oraz w badaniach eksperymentalnych na zwierz´tach, ˝e leki te, poprzez wielokierunkowy wp∏yw na procesy zapalenia, krzepni´cia, fibrynolizy, gospodark´ lipidowà i w´glowodanowà, hamujà tworzenie si´ blaszek mia˝d˝ycowych. Taki wp∏yw potwierdzono tak˝e w klinicznych badaniach na ludziach, w których metodà koronarografii oceniano wp∏yw fibratów na przyrost blaszek mia˝d˝ycowych w naczyniach wieƒcowych. W badaniu BECAIT wzi´∏o udzia∏ 92 m´˝czyzn w wieku poni˝ej 45 lat, z chorobà niedokrwiennà serca, po przebytym pierwszym zawale serca, ze st´˝eniem ca∏kowitym cholesterolu w surowicy powy˝ej 5,2 mmol/l i trójglicerydów powy˝ej 1,6 mmol/l. Po 5-letnim okresie obserwacji wykazano, ˝e bezafibrat w dawce 200 mg 3 razy dziennie, w porównaniu z placebo, znamiennie zwalnia∏ post´p mia˝d˝ycy w naczyniach wieƒcowych. W nast´pstwie stosowania bezafibratu znamiennie zwi´kszy∏o 108 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 si´, o 9%, st´˝enie cholesterolu HDL, i znamiennie zmniejszy∏o si´, o 35%, st´˝enie trójglicerydów, natomiast st´˝enie cholesterolu LDL nie uleg∏o zmianie. Tak˝e skumulowany wskaênik epizodów wieƒcowych uleg∏ znamiennemu zmniejszeniu w grupie leczonej bezafibratem (52). W badaniu LOCAT poddano obserwacji 395 pacjentów po przebytym CABG, majàcych niskie st´˝enie cholesterolu HDL oraz st´˝enie cholesterolu LDL poni˝ej 175 mg/dl. Po leczeniu gemfibrozilem stwierdzono zahamowanie progresji zmian ma˝d˝ycowych w grupie leczonej gemfibrozilem w porównaniu do grupy placebo. Osiàgni´to tak˝e korekcj´ prametrów lipidogramu: st´˝enie trójglicerydów zmniejszy∏o si´ o 36%, cholesterolu LDL o 4%, a st´˝enie cholesterolu HDL wzros∏o o 21% (53). Podobnie jak w przypadku statyn (analiza po fakcie podgrup chorych na cukrzyc´ typu 2 w badaniach 4S i CARE ) tak i w przypadku fibratów grupà najbardziej korzystajàcà na leczeniu fibratem sà chorzy na cukrzyc´. Obecnie dysponujemy wynikami dwóch prospektywnych, wielooÊrodkowych, kontrolowanych placebo, z podwójnie Êlepà próbà badaƒ dotyczàcych wp∏ywu fibratów na przebieg choroby wieƒcowej u chorych z cukrzycà typu 2. Jest to badanie SENDCAP – St. Mary’s Ealing, Northwick Park Diabetes Cardiovascular Disease Prevention Study (54) z bezafibratem oraz badanie DAIS – Diabetes Atherosclerosis Intervention Study z fenofibratem mikronizowanym (40). Nieznane sà jeszcze ostateczne wyniki trwajàcego badania FIELD obejmujàcego populacj´ 8000 pacjentów z cukrzycà typu 2, w którym ocenia si´ wp∏yw fenofibratu mikronizowanego na wyst´powanie incydentów wieƒcowych. Badanie to planowo ma si´ zakoƒczyç w 2005 roku. W badaniu SENDCAP 164 chorych z cukrzycà typu 2 przyjmowa∏o bezafibrat SR w dawce 400 mg/dob´ lub placebo. St´˝enie cholesterolu ca∏kowitego wynosi∏o powy˝ej 5,2 mmo/l, trójglicerydów powy˝ej 1,8 mmol/l, i cholesterolu HDL poni˝ej 1,1 mmol/l. Po 4 latach stwierdzono w grupie leczonej bezafibratem istotne zmniejszenie liczby epizodów wieƒcowych (zawa∏ów serca i/lub zmian niedokrwiennych w EKG wed∏ug kodu Minesota) (p<0,01). Nie wykazano jednak istotnego wp∏ywu bezafibratu na progresi´ zmian mia˝d˝ycowych w t´tnicach szyjnych i udowych (54). G∏ównym punktem koƒcowym w badaniu DAIS by∏a ocena progresji zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach wieƒcowych w grupie leczonej fenofibratem mikronizowanym w dawce 200 mg/dob´, w porównaniu do placebo. Do badania w∏àczono 418 chorych z dobrze Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 109 LECZENIE CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 wyrównanà cukrzycà typu 2 (hemoglobina A1c<7,5%), z potwierdzonà angiograficznie przynajmniej jednà widocznà w angiografii istotnà zmianà mia˝d˝ycowà w naczyniach wieƒcowych. Profil lipidowy musia∏ spe∏niaç warunki: stosunek cholesterol ca∏kowity/cholesterol LDL >4 oraz jedno z nast´pujàcych kryteriów: cholesterol LDL 3,5–4,5 mmol/l i trójglicerydy <5,2 mmmo/l albo trójglicerydy 1,7–5,2 mmol/l i cholesterol LDL <4,5 mmol/l. Po Êrednio 39 miesiàcach obserwacji wykonywano kontrolnà koronarografi´. Okaza∏o si´, ˝e w grupie leczonej fenofibratem progresja zmian mia˝d˝ycowych w naczyniach wieƒcowych u pacjentów z cukrzyca typu 2, by∏a znamiennie mniej nasilona. W grupie leczonej fenofibratem mikronizowanym, w stosunku do grupy otrzymujàcej placebo, procentowe zw´˝enie Êwiat∏a naczynia wieƒcowego by∏o mniejsze o 42% i minimalna Êrednica Êwiat∏a naczynia by∏a mniejsza o 40%. Te dwa angiograficzne parametry opisujàce post´p mia˝d˝ycy ogniskowej ró˝ni∏y si´ znamiennie miedzy grupami. Natomiast parametr opisujàcy post´p mia˝d˝ycy rozsianej – Êrednia wielkoÊç Êrednicy segmentu – wykazywa∏ tylko trend na korzyÊç fenofibratu (przyrost Êredniej wielkoÊci Êrednicy segmentu by∏ mniejszy o 25%; p=0,171). W grupie fenofibratu obserwowano tak˝e zmniejszenie liczby incydentów wieƒcowych (zgon, zawa∏ serca, hospitalizacja z powodu dusznicy bolesnej, zabieg rewaskularyzacji). Niestety, ró˝nica liczby incydentów wieƒcowych mi´dzy grupà fenofibratu i grupà placebo nie by∏a znamienna statystycznie. Badanie DAIS obejmowa∏o jednak stosunkowo ma∏o licznà populacj´ oraz nie by∏o badaniem zaplanowanym w celu prospektywnej oceny wp∏ywu fenofibratu na cz´stoÊç incydentów sercowo-naczyniowych. Znamienne statystycznie okaza∏y si´ natomiast zmiany parametrów lipidogramu pod wp∏ywem leczenia fenofibratem. St´˝enie cholesterolu LDL zmniejszy∏o si´ o 6%, cholesterolu HDL wzros∏o o 7% a st´˝enie trójglicerydów zmniejszy∏o si´ o 29% (40). Wyniki badaƒ BECAIT, LOCAT, SENDCA czy DAIS dostarczajà dowodów na to, ˝e fibraty spowalniajà post´p mia˝d˝ycy naczyƒ wieƒcowych. Dyskusyjne mo˝e pozostawaç zagadnienie dotyczàce mechanizmu, w którym ten spowolniajàcy wp∏yw si´ odbywa. Niewàtpliwie we wszystkich tych badaniach w istotny sposób ulega∏ normalizacji lipidogram. Bardzo du˝e znaczenie w przeciwmia˝d˝ycowym dzia∏aniu fibratów ma ich wp∏yw na zwi´kszanie st´˝enia cholesterolu HDL i obni˝anie st´˝enia trójglicerydów. Nie mo˝na jednak zapominaç, ˝e fibraty poprzez modulacj´ PPARs oddzia∏ywujà w istotny sposób na inne, ni˝ zaburzenia lipidowe, procesy bioràce udzia∏ w zapoczàtkowywaniu i post´pie zmian mia˝d˝yco- wych. Byç mo˝e w∏aÊnie te mechanizmy odgrywajà bardziej istotnà rol´ w dzia∏aniu przeciwmia˝d˝ycowym fibratów? Wskazania do stosowania fibratów Zalecenia AHA/ACC Pierwszoplanowym celem we wtórnej profilaktyce choroby wieƒcowej, mia˝d˝ycy obecnej poza naczyniami wieƒcowymi i cukrzycy jest osiàgniecie poziomu cholesterolou LDL równego 100 mg/dl lub mniej. W przypadku osiàgni´cia tego celu i obecnoÊci niskich st´˝eƒ cholesterolu HDLi/lub wysokich st´˝eƒ trójglicerydów zaleca si´ w∏àczenie fibratu. Jak wynika z badania HHS, dotyczàcego profilaktyki pierwotnej i z badania VA-HIT, dotyczàcego profilaktyki wtórnej choroby niedokrwiennej serca, podniesienie st´˝enia cholesterolu HDL redukuje wyst´powanie epizodów wieƒcowych. W prewencji wtórnej dopuszcza si´ tak˝e stosowanie fibratu, jeÊli st´˝enie cholesterolu LDL zawiera si´ mi´dzy 100 a 129 mg/dl i niskie jest st´˝enie cholesterolu HDL (poni˝ej 40 mg/dl) i/lub wysokie st´˝eniem trójglicerydów. W takiej sytuacji dopuszcza si´ stosowanie samego fibratu (najlepiej fenofibratu, gdy˝ on najsilniej spoÊród fibratów obni˝a st´˝enie cholesterolu LDL) lub terapi´ skojarzonà, polegajàcà na ∏àczeniu statyny i fibratu (55). ACC i AHA zalecajà u chorych, po przebyciu ostrego zespo∏u wieƒcowego (UA/NSTEMI), fibrat lub niacyn´, jeÊli cholesterol lipoprotein o du˝ej g´stoÊci jest mniejszy ni˝ 40 mg/dl, wyst´pujàc jako zjawisko izolowane lub w skojarzeniu z innymi zaburzeniami lipidowymi (zalecenia klasy I z wiarygodnoÊcià dowodów B). JeÊli st´˝enie cholesterolu LDL jest równe lub wi´ksze ni˝ 130 mg/dl i st´˝enie trójglicerydów wysokie, to jeÊli po w∏àczeniu statyny nadal utrzymuje si´ wysokie st´˝enie trójglicerydów, nale˝y dodaç w leczeniu fibrat. JeÊli st´˝enie trójglicerydów jest wyjÊciowo wi´ksze ni˝ 500 mg/dl, to ze wzgl´du na du˝e ryzyko zapalenia trzustki nale˝y w pierwszym rz´dzie w leczeniu w∏àczyç fibrat. Terapia skojarzona mo˝e byç prowadzona w dwóch odmianach. W pierwszej statyna stosowana jest na noc a fibrat rano. W drugiej statyna z fibratem stosowane sà na zmian´, co drugi dzieƒ. Oba modele terapii majà bardzo zbli˝ony wp∏yw na poszczególne parametry lipidogramu (57). W terapii skojarzonej zaleca si´ statyn´ o krótkim okresie pó∏trwania i nie nale˝y przyjmowaç obu leków w jednym czasie, lecz z zachowaniem pewnego odst´pu czasowego. Ze statynami nie nale˝y ∏àczyç gemfibrozylu, gdy˝ zwieksza on prawdopodobieƒ- 109 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 110 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE stwo wystàpienia miopatii (58). Nie obserwowano, aby inne fibraty nasila∏y szkodliwe dzia∏anie statyn i zwi´ksza∏y cz´stoÊç miopatii. Terapii skojarzonej nie nale˝y stosowaç u chorych ze znacznie upoÊledzonà funkcjà nerek, upoÊledzonà funkcjà wàtroby, u osób w podesz∏ym wieku oraz u pacjentów przyjmujàcych du˝o leków. ∏adu sercowo-naczyniowego. Przedstawiono ich wp∏yw na profil lipidowy. Przeanalizowano molekularny mechanizm dzia∏ania, ze szczególnym uwzgl´dnieniem oddzia∏ywaƒ na receptory PPAR. Dokonano przeglàdu dzia∏aƒ plejotropowych. Przedstawiono badania kliniczne z zastosowaniem tych leków i omówiono wyniki. Na koniec podsumowano wskazania kliniczne dla fibratów w Êwietle najnowszych standardów. Zalecenia ADA (11) U pacjentów z cukrzycà typu 2, z ma∏ym st´˝eniem cholesterolu HDL (HDL-chol. <40mg/dl), umiarkowanie podwy˝szonym st´˝eniem cholesterolu LDL (100–129 mg/dl) i/lub podwy˝szonym st´˝eniem trójglicerydów (trójglic.>150mg/dl), zaleca si´ stosowanie fibratów (59). Obni˝enie st´˝enia cholesterolu LDL do 100 mg/dl jest g∏ównym priorytetem profilaktyki choroby niedokrwiennej serca u chorych z cukrzycà. Dopiero na drugim miejscu znajduje si´ obni˝enie st´˝enia trójglicerydów poni˝ej 150 mg/dl i podniesienie st´˝enia cholesterolu HDL powy˝ej 40 mg/dl. OczywiÊcie farmakoterapi´ nale˝y wdro˝yç, jeÊli pomimo stosowania innych metod normalizacji lipidogramu nie udaje si´ uzyskaç po˝àdanych wartoÊci. Streszczenie W artykule scharakteryzowano wielokierunkowo fibraty. Omówiono podzia∏ i krótkà histori´ stosowania fibratów w chorobach uk- Abstract The article characterises fibrates. The division and brief history of fibrates use in the diseases of circulatory system was described. Their influence on the lipid profile was presented. Molecular mechanisms with particular attention of PPAR receptors were analysed. Pleiotropic actions of the drugs were reviewed. The clinical studies and their results were presented. Finally the clinical indications according to the recent guidelines were summarised. Adres autów: Oddzia∏ Kliniczny Kardiologii Interwencyjnej Instytut Kardiologii, Uniwersytet Medyczny w ¸odz ul. ˚eromskiego 113 90-549 ¸ódê PiÊmiennictwo: 1. Oliver M.F., Heady J.A., Morris J.N., Cooper J.: Report of the Committee of Principal Investigators. W.H.O cooperative trial on primary prevention of ischemic heart disease using clofibrate to lower serum cholesterol: mortality follow-up. Lancet 1980,2,379–385. 2. Oliver M.F., Heady J.A., Morris J.N., Cooper J.: A co-operative trial in the primary prevention of ischemic heart disease using clofibrate. Report from the Committee of Principal Investigators. Br Heart J 1978,40,1069–1118. 3. Okopieƒ B., Lebek M., Herman Z.S.; Plejotropowe dzia∏anie fibratów. Polskie Archiwum Medycyny Wewn´trznej 2001, CVI, 6,1187–1191. 4. StealsB., Dallongeville J., Auwerx J. i wsp.: Mechanism of action of fibrates on lipid and lipoprotein metabolism. Circulation 1998, 98, 2088–2092. 5. Fruchart J.C.:Mechanisms of the hypolipidemic action of fibrates. J. Lip. Res. 1996,37:907–911. 6. Fruchart J. C.: Peroxisome proliferator-activated receptor- activation and high-density lipoprotein metabolism. Am J Card 2001, 88 (suppl):24N–29N. 7. Okopieƒ O., Cwalina ¸., Haberka M., Kowalski J., Zieliƒski M., Szwed Z., Kalina Z., Herman Z.S.: Plejotropowe dzia∏anie fenofibratu mikronizowanego u chorych z hyperlipidemià mieszanà. Pol. Merk. Lek. 2002, 78, 465–468. 8. Auboeuf D., Rieusset J., Fajas L., Vallier P., Frering V., Riou J.P., Steals B., Auwerx J., Laville M., Vidal H.: Tissue distribution and quantification of the expression of mRNA of peroxisome proliferator-activated receptors and liver X receptor-alfa in humans: no alteration in adipose tissue of obese and NIDDM patients. Diabetes 1997,46:1319–1327. 9. Steales B., Koenig W., Habib A, Merval R., Lebret M., Torra IP., Delerivr P., Fadel A., Chinetti G., Fruchart J.C., Najib J., Maclouf J. I wsp.: Activation of human aortic smooth-muscle cells is inhibited by PPARalfa but not by PPAR-gamma activators. Nature 1998,393:790–793. 10. Pindera Torra I., Gervois P., StealesB.: PPARs in metabolic disease, inflammation, atherosclerosis and aging. Current Opinion in Lipidology 1998,393:790–797. 11. Hotamisligil G.S., Shargil N.S., Spiegelman B.M.: Adipose expression of tumor necrosis factor-alfpha: direct role in obesity linked insulin resistance. Science 1993,259:87–95. 12. Thompson S., Kienast J., Pyke S.J. i wsp. Hemostatic factors and the risc of myocardial infarction or sudden death in patients with angina pectoris. N Eng J Med 332,635–638. 13. Juhan-Vague I.: Hemostatic parameters and vascular risk. Atherosclerosis 1996,124,46–53. 14. Herman J.: The metabolic cardiovascular syndrome: syndrome X, Ravens syndrome, insulin resistance, atherothrombogenic syndrome. J Cardiovasc Pharmacol 1992,20 (suppl.8), 5–9. 15. Kornitzer M., Dramaix M., Vandenbroek M.D i wsp.: Efficacy and tolerance of 200 mg micronised fenofibrate administered over 6 months period in hyperlipidemic patients: open Belgian multicenter study. Atherosclerosis 1994,110,49–58. 16. Harvengt C., HellerF., Dasager J.P.:Hypolipidemic and hypourycemic action of fenofibrate in various types of hyperlipoproteinemias Artery 1998,7,73–80. 17. Schaefer E.J.:Effects of regular and exten- 110 Czynniki nr 40/41 12/12/03 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 15:12 Page 111 LECZENIE ded-release gemfibrozil on plasma lipoproteins and apolipoproteins in hypercholesterolemic patients with decreased HDL levels. Atherosclerosis 1994,11,161–169. 18. Farnier M., Bonnefous F., Debbas N. i wsp.: Comparative efficacy and safety of micronised fenofibrate and simvastatine in patients with primery type IIa or IIb hyperlipidemia. Arch Intern Med 1994,154,441–450. 19. Leschke M., Hoffken H., Schmidtsdorff A. i wspó∏.: The effect of fenofibrate on fibrynogen concentration and blood viscosity; its possible consequences for myocardial microcylculation in coronary heart disease. Dtsch Med Wochenschr 1989,114,939–440. 20. Avogaro A., Beltramello P., Martin R. I wsp.: Insulin action and glucose metabolism are improved by gemfibrozil treatment in hypertriglyceridemic patients. Atherosclerosis 1995,113,117–126. 21. Randle P.J., Garland P.B., Hales C.N. i wsp.: The glucose, fatty acid cycle: its role in insulin sensitivity and the metabolic perturbances of diabetes mellitus. Lancet 1963,1,785–791. 22. Boden G., Jadali F.: Effects of lipids on basal carbohydrate metabolism in normal men. Diabetes 1991,40,686–670. 23. Goode G.K., Heagerty A.M.: In vitro response of human peripheral small arteries in hypercholesterolaemia and effect of therapy. Circulation 1995,91,2890–2896. 24. Petrie J.R., Ueda S., Webb D.J. I wsp.: Endothelial nitric oxide production and insulin sensitivity. A physiological link with implications for pathogenesis of vardiovascular disease. Circulation 1996,93,1331–1338. 25. Baron A., D.: Cardiovascular actions of insulin in humans: implications for insulin sensitivity and vascular tone. Bailliere’s Clin Endocrinol Metab 1993,7,961–968. 26. Vu-Dac N., Schoonjans K., Kosykh V., Dallongeville J., Fruchart J.C., Steals B., Auwerx J.: Fibrates increase human apolipoprotein A-II expression through activation of the peroxisome proliferator-activated receptor. J Clin Invest 1995,96:741–750. 27. Vu-Dac N., Schoonjans K., Laine B, Fruchart J.C., Auwerx J., Steals B.: Negative regulation of the human apolipoprotein A-I by fibrates can be attenuated by the interaction of the peroxisome proliferator-activated receptor with its response element. J Biol Chem 1994,269,31012–31018. 28. Berthou L., Duverger N., Emmanuel F., Languet S, Auwerx J., Guillouzo A., Fruchart J.C., Rubin E., Denefle P., Steals B., Branellec D.: Opposite regulation of human versus mouse apolipoprotein A-I by fibrates in human apolipoprotein A-I transgenic mice. J Clin Invest 1996,97,2408–2416. 29. Schoonjans K., PeinadoOnsurbe J., Lefebvre a.m., Hyman R.A., Briggs M., Deeb S., Steals B., Auwerx J.: PPAR-alfa and PPAR-gamma activators direct a distinct tissue-specific transcriptional response via a PPRE in the pipoproteinlipase gene. Embo J 1996,15,5336–5348. 30. Acton S., Rigotti A., Landschulz K.T., Xu S., Hobbs H.H., Krieger M.: Identification of scavenger receptor SR-BI as a high density lipoprotein receptor. Science 1996,271,518–520. 31. Ji Y., Jian B., Wang N., Sun Y., Moya M.l., Phillips M.C., Rothbalt G.H., Swaney J.B., Tall A.R., Scavenger receptor BI promotes high density lipoprotein-mediatedncellular cholesterol efflux. J Biol Chem 1997,272,20982–20985. 32. Fruchart J.Ch.: Peroxisome proliferator-activated receptor-a activation and high-density lipoprotein metabolism. Am J Cardiol 200,88 (suppl.)24N–29N. 33. TrigattiB., Rigotti A., Krieger M.: The role of the high-density lipoprotein receptor SR-BI in cholesterol metabolism. Curr Opin Lipidol 2000,11,123–131. 34. Chinetti G., Lestavel S., Bocher V., Remaley A.T., Neve B., Torra I.P., Teissier E., Minnich A., Jaye M., Duverger N. i wsp.: PPAR-a and PPAR-g activators induce cholesterol removal from human macrophage foam cells through stimulation of the ABC-1 pathway. Nat Med 2001,7,53–58. 35. Young S.G., Fielding C.J.: The ABCs of cholesterol efflux. Nat Genet 1999,22,316–318. 36. Cinetti G., Gbaguidi F.G., Griglio S., Mallat Z., Antonucci M., Poulain P., Chapman J., Fruchart J.C., Tedgui A., Najib-Fruchart J., Steals B.: CLA-1/SR-BI is expressed in atherosclerotic lesion macrophages and regulated by activators of peroxisome proliferator-ac tivated receptors. Circulation 2000,101,2411–2417. 37. Shepherd J.: Mechanisms of action of fibrates. Postgrad Med J 1993,69,S43. 38. Manninen V., Tenkanen L., Koskinen P. i wsp.: Join effects of serum triglyceride and LDL cholesterol and HDL cholesterol concentrations on coronary heart disease risk in Helsinki Heart Study Implications for treatment. Circulation 1992,85,37–45. 39. Barbara C., Walczak A.: Dlaczego roÊnie znaczenie fibratów w leczeniu dyslipidemii? Przewodnik Lekarza 2002,5,40–48. 40. Diabetes Atherosclerosis Intervention Study Investigators. Effects of fenofibrate on progression of coronary-artery disease in type 2 diabetes: The Diabetes Atherosclerosis Intervention Study, a randomised study. Lancet 2001,357,905–910. 41. American Diabetes Association: Management of dyslipidemia in adults with diabetes. Diabetes Care 2002,25,574–577. 42. Austin M.A., Edwards K.L.: Small, dense lipoproteins, the insuline resistence syndrome and noninsulin-dependent diabetes. Curr Opin Lipidol 1996;7:167–171. 43. Erkelens D.W.: Insulin resistance syndrome and type 2 diabetes mellitus. Am J Cardiol 2001,88 (suppl),38J–42.J. 44. Steiner G.: Risk Factors for macrovascular disease in type 2 diabetes. Classic lipid abnormalities. Diabetes Care 1999,(suppl 3),C6–C9. 45. Feher M.D., Claslake M., Foxton J I wsp.: Atherogenic lipoprotein phenotype in type 2 diabetes: reversal with micronised fenofibrate. Diabetes Metab Res Rev 1999,151,359–399. 46. Tan C.E., Chew L.S., Tai E.S. i wsp.: Benefits of micronised fenofibrate in type 2 diabetes mellitus subjects with good glycemic control. Atherosclerosis 2001,154,469–474. 47. Evanx M., Anderson R.A., Graham J. I wsp.: Ciprofibate therapy improves endothelial function and reduces postprandial lipemia and oxidative stress in type 2 diabetes mellitus. Circulation 2000,101,1773–1779. 48. Frick M.H., Elo O., Happa K. I wsp.: Helsinki Heart Study: primary prevention trial with gemfibrozil in middle-aged men with dyslipidemia. Safety of treatment, changes in risk factors, and incidence of coronary heart disease. N Engl J Med 1987,317,1237–1245. 49. The BIP Study Group: Secondary prevention by rising HDL cholesterol and reducing trglicerdes in patients with coronary artery disease. The Bezafibrate Infarction Prevention (BIP) study. Circulation 2000,102,21–27. 50. Rubins H.B., Robins S.J., Collins D. I wsp.: Gemfibrosil for the secondary prevention of coronary heart disease in men with low levels of high density lipoprotein cholesterol. Veterans Affairs High-Density Lipoprotein Cholesterol Intervention. Trial Study Group. N Engl J Med 1999,341,410–418. 51. Robins S.J., Collins D., Wittes J.T. I wsp.: VA-HIT Study Group Veterans Affairs High-Density Lipoprotein Intervention Trial. Relation of gemfibrozil treatment and lipid levels with major coronary events. JAMA 2001,285,1585–1589. 52. Ericsson C.G., Hamsten A., Nilsson J. I wsp.: Angiographic assessment of effects of bezafibrate of progression of coronary artery disease in young male postinfarction patients. Lancet 1996,347,849–853. 53. Frick M.H., Syvanne M., Nilsson J. I wsp.: Prevention of angiographic progression of coronary and vein graft atherosclerosis by gemfibrozil after coronary bypass surgery in men with low levels of HDL cholesterol. Circulation 1997,96,2137–2141. 54. Elkeles R. S., Diamond J. R.: ST Mary’s Ealing, Northwick Park Diabetes Cardiovascular Diseae Prevention (SENDCAP) Study. A double-blind placebo-controlled study of bezafibrate. Diabetes Care 1998,21,641–648. 55. AHA/ACC Guidelines for Preventing Heart Attack and Death in Patients with Atherosclerotic Cardiovascular Disease: 2001 Update. A statement for Healthcare Professionals from the American Heart Association and The American College of Cardiology. Circulation 2001,104,1577–1579. 56. Braunwald E., Antman E.M., Beasley J.W. i wsp: ACC/AHA guidelines for the management of patients with unstable angina and non-ST-segment elevation myocardial infarction: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on the Management of Patients With Unstable Angina) J Am Coll Cardiol 2000,36,970–1062. 57. Guyton J.R.: Combination drug therapy for combined hyperlipidemia. Curr Cardiol Rep 1999,1,244–250. 58. Corsini A., Bellosta S., Beatta R. i wsp.: New insights into pharmacodynamics and pharmacokinetic properties of statins. Pharmacol Therapeutis 1999,84,413–428. 59. Diabetes Association. Management of dyslipidemia in adults with diabetes. Diabetes Care 2002,25,574–577. 111 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 112 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA prof. dr hab. B. Gonet, dr H. Domek Hemodializa pozaustrojowa a status antyoksydacyjny u ludzi Wst´p Reaktywne formy tlenu (RFT), w tym wolne rodniki, w ciàgu ostatnich dwudziestu lat sta∏y si´ obiektem ogromnego zainteresowania w biologii i medycynie. Wynika to g∏ównie z faktu, ˝e wolne rodniki stanowià wspólny mianownik (czynnik patogenetyczny) najcz´Êciej wyst´pujàcych wspó∏czeÊnie chorób: choroby niedokrwiennej serca, mia˝d˝ycy, nowotworów, cukrzycy, nadciÊnienia, chorób immunologicznych, nefropatii i starzenia si´ ustrojów. Stres oksydacyjny, czyli zaburzenie równowagi pomi´dzy poziomem stacjonarnych st´˝eƒ RFT a antyoksydantami, stanowi wyznacznik wielu chorób, w tym chorób nerek; szczególne znaczenie w tym zakresie mo˝e mieç dializa pozaustrojowa. Stanowi to zasadniczà treÊç niniejszego opracowania. Przybli˝ymy w nim równie˝ kontrowersje na temat po˝ytecznoÊci przyjmowania witaminy C (wa˝ny antyoksydant) i odpowiemy na pytanie, dlaczego witamina C naturalna (owoce, warzywa) mo˝e dzia∏aç korzystniej ni˝ syntetyczna. W ogromnej iloÊci prac (4, 14, 20, 32, 45, 50, 49, 53, 60, 62, 63) zosta∏o wykazane, ˝e w szerokim spektrum chorób nerkowych (od minimalnych zmian chorobowych do ci´˝kich nefropatii) zaanga˝owane sà wolne rodniki i szerzej – RFT. Hemodializa a antyoksydanty enzymatyczne Pula antyoksydantów, stanowiàca o statusie ochrony przed szkodliwym oddzia∏ywaniem wolnych rodników jest szeroka, jednak 112 najwa˝niejsze jej sk∏adniki to antyoksydanty enzymatyczne – Cu-ZnSOD, CAT, GSH-Px, nieenzymatyczne regenerowalne – GSH, witamina E, nieenzymatyczne zu˝ywalne – witaminy C, A, probukol, bilirubina, kwas moczowy, a tak˝e bia∏ka sekwestrujàce jony Fe i Cu, które zapobiegajà generacji wolnych rodników w reakcjach Fentona i Habera Weissa (26). Pula tych antyoksydantów jest najcz´Êciej oznaczana w doÊwiadczeniach wybiórczo lub te˝ ca∏oÊciowo jako tzw. TAS (Total Antioxidant Status). Nasilenie reakcji wolnorodnikowych monitoruje si´ (poÊrednio) tak˝e porzez oznaczanie poziomu malonylodialdehydu MDA, a lepiej jeszcze (25) – poprzez oznaczenie wczeÊniejszej jego formy metabolicznej – 4-hydroksynonenalu (4-HNE) lub innych produktów oksydacji. Rycina l ukazuje uproszczony schemat anabolizmu i katabolizmu wolnych rodników w organizmach ˝ywych, z uwzgl´dnieniem miejsca i roli czynników TAS. W czasie hemodializy kontakt (oddzia∏ywanie) krwi z nieorganicznym materia∏em (droga pozaustrojowa, b∏ona dializacyjna) uaktywnia uk∏ady komórkowe i pozakomórkowe krwi. Chodzi o pobudzenie uk∏adu komplementu, uk∏adu krzepni´cia i kininogenezy, a tak˝e wielojàdrzastych leukocytów PMN (granulocyty oboj´tnoch∏onne), monocytów, limfocytów i p∏ytek (29). Pobudzenie PMN powoduje generacj´ i uwalnianie czynników proteolitycznych oraz wolnych rodników. W badaniach in vitro wykazano (11, 59), ˝e aktywacja PMN ma szkodliwy wp∏yw na krwinki czerwone z uwagi na wp∏yw wydzielanych wolnych Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 113 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 rodników na peroksydacj´ lipidów zawartych w membranach krwinek. Powoduje to zmiany ich przepuszczalnoÊci, p∏ynnoÊci a nawet hemoliz´. Wzrost koncentracji MDA, jako wyraz nasilenia reakcji wolnorodnikowych, u pacjentów dializowanych wykazano w komórkach monojàdrzastych krwi obwodowej (54), w osoczu i krwinkach czerwonych (19) oraz w p∏ytkach (55). Nie ustalono jednoznacznie roli erytrocytamej GSH-Px (EC 1.11. 1.9) oraz CuZnSOD (EC 1.15. 1.1, SOD-1) w obronnym mechanizmie przeciwko toksycznoÊci wolnych rodników u pacjentów dializowanych. MimicOka i wsp. (41) wykazali istotnie zwi´kszonà aktywnoÊç GSH-Px oraz SOD-1 erytrocytów osobników z przewlek∏à niewydolnoÊcià nerek (PNN). Enzymy te odgrywajà kluczowà rol´ w eliminacji RFT, gromadzàcych si´ egzo- i endogennie w tych schorzeniach. WczeÊniej jeszcze wykazano, ˝e poziom zredukowanego glutationu GSH i aktywnoÊç reduktazy glutationowej oraz S-transferazy glutationowej w erytrocytach i limfocytach krwi obwodowej równie˝ by∏a istotnie wy˝sza u pacjentów w CRF. Wzrost aktywnoÊci GSH -Px oraz SOD-1 zosta∏ jednak usuni´ty u pacjentów poddanych hemodializie – by∏y wtedy one w normie w stosunku do ich wartoÊci w odpowiednich gru- pach kontrolnych. Autorzy uzasadniajà ten wniosek w stosunku do GSH-Px usuwaniem selenu w hemodializie – wczeÊniej by∏a pokazana pozytywna korelacja pomi´dzy poziomem selenu w osoczu a poziomem GSH-Px. Spadek aktywnoÊci GSH-Px, nawet do 58%, uzasadniono niedoborem Cu i Zn u dializowanych pacjentów. O zaburzeniach w gospodarce pierwiastków Êladowych (Se, Zn, Cu) w hemodializie, które majà wp∏yw na aktywnoÊç odnoÊnych enzymów, donieÊli Chi-Ken Chen i wsp. (10). Dost´pnych jest wiele sprzecznych doniesieƒ na temat aktywnoÊci wspomnianych enzymów w hemodializie. Dla uremicznych pacjentów przewlekle dializowanych aktywnoÊç SOD by∏a w normie (21), zwi´ksza∏a si´ (9) lub zmniejsza∏a (51). Wyniki te, jak zauwa˝ono (38, 56, 57), zale˝à od biokompatybilnoÊci u˝ytych do dializy membran. Celem pracy (40) by∏o poznanie, czy rodzaj membrany dializacyjnej u˝ytej w hemodializie ma wp∏yw na podatnoÊç uszkodzenia b∏on krwinek poprzez stres oksydacyjny. Wykazano, ˝e w koƒcowej fazie hemodializy podatnoÊç czerwonych krwinek na uszkodzenie przez stres oksydacyjny by∏a wi´ksza dla u˝ytych bioinkompatybilnych membran typu Cuprophan. Ryc.1 Uproszczony schemat anabolizmu i katabolizmu wolnych rodników w organizmach ˝ywych 113 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 114 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA kapilarnych dializerów o powierzchni 0,9 do 3 m2, podstawowego p∏ynu dializacyjnego octanowego o koncentracji 38 mEg/l i szybkoÊci przep∏ywu 500 ml/min. Otrzymane wyniki prezentuje tabela 1. Takie post´powanie wykaza∏o, ˝e terapia witaminà E prowadzi do zwi´kszenia zawartoÊci witaminy E w obu grupach. Przed terapià witaminà E peroksydacja lipidów w osoczu i krwinkach czerwonych (RBC), której wyrazem by∏a oznaczana zawartoÊç MDA, u pacjentów hemodializowanych by∏a silniejsza w stosunku do grupy kontrolnej; st´˝enie MDA w osoczu i krwinkach by∏o istotnie wy˝sze. W grupie kontrolnej poziom MDA w osoczu i podatnoÊç RBC do peroksydacji lipidów by∏y zmniejszone po terapii, jednak nieistotnie, zaÊ u pacjentów dializowanych to zmniejszenie by∏o statystycznie istotne. Terapia witaminà E w hemodializie jest zatem korzystna i wskazana. Ewolucja biomateria∏ów doprowadzi∏a do uzyskania nowych, bardziej kompatybilnych filtrów dializacyjnych, np. modyfikowana witaminà E membrana z celulozy (CL-E). Ta chemiczna modyfikacja struktury powierzchni b∏ony pozwala na zabezpieczenie b∏ony przed aktywacjà komórek granulocytów wielojàdrzastych, a tak˝e zmiatanie wolnych rodników bezpoÊrednio na b∏onie, co w konsekwencji stanowi ochron´ przed procesami stresu peroksadycyjnego wywo∏anego dializà. W pracy (6) z zastosowaniem takich b∏on celulozowych, modyfikowanych witaminà E (Terumo Corp, Japan, Clirans Termo – 15), wykazano, ˝e hemodializa powoduje zmniejszenie procesów peroksydacji lipidów w osoczu i RBC, czyli zmniejsza stres oksydacyjny w porównaniu do hemodializy z zastosowaniem konwencjonalnych b∏on dializacyjnych. Podobne efekty uzyskali J. Eiselt i inni (16) rozszerzajàc takie badania o witamin´ C. Autorzy wykazali, ˝e modyfikowane witaminà E membrany nie zwi´kszajà swoich w∏aÊciwoÊci antyoksydacyjnych przy infuzji witaminy C. Du˝e zaÊ dawki wit. C podawane podczas hemodializy z u˝yciem niemodyfikowanych membran celulozowych zabezpiecza∏y przed wzrostem peroksydacji. Ten efekt uzasadniono wp∏ywem witaminy C na regeneracj´ endogennej wita- Wykazano wtedy wzrost zawartoÊci MDA (wskaênika nasilenia peroksydacji) u pacjentów hemodializowanych. Takich zmian nie obserwowano u pacjentów hemodializowanych, gdy u˝yto membran z celulozy trójacetanowej albo membrany polisulfonowej. Interesujàce jest doniesienie Epperlein i wsp. (18), w którym do badaƒ uremicznego osocza pacjentów zastosowano wysokopolowà (750 MHz) spektroskopi´ NMR. W czasie dwuw´glanowej hemodializy (membrana Hemophan; modyfikowana celuloza) wykazano trzykrotny wzrost octanów, wzrost rodnika wodoronadtlenkowego oraz glutationu GSH w osoczu osób dializowanych. Nie by∏o takich zmian w hemofiltracji mleczanowej albo dializie otrzewnowej. W czasie dializy dwuw´glanowej tworzy si´ • anionorodnik ponadtlenkowy O-2, który reagujàc z jonem dwuw´glanu (HCO-3) generuje re• aktywny rodnik w´glanowy C O-3 oraz mrów• czanowy C O2 wg schematu: • • O-2 +HCO-3 Æ C O-2 +OH- + O2 • • C O-2 +HCO-3 Æ C O-3 + HCOO- Rodniki te sà wykrywane metodà wzmocnionej luminalem chemiluminescencji. Sà one zdolne zainicjowaç peroksydacje lipidów, a tak˝e inaktywowaç istotny tutaj enzym – peroksydaz´ glutationowà; stàd wzrost GSH. Hemodializa a witaminy E i C Du˝à rol´ w puli antyoksydantów przypisuje si´ witaminom E i C. Badania w tym zakresie w aspekcie hemodializy sà szerokie (2, 5, 6, 12, 16, 18, 30, 43, 52, 61), jednak i tutaj nie uda∏o si´ uzyskaç ca∏kowicie zgodnych wyników. Praca A. S. Yalcin i wsp. (60) dotyczy terapeutycznych skutków podawania witaminy E przewlekle dializowanym pacjentom z niewydolnoÊcià nerek. 20 osób chorych i tyle˝ samo zdrowych (kontrola otrzymywa∏a 300 mg/dzieƒ wit. E) przez miesiàc trwania dializ (4 godz. jednorazowo, 3 razy w tygodniu) poddawano suplementacji witaminà E. Do dializ u˝ywano Kontrola Pacjenci terapii przed terapii po przed po Witamina E w osoczu (mmol/l) 20,7±1,1 34,7±2,3 21,6±1,0 33,2±1,9 Peroksylipidy w osoczu (nmol MDA/ml) 3,3±0,2 2,2±0,1 5,6±0,2 2,5±0,1 Peroksylipidy w RBC (nmol MDA/g Hb) 160,2±18,5 143,5±11,7 602,1±48,4 225,8±28,6 Tab.1 Wp∏yw terapii witaminà E na poziom witaminy E oraz peroksydacj´ lipidów u osobników zdrowych (kontrola) oraz przewlekle dializowanych pacjentów, wed∏ug pracy Yalcin i wsp. (61) 114 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 115 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 miny E; dobrze wiadomo o istnieniu takiej kooperacji (34, 44). Przedstawione w pracy (12) wyniki badaƒ pokazujà, ˝e poziom witaminy C obni˝a si´ a wspó∏czynnik AFR/wit. C (Ascorbyl Free Radical) zwi´ksza si´ po dializie. Przed dializà wielkoÊci te by∏y inne w stosunku do kontroli – poziom wit. C ni˝szy w wspó∏czynnik AFR/wit. C wi´kszy u pacjentów z przewlek∏à niewydolnoÊcià nerek. Zdecydowany spadek wykazali Bohm i wsp. (5) u dializowanych pacjentów z przewlek∏à niewydolnoÊcià nerek, a tak˝e po przeszczepie nerek. W hemodializie po przeszczepach wykazano te˝ (37) wzrost liczby neutrofilów, wzrost RFT oraz MDA, a spadek parametru antyoksanycyjnego (TRAP, radical-trapping antioxidant parameter). W kilku innych pracach (2, 43, 52) wykazano równie˝ zwi´kszone zu˝ywanie witaminy C u pacjentów dializowanych,. Z innych zaÊ badaƒ wynika (30), ˝e witamina E nie jest dobrym markerem reakcji wolnorodnikowych u dializowanych pacjentów: jej poziom nie zmienia∏ si´ po dializie, zaÊ poziom MDA jest dobrym markerem takich reakcji, ale w dializach d∏ugoczasowych. Dobrym markerem mo˝e byç utleniona forma witaminy C (DHHA, dehydroaskorbinian). W badaniach tych stwierdzono spadek koncentracji witaminy C o 40% w osoczu pacjentów dializowanych i sugerowano koniecznoÊç jej uzupe∏nienia, chocia˝ nie ustalono jej optymalnej dawki. W pracy tej zwrócono te˝ uwag´ na w∏aÊciwy dobór analizowanych grup z uwagi na wiek. Analiza szerokiego piÊmiennictwa na przedstawiony temat wykazuje, ˝e stres oksydacyjny w hemodializie nie jest te˝ do koƒca rozpoznany, co uzasadnia podj´cie w∏asnych badaƒ w tym zakresie. Zrealizowano je we wspó∏pracy z prof. K. Ciechanowskim (Klinika Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewn´trznych PAM). Hemodializa a status antyoksydacyjny w Êwietle badaƒ w∏asnych U 18 chorych leczonych hemodializami oznaczono (przed i po hemodializie): 1. po- ziom witaminy C we krwi w∏asnà metodà rezonansowà (22), 2. ca∏kowity status (pula) antyoksydacyjny TAS wg. zestawów firmy Randox (Cat.No.NX2332), 3.chemiluminescencj´ osocza wed∏ug metody opracowanej w Zak∏adzie (48). Uzyskane wyniki przedstawia tabela 2, a szczegó∏y podano w publikacji (15). Ca∏kowita pula antyoksydantów w osoczu u pacjentów uleg∏a zmniejszeniu w wyniku przeprowadzonej hemodializy do 1,34±0,19 mmol/l po dializie, w porównaniu od 1,54±0,18 mmol/l przed. Ró˝nice by∏y istotne statystycznie. Uk∏ad peroksydaza + H2O2 + luminol wytwarza wolne rodniki, które powodujà chemiluminescencj´. Po dodaniu badanego osocza do tego uk∏adu chemiluminescencja jest na pewien czas hamowana. Czas hamowania zale˝y od iloÊci zmiataczy wolnych rodników w surowicy – im wi´ksza ich zawartoÊç tym czas hamowania d∏u˝szy. Czas hamowania zdefiniowano od rozpocz´cia pomiaru do osiàgni´cia 20% maksimum chemiluminescencji. Czas hamowania przed dializà wynosi∏ Êrednio 181,11±77,23 sek., a po dializie 68,67±15,42 sek. Dla wszystkich próbek krwi pacjentów przed i po dializie rejestrowano sygna∏y ESR. Uzyskane przebiegi mia∏y taki sam kszta∏t, szerokoÊç i po∏o˝enie (DBpp=1 mT, g=2,005). Wszystkie sygna∏y ró˝ni∏y si´ natomiast wartoÊcià amplitudy przed i po dializie. Na podstawie zarejestrowanych sygna∏ów ESR obliczono (w jednostkach X*1016/gram suchej tkanki) iloÊci niesparowanych spinów w analizowanych próbkach dla ka˝dej z grup, które sà proporcjonalne do st´˝enia witaminy C in vivo. Wyniki wskazujà na obni˝enie poziomu witaminy C, w jednostkach wzgl´dnych, z 46,1±12,3 do 36,1±9,3 po dializie. Z analizy przedstawionych tutaj rozwa˝aƒ bezspornie wynika, ˝e hemodializa powoduje obni˝enie zawartoÊci wit. C u pacjentów, co jest wyrazem roli tej witaminy jako zmiatacza wolnych rodników generowanych w procesie hemodializy. Zasadne jest zatem zalecanie odpowiedniego uzupe∏nienia witaminy C u pacjentów z niewydolnoÊcià nerek leczonych dializami. OczywiÊcie rola witaminy C to nie tylko rola zmiatania wolnych rodników; jej znacze- Grupa badana (n=18) TAS (mmol/l) Czas hamowania chemiluminescencji (sek) Ârednia iloÊç niesparowanych spinów/gram (X*1016/gram) Przed HD 1,45±0,18 181,11±77,23 46,1±12,3 Po HD 1,34±0,19 68,67±15,42 36,1±9,3 t t<0,001 t<0,001 t<0,01 Tab.2 Pula antyoksydantów TAS, czas hamowania chemiluminescencji oraz wzgl´dna zawartoÊç witaminy C u pacjentów przed i po hemodializie 115 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 116 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA nie w organizmach ˝ywych jest wyjàtkowe. OpisaliÊmy to szerzej w innym artykule (23). W tych warunkach szczególnego znaczenia nabiera gospodarka ˝elazem (17) jako substratem wolnych rodników w reakcji Fentona. Czy jednak dawki witaminy C mogà byç dowolne? W ostatnich latach pojawiajà si´ doniesienia (1, 13, 42, 47), ˝e witamina C przyjmowana w du˝ych dawkach (jako prooksydant) mo˝e byç szkodliwa, m.in. mo˝e powodowaç uszkodzenia DNA prowadzàce do zwi´kszenia ryzyka zachorowalnoÊci na nowotwory. Neguje si´ nawet znaczenie i zasadnoÊç suplementacji witaminami (28), tak˝e witaminà C w przezi´bieniach (8). W kwietniu 1998 roku na ∏amach wysoko cenionego czasopisma Nature (47) Padmore i wsp. opublikowali niepokojàce (alarmujàce) dane: przyjmowanie przez zdrowych osobników 500 mg witaminy C dziennie powoduje uszkodzenia genetyczne, które mogà prowadziç do raka u ludzi. Wykazano bowiem, ˝e limfocyty u ludzi przyjmujàcych takà dawk´ przez 6 tygodni wykazywa∏y wyraêny wzrost 8-oksyadeniny oraz spadek oksyguaniny – wskaêników uszkodzeƒ oksydacji DNA. Praca ta wywo∏a∏a szerokà dyskusj´ (3, 36, 39), która trwa do dzisiaj, na temat korzyÊci i bezpieczeƒstwa przyjmowania witaminy C. Podwa˝a si´ jednak zasadnoÊç pracy Padmore (3) z uwagi na brak randomizacji badaƒ, brak podwójnej próby Êlepej, a przede wszystkim z powodu tego, ˝e obserwowano tam wprawdzie znaczny wzrost 8-oksyadeniny ale spadek zaÊ 8-oksyguaniny, która stanowi zdecydowanie silniejszy czynnik toksyczny jak 8-oksyadenina. W jednej z publikacji (7) znajdujemy pytanie: „Czy z∏e badania sà bardziej niebezpieczne od witaminy C”, co dobrze podsumowuje sytuac- Ryc.2 Produkty oksydacji DNA wed∏ug Padmore (47) 116 j´ w tej dziedzinie. Przeglàdu nowszych publikacji na ten temat dokonali Vojdanii i inni (58, 35), wykazujàc bezzasadnoÊç obaw co do szkodliwoÊci suplementacji du˝ymi dawkami witaminy C. Zasadna jest te˝ odpowiedê na pytanie, dlaczego suplmentacja witaminà C jest (jak si´ powszechnie uwa˝a) bardziej wskazana w postaci owoców i warzyw, czyli witamina C naturalna, ni˝ syntetyczna (27, 31, 35). Obrazuje to dobitnie publikacja W. Hennena (27). S∏ynna dru˝yna koszykówki Chicago Bulls mia∏a w swoim sk∏adzie gwiazd´, M. Jordana. Pomimo ˝e zdobywa∏ on najwi´cej punktów, to wygrywa∏a ca∏a dru˝yna, a na sukces sk∏ada si´ wysi∏ek wszystkich zawodników. Witamina C syntetyczna to D i L – formy kwasu askorbinowego. Naturalne êród∏a witamin C zawierajà tylko form´ L, a ponadto zawierajà ca∏à „dru˝yn´”: kwas dehydroaskorbowy, askorbat wapnia, palmitynian askorbowy, kwas izoaskorbowy. W produktach spo˝ywczych zawarte sà te˝ askorbigeny, indole i bioflawiny. Wnioski Analiza skutków leczenia niewydolnoÊci nerek dializami wskazuje, ˝e niekorzystnym skutkiem w tym post´powaniu jest wzrost stresu oksydacyjnego, wyra˝onego zmianami w systemach obronnych RFT. Mo˝e to prowadziç do negatywnych, ró˝norodnych skutków oddzia∏ywania wolnych rodników (24), szczególnie na uk∏ad sercowo-naczyniowy. Wi´kszoÊç publikacji wskazuje, ˝e zaanga˝owany tu system enzymatyczny erytrocytów i osocza (GSH, SOD) stanowi pierwszà lini´ obrony Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 117 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 przed szkodliwymi skutkami dializ; biorà w tym udzia∏ równie˝ nieenzymatyczne zmiatacze wolnych rodników: witamina E, a zw∏aszcza witamina C. Poszukuje si´ procedur zmniejszajàcych te szkodliwe skutki: uzupe∏nianie niedoboru tych witamin, bilansowanie gospodarki pierwiastków Êladowych, konstrukcja nowych b∏on dializacyjnych szczególnie b∏on modyfikowanych witaminà E. Wydaje si´ celowe poszukiwanie mo˝liwoÊci zastosowania b∏on z wbudowanà w ich struktur´ witaminà C; do tego celu by∏by przydatny palmitynian witaminy C. Ostatnià nowoÊcià (33) jest LECZENIE – PRACA ORYGINALNA zastosowanie w hemodializie p∏ynu dializacyjnego ze zredukowanà elektrolitycznie wodà. Suplementacja du˝ymi dawkami witaminy C (do 5 g dziennie) jest kontrowersyjna, jednak wi´kszoÊç autorów uwa˝a takie post´powanie za bezpieczne. Adres autorów: Katedra i Zak∏ad Fizyki Medycznej PAM al. Powstaƒców Wlkp. 72 70-111 Szczecin PiÊmiennictwo: 1. Auer B. L., Auer D., Rodgers A. L.: Relative hyperoxaluria, crytalluria and haematuria after megadose ingestion of vitamin C.; European J. of Clinical Investigation, 1998, 28, 695-700. 2. Bakaev W., Efremon AV.: The excretion of ascorbic acid and its metabolites in uremia and hemodialysis. Patol. Fiziol. Eksp. Ter., 2000 (2),22-4. 3. Balz Frei: Does vitamin C cause genetic damage?; 1998, http://lpi.oregonstate.edu/f-w98/genetic.html. 4. Baud L., Ardaillou R.: Reactive oxygen species: production and role in the kidney. Am. J. Physiol., 1986, 251, 765-776. 5. Böhm V., Tiroke K., Schneider S., Sperschneider S., Stein G., Bitsch R.: Vitamin C status of patients with chronic renal failure, dialysis patients and patients after renal transplantation. Int. J. Vitam. Nutr. Res., 1997, 67(4), 262-6. 6. Buoncristiani U., Galli F., Rovidati S., Albertini M.C., Campus G., Canestrari F.: Oxidative damage during hemodialysis using a vitamin-e-modified dialysis membrane: A Preliminary Characterization. Nephron, 1997, 77, 57-61. 7. Challem J.: VitaminC? Gene damage? How do you make sense of the research? The Nutrition ReporterTM, 1998, www.thenutritionreporter.com/vita-c.html. 8. Chalmers T. C.: Effects of ascorbic acid on the common cold. An evaluation of the evidence.; Am. J. Med.,1975, 58, 532536. 9. Chauhan D.P. Gupta P.H., Napoothiri M.N.R., Singal P.C., Chugh K.S., Nair C.R.: Determination of erythrocyte superoxide dismutase, catalase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, reduced glutatione and malonylaldehyde in uremia. Clin. Chim. Acta, 1982, 123, 153-59. 10. Chi-Ken Chen, Jinn-Ming Liaw, Jih-Guang Juang, Te-Hsien Lin: Antioxidant enzymes and trace elementes in hemodialysed patients, Biol. Trace Elements Res., 1997, 58, 149-157. 11. Claster S., Tsun-Yee Chiu D., Quintanilha A., Lubin B.: Neutrophils mediate lipid peroxidation in human red cells. Blood., 198884, 64, 1079-84. 12. Clemont G., Lecour S., Cabanne JF., Motte G., Guilland JC., Chevet D., Rochette L.: Vitamin E-coated dialyzer reduces oxidative stress in hemodialysis patients. Free Radic Biol. Med., 2001, 15, 31(2), 233-41. 13. Crott J. W., Fenech M.: Effect of vitamin c supplementation on chromosome damage, apoptosis and necrosis ex vivo.; Carcinogenesis, 1999, 20, 6, 1035-1041. 14. Diamond J.R., Bonventre J.V., Karnovsky M.J.: A role for oxygen free radicals in amino nucleoside nephrosis. Kidney-Int., 1986, 29(2), 478-83. 15. Domek H., Ciechanowski K., Gonet B., Podraza W.: Stres oksydacyjny w hemodializie. XIII Krajowa Konferencja Naukowa, Biocybernetyka i In˝ynieria Biomedyczna, Gdaƒsk, 10-13 wrzesieƒ 2003, II, 1144-1148. 16. Eiselt J., Racek J., Trefil L., Opatrny K, Jr.: Effects of a vitamin E-modified dialysis membrane and vitamin C infusion on oxidative stress in hemodialysis patients. Artif Organs, 2001, 25, 6, 430-436. 17. Emerit J., Beaumont C., Trivin F.: Iron metabolism, free radicals, and oxidative injury. Biomed Pharmacother, 2001, 55, 333-9. 18. Epperlein M.M., NouroozZadeh J., Jayasena S.D., Hothersall J.S., Noronha-Dutra A., Neild G.H.: Nature and biological significance of free radicals generated during biocarbonate hemodialysis. J. Am. Soc. Nephrol., 1998, 457-463. 19. Fillit H., Elion E., Sullivan J., Sherman R., Zabriskie J.B.: Thiobarbituric acid reactive material in uremic blood. Nephron 1981, 29, 40-43. 20. Fydryk J., Jacobson E., Kurzawa O., Ma∏ecka G., Gonet B., Urasiƒski T., Brotkiewicz A., Bukowska H.: Antioxidant status o0f children with steroidsensitive nephrotic syndrome. Pediatr. Nephrol., 1998, 12, 751-754. 21. Girelli D., Lupo A., Trevisan M.T., Olivieri O., Bernich P., Zorzan P., Bassi A., Stanzial A.M., Ferrari S., Corrocher R.: Red blood cell susceptibility to lipid peroxidation, membrane lipid composition, and antioxidant enzymes in continuous ambulatory peritoneal dialysis. Periton. Dial. Intern., 1992, 12, 205-210. 22. Gonet B. “Free-radical method for l-ascorbic acid determination in tissues of experimental animals”, Current Topics in Biophysics, 1994, vol. 18(2), 202-204. 23. Gonet B.: Wolne rodniki i witamina C a choroby sercowo-naczyniowe i nowotwory. Czynniki Ryzyka, 1998, 2-3, 11-21. 24. Gonet B.: Wolne rodniki i antyoksydanty w zdrowiu i chorobie.; Czynniki Ryzyka, 1996, 1, 5-13. 25. Haklar G., Yegenaga, Yalcin A.: Evaluation of oxidant stress in chronic HD patients: Use of different parameters. Clin. Chim. Acta., 1995, 234, 109114. 26. Halliwell B.: Current status review. Free radicals, reactive oxygen species and human disease. A critical evaluation Hennen W.: Is all vitamin C the same?; 1998, http://www.carpediemhealth.com/isall.htm. 27. Hennen W.: Is all vitamin C the same?; 1998, http://www.carpediemhealth.com/isall.htm. 28. Kettle A.I., Winterbourn C.C.: Superoxide enhances hypochlorous acid production by stimulated human neurophils. Biochim. Biophys. Acta., 1990, 22, 1052(3), 379-85. 29. Holmes C.J.: Hemodialyzer performance: Biological indices. Artif. Organs, 1995, 19, 1126-35. 30. Hultqvist M., Hegbrant J., Nilsson-Thorell C., Lindholm T., Nilsson P., Linden T., Hultqvist-Bengtsson U.: Plasma concentrations of vitamin C, vitamin E and/or malondialdehyde as markers of oxygen free radical production during hemodialysis. Clin. Nephrol., 1997, 1, 47, 37-46. 31. Kennedy R.: Vitamin C, 2002, http://medical-library.net/sites/_ascorbic_acid_ascorbate_vitamin_c.html. 32. Kettle A.I., Winterbourn C.C.: Superoxide enhances hypochlorous acid production by stimulated human neurophils. Biochim. Biophys. Acta., 1990, 22, 1052(3), 379-85. 33. Kuo-Chin Huang, , Chin-Cing Yang, Kun-Tai Lee, Chiang-Ting Chien: Reduced hemodialysis-induced oxidative stress in end stage renal disease patients by electrolyzed reduced water.; Kidney Int., 2003, 64, 704-714. 34. Lambelet P., Saucy F., Löliger J.: Chemical evidence for interactions between vitamins E and C. Experientia, 1985, 41, 11, 1384-1388. 35. Larsen H. R.: Vitamin c: your ultimate health insurance.; http://vvv.com/healthnews/vitamin_C.html. 36. Levine M., Daruwala R. C., Park J. B., Rumsey S. C., Wang Y.: Do0es vitamin C have a pro-oxidant effect?; Nature, 1998,398, 231. 37. Lojek A., âern˘ J., Nemec P., Niãovsk˘ J., So‰ka V., âiÏ M., Slaviková H., Kubala L.: Phagocyte-induced oxidative stress in patients with haemodialysis treatment and organ transplantation. BioFactors 8 (1998), 165-168. 38. Luciak M., Trznadel K.: Free oxygen species metabolism during hemodialysis with different membranes. Nephrol. Dial. Transplant., 1991, 6(3), 66-70. 39. Lunec J.: Study question vitamin C claims.; 1998, http://www.vitamincfoundation.org./lunec.htm 117 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 118 LECZENIE – PRACA ORYGINALNA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 40. Luschi L., Bergamini S., Botti B., Rapana R., Ciuffreda A., Ruggiero P., Ballestri M., Tomasi A., Albertazzi A.: Influence of different hemodialysis membranes on red blood cell susceptibility to oxidative stress. Artificial Organs, 2000, 24(1), 1-6. 41. Mimic-Oka J., Simic T., Ekmescic V., Dragicevic P.: Erythrocyte glutathione peroxidase and superoxide dismutase activities in different stages of chronic renal failure. Clinical Nephrol. 1995, 44, 1, 44-48. 42. Mix J. A.: Do megadoses of vitamin C compromise folic acid’s role in the metabolism of plasma homocysteine?; Nutrition Research, 1999, 19, 161-165. 43. Morena M., Cristol J.P., Bosc J.Y., Tetta C., Forret G., Leger CL., Delcourt C., Papoz L., Descomps., Canaud B.: Convective and diffusive losses of vitamin C during haemodiafiltration session: a contributive factor to oxidative stress in haemodialysis patients. Nephrol Dial. Transplant., 2002, 17(3), 422-7. 44. Packer J.E., Slater T.F., Willson R.L.: Direct observation of a free radical interaction between vitamin E and vitamin C. Nature, 1979, 278, 19, 737-738. 45. Paller M.S., Moidal J.R., Ferris T.F.: Oxygen free radicals in ischemic acute renal failure in the rat. J. Clin. Invest., 1984, 74, 1156-1164. 46. Peuchant E., Carbonneau M.A., Dubourg L., Thomas M.J., Perromat A., Vallot C., Clerc M.: Lipoperoxidation in plasma and red blood cells of patients undergoing haemodialysis: vitamins A, E, and iron status. Free Radical Biol. & Med., 1994, 16, 3, 339-246. 47. Podmore I.D., Griffiths H.R., Herbert K.E., Mistry N., Mistry P., Lunec J.: Vitamin C exhibits pro-oxidant properties. Nature, 1998, 392, 559. 48. Podraza W. Et al. “Influence of the storage time and the method of stimulation on whole blood chemiluminescence”, Luminescence 2002; 17: 381-385. 49. Rehan A., Johnson K.J. Wiggins R.C., Kunkel R.G., Ward P.A.: Evidence for the role of oxygen radicals in acute nephrotoxic nephritis. Lab. Invest., 1984, 51, 396-403. 50. Rehan A., Wiggins R.C., Kunkel R.G., Till G.O., Johnson K. J.: Glomerular injury and proteinuria in rats after intrarenal injection of cobra venom factor. Am. J. Pathol. 1986, 123(1), 57-66. 51. Richard M., Arnaud J., Jurkovitz C., Hachache T., Meftahi H., Laporte F., Foret M., Favier A., Cordonnier D.: Trace elements and lipid peroxidation abnormalities in patients with chronic renal failure. Nephron, 1991, 57, 10-15. 52. Saionji K., Sato T., Higurashi H., Lizuka K.: Homeostasis of antioxidant status in hemodialysis patients. Rinsho Byori, 1999, 47(5), 461-6. 53. Steinert B.W., Anderson P.J., Oberley L.W., Oberley T.D.: Kidney glomerular explants in serum-free media: demonstration of intracellular antioxidant enzymes and active oxygen metabolites. In. Vitro. Cell. Dev. Biol., 1986, 22(5), 285-94. 54. Taccone-Gallucci M., Giardini O., Valeri M.: Peripheral blood mononuclear cell membrane lipid peroxidation in hemodialysis patients. Proc. Eur. Dial. Transplant. Assoc., 1985, 22, 139-141. 55. Taccone-Gallucci M.,Giardini O., Valeri M.: Peripheral blood mononuclear cell membrane lipid peroxidation in hemodialysis patients. Proc. Eur. Dial., Transplant. Assoc., 1985, 22, 139-141. 56. Taylor J.E., Scott N., Bridges A., Henderson IS., Stewart W.K., Belch J.J.: Lipid peroxidation and antioxidants in continuos ambulatory dialysis patients. Periton Dial. Intern., 1992, 12,k 252-256. 57. Trznadel K., Pawlicki L., Kedziora J., Luciak M., Blaszczyk J., Buczynski A.: Superoxide anion generation, erythrocytes superoxide dismutase activity, and lipid peroxidation during hemoperfusion and hemodialysis in chronic uremic patients. Free Radical Biology Medicine, 1989, 6, 393-97. 58. Vojdani a., Bazargan M., Vojdani E.: New evidence for anti-oxidant properies of witamin C.;2002, http://www.immuno-sci-lab.com/newevidencefor.html. 59. Weiss S.J.: The role of superoxide in the destruction of erythrocyte targets by human neutrophils. J. Biol. Chem., 1980, 255, 9912-7. 60. Wills M.R.: Effects of renal failure. Clin. Biochem., 1990, 23, 55-60. 61. Yal˜in A.S., Yurtkuran M., Dilek K., Kilin˜ A., Taga Y., Emerk K.: The effect of vitamin E therapy on plasma and erythrocyte lipid peroxidation in chronic hemodialysis patients. Clin. Chimica Acta., 1989, 185, 109-112. 62. Yoshika T., Bills T., Moore-Jarret T., Greene H.L., Burr I.M., Ichikawa I.: Role of intrinsic antioxidant enzymes in renal oxidant injury. Kidney. Int., 1990, 38(2), 282-8. 63. Yoshioka T., Ichakawa I.: Glomerular dysfunction induced by polymorphonuclear leukocyte-derived reactive oxygen species. Am. J. Physiol., 1989, 257(1)53-9. 64. Yoshioka T., Ichikawa I.: Glomerular dysfunction induced by polymorphonuclear leukocyte-derived reactive oxygen species. Am. J. Physiol., 1989, 257, 53-59. 118 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 119 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 KRONIKA XIIIth International Symposium on Atherosclerosis Kyoto, Japan, September 28 - October 2, 2003 Monday, September 29, 2003: Poster Session 1 – Coronary artery disease Abstract: 1P-0005 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 20 Endogenous heparin - A protective marker in patients with myocardial infarction W. Sinkiewicz Department of Cardiology, Clinic of Allergology, Provincial Hospital, Medical University in Bydgoszcz, Poland Abstract: 1P-0006 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 20 Is higher concentration of immunoglobulin E in patients with coronary heart disease induced by underlying allergy? W. Sinkiewicz1/, Z. Bartuzi2/ 1/Oddzia∏ Kardiologii, Szpital Wojewódzki, Bydgoszcz; 2/Clinic of Allergology, Medical University in Bydgoszcz, Poland Abstract: 1P-0007 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 20 Tryptase – Marker of mastocytes activity in acute coronary syndromes W. Sinkiewicz, A. Hoffmann Oddzia∏ Kardiologii, Szpital Wojewódzki, Bydgoszcz, Poland Abstract: 1P-0008 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 20 The evaluation of thrombinogenesis in vivo in acute phase of myocardial infarction on the basis of thrombin-antithrombin III complexes concentrations W. Sinkiewicz1/, J. B∏a˝ejewski1/, R. Bujak1/, E. ˚ekanowska2/, A. Hoffmann1/, P. Sobaƒski1/, M. Dowgwi∏owicz-Nowicka1/ 1/Department of Cardiology, Provincial Hospital, Medical University in Bydgoszcz; 2/Department of Pathophysiology, Medical University in Bydgoszcz, Poland Abstract: 1P-0035 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 26 Taq1B polymorphism of the cholesteryl ester transfer protein gene and CETP activity in members of families with a history of ischaemic heart disease T. Weso∏owska, G. Adler, K. Che∏stowski, A. Ciechanowicz, B. Torbus-Lisiecka, M. Naruszewicz Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostic, Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland Abstract: 1P-0057 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 31 Polymorphism C(-1562)T in the promoter of the matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), C677T of methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR), G298T of endothelial nitric oxide synthase (ENOS), G455A of B-fibrinogen (BFb) genes and coronary arteriosclerosis I. Goràcy, J. Goràcy, M. Brykczyƒski, M. Naruszewicz, A. Ciechanowicz Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland 119 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 120 KRONIKA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 2 – Hypertension and atherosclerosis Abstract: 1P-0089 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 39 Prevalence of arterial hypertension in Poland in 2002, and its influence on risk of myocardial infarction P. Bandosz1/, T. Zdrojewski1/, P. Szpakowski1/, R. Konarski2/, P. Zagozdzon1/, S. Bautembach1/, T. Thomsen3/, B. Wyrzykowski1/ 1/Dept. of Hypertension and Diabetology, Medical University in Gdaƒsk, Gdaƒsk; 2/Center for Social Research in Sopot, Poland; 3/Glostrup University Hospital in Copenhagen, Denmark Abstract: 1P-0097 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 40 The relationships between fibrinogen, plasminogen activator inhibitor-1 and their gene polymorphisms in patients with essential hypertension M. Jastrz´bska1/, A. Foltyƒska1/, I. Goràcy1/, K. Widecka2/, A. Ciechanowicz1/, K. Che∏stowski1/, M. Naruszewicz1/ 1/Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Pomeranian Medical University; 2/Department of Arterial Hypertension, Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland 3 – Obesity and insulin resistance Abstract: 1P-0116 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 45 Increased blood pressure has the strongest impact on prevalence of metabolic syndrome in Poland P. Szpakowska1/, T. Zdrojewski1/, P. Bandosz1/, E. Wo∏kiewicz2/, W. ¸ysiak-Szyd∏owska1/, Z. Jakubowska1/, B. Krupa-Wojciechowska1/, B. Wyrzykowski1/ 1/Dept. of Hypertension and Diabetology, Medical University in Gdaƒsk, Gdaƒsk; 2/Center for Social Research in Sopot, Poland 4 – Diabetic angiopathy Abstract: 1P-0147 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 52 Arterial compliance and serum homocysteine levels in patients with type 2 diabetes M. WaluÊ1/, P. Miarka1/, D. Czarnecka2/, K. Kawecka-Jaszcz2/, B. Idzior-WaluÊ3/, J. Sieradzki3/ 1/Collegium Medicum, Jagiellonian University; 2/Department of Cardiology, Collegium Medicum, Jagiellonian University; 3/Department of Matabolic Diseases, Collegium Medicum, jJagiellonian University, Poland Tuesday, September 30, 2003: Poster Session 1 – Epidemiology Abstract: 2P-0316 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 107 Predictors of atherosclerosis in healthy 50-year-old volunteers W. Rumiƒski1/, H. Klepacka1/, M. Skorski2/, A. Mirek1/, T. Klecha1/ 1/Cardiology Dep. Cardinal Wyszyƒski Hospital; 2/Interfaculty Departament and Division of Public Health, Medical Academy Lublin, Poland Abstract: 2P-0325 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 109 Social support and intensity of stressful events in relation to coronary artery disease and hypertension (Warsaw Pol-MONICA Bis Study) J. Piwoƒski, W. Piotrowski, A. Pytlak National Institute of Cardiology, Poland 120 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 121 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 KRONIKA Abstract: 2P-0326 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 109 Individual CVD global risk and general practitioners management in Warsaw MONICA BIS Study A. Pytlak, W. Piotrowski National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland Abstract: 2P-0327 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 110 Influence of overweight and obesity on the lipid profile in the Warsaw population M. Polakowska, W. Piotrowski National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland Abstract: 2P-0330 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 110 Prevalence of main cardiovascular risk factors in Polad in 2002. Results of nationwide study NATPOL III Plus P. Szpakowski1/, T. Zdrojewski1/, P. Bandosz1/, A. Manikowski2/, Z. Jakubowski1/, S. Bautenbach1/, B. Wyrzykowski1/ 1/Department of Hypertension and Diabetology, Medical University in Gdaƒsk; 2/Center for Social Research in Sopot, Poland 2 – Homocysteines and other risk factors Abstract: 1P-0380 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 122 Serum homocysteine and MCP-1 are associated with abdominal aortic aneurysm size and interluminal thrombus dimension B. Millo, I, Wiernicki, H. Bukowska, B. Górecka-Szyld, K. Che∏stowski, M. Naruszewicz Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland Abstract: 1P-0381 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 122 The assessment of the influence of natural coffee and its modified form on the level of homocysteine, vitamin B6 and folic acid in healthy volunteers H. Bukowska, I. Goràcy, K. Che∏stowski, M. Naruszewicz Department of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostics, Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland Abstract: 1P-0385 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 123 Methionine loading affects thrombin generation in patients with coronary artery disease T.B. Domaga∏a, A. Undas, M. Celiƒska-Lowenhoff, M. Rybak, A. Szczeklik Department of Medicine, Jagiellonian University School of Medicine, Poland 3 – Obesity and insulin resistance Abstract: 2P-0403 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 127 The polymorphism of obesity candidate genes and symptoms of metabolic syndrome in obese families from South Poland I. Wybraƒska, M. Malczewska-Malec, A. Jabrocka, B. Kieç-Wilk, A. Dembiƒska-Kieç Department of Clinical Biochemistry, The Jagiellonian University, Medical College, Poland Abstract: 2P-0404 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 127 The dopaminergic D2 and PPARγ2 gene polymorphism in patients with familial obesity A. Dembiƒska-Kiec, I. Wybraƒska, B. Kieç-Wilk Department of Clinical Biochemistry, The Jagiellonian University, Medical College, Poland 121 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 122 KRONIKA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 7 – Adhesion molecules Abstract: 2P-0473 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 143 Effect of anthocyanins from chokeberry (Aronia melanocarpa) on blood pressure, inflammatory mediators and cell adhesion molecules in patients with a history of myocardial infarction (MI) M. Naruszewicz1/, M. D∏u˝niewski2/, I. ¸aniewska2/, W. Pikto-Pietkiewicz2/, B. Millo1/, D. ZapolskaDownar1/ 1/Pomeranian Medical University, Department of Clinical Biochemistry, Szczecin; 2/The Medical University of Warsaw, II Cardiology Clinic, Poland Abstract: 2P-0475 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 144 Insulin treatment and sVCAM-1, slCAM-1 and vWF in patients with diabetes mellitus type 2 T. Francuz1/, K. Siemianowicz11/, J. Gmiƒski1/, A. Telega2/, M. Syzdol1/, M. Goss1/ 1/Silesian Medical Academy; 2/Diabetic Outpatient Department, Poland 12 – Therapy Abstract: 2P-0617 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 175 Pleiotropic effects after a 3-day treatment with the lipid lowering drugs in patients with coronary artery disease M. Celiƒska-Lowenhoff, A. Undas, T. Domaga∏a, T. Iwaniec, A. Szczeklik Department of Medicine, Jagiellonian University School of Medicine, Cracow, Poland Wendesday, October 1, 2003: Poster Session 6 – Hyperlipidemia and hypolipidemia Abstract: 3P-0809 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 239 Oxidative stress in patients with familial lecithin-cholesterol acyltransferase deficiency B. Idzior-WaluÊ1/, T. Weso∏owska2/, J. Hartwich3/, M. WaluÊ4/, W. Rostworowski3/, T. Klupa1/, M. Malecki1/, A. Dembiƒska-Kieç3/, J. Sieradzki1/ 1/Dept. Metabolic Diseases, Collegium Medicum, Jagiellonian University, Kraków; 2/Chair of Clinical Biochemistry and Laboratory Diagnostic, Pomeranian Medical University, Szczecin; 3/Department of Clinical Biochemistry; 4/Collegium Medicum, Jagiellonian University, Kraków, Poland 7 – Thrombosis and thrombolysis Abstract: 3P-0859 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 250 The accuracy of D-dimer testing in patients with venous thromboembolism disease L. Adamek, E. Ni˝ankowska-Mogilnicka, T.-B. Domaga∏a, P. Grzanka, M. Sanak, A. Szczeklik Department of Medicine, Jagiellonian University School of Medicine, Poland 10 – Atherosclerosis in women Abstract: 3P-0900 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 259 Effects of estradiol, raloxifene and tamoxifene on angiotensin receptor expression in vascular endothelial and smooth muscle cells stimulated with k-elastin T. Francuz1/, J. Gmiƒski1/, T. Jurczak1/, E. Kotrys-Puchalska11/, W. Garczorz1/, S. ˚muda2/, K. Siemianowicz1/ 1/Dept. of Biochemistry; 2/Dept. of Molecular Biology, Silesian Medical Academy, Poland 122 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 123 CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 KRONIKA Thursday, October 2, 2003: Poster Session 2 – Atherogenic lipoproteins and their receptors Abstract: 4P-0975 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 288 Lipoprotein(a) in IDDM patients R. Królak, D. Liszewska-Pfejfer, D. Korczak, A. Lipiƒska, K. Jankowki Department of Internal Diseases and Cardiology, Institute of Dentistry, Medical University of Warsaw, Poland 5 – Immune response and inflammation Abstract: 4P-1106 Citation Atherosclerosis Suplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 317 High itake of acrylamide from potato chips may increase risk of coronary artery disease. Effect on plasma levels of CRP and homocysteine M. Naruszewicz1/, M. Daniewski2/, G. Nowicka2/, H. Bukowska1/, A. Filipek2/ 1/Pomeranian Medical University, Szczecin; 2/National Institute of Nutrition, Warsaw, Poland Abstract: 4P-1107 Citation Atherosclerosis Suplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 317 Increase in plasma propionate after chronic supplementation of diet with Lactobacillus plantarum 299 v effect on inflammatory markers and adhesion molecules M. Naruszewicz, H. Bukowska, B. Millo Pomeranian Medical University, Szczecin, Poland Abstract: 4P-1076 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 311 Quantitative comparison of humoral response against Lewis antigens intensity in patients with coronary atherosclerosis and in healthy individuals T. Rechciƒski1/, A. Miszczak2/, M. WiÊniewska2/, M. Wi´ckowska2/, M. Krzemiƒska-Paku∏a1/, M. Chmiela2/ 1/Dept. of Cardiology, Medical University of ¸ódê; 2/Dept. of Immunology and Infectious Biology, University of ¸ódê, Poland Abstract: 4P-1077 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 311 Humoral response against selected Helicobacter pylori antigens in patients with coronary atherosclerosis and in healthy controls T. Rechciƒski1/, A. Miszczak2/, M. WiÊniewska2/, M. Krzemiƒska-Paku∏a1/, M. Chmiela2/ 1/Dept. of Cardiology, Medical University of ¸ódê; 2/Dept. of Infectious Biology and Immunology, University of ¸ódê, Poland 8 – Molecules and clinical markers for atherosclerosis Abstract: 4P-1159 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 329 Assessment of soluble cell adhesion molecules in IDDM patients with microangiopathy A. Lipiƒska1/, D. Liszewska-Pfejfer1/, R. Królak1/, M. Puchta1/, M. Nowaczyk2/, Górski2/ 1/Department of Internal Medicine and Cardiology, Institute of Dentistry, 2/Department of Clinical Immunology, Institute of Transplantology, Medical University of Warsaw, Poland 9 – Kidney disease and atherosclerosis Abstract: 4P-1182 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 334 Simvastatin affects hemostasis, endothelial function and CD40L in capd patients J. Ma∏yszko, M. MyÊliwiec, T. Hryszko Nephrology Department, Medical University, Bia∏ystok, Poland 123 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 124 KRONIKA CZYNNIKI RYZYKA 2-4/03 Abstract: 4P-1183 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 335 CD40L correlations with some hemostatic parameters in hyperlipidemic patients with chronic renal failure J. Ma∏yszko, M. MyÊliwiec Nephrology Department, Medical University, Bia∏ystok, Poland Abstract: 4P-1184 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 335 Renal transplant recipients with coronary artery disease exhibit impairment in fibrinolysis and structural changes in carotid arteries J. Ma∏yszko1/, S. Brzosko1/, T. Hryszko1/, U. ¸ebkowska2/, M. MyÊliwiec1/ 1/Nephrology Department, 2/Radiology Department, Medical University, Bia∏ystok, Poland 11 – Case report Abstract: 4P-1208 Citation: Atherosclerosis Supplements (ATHSUP), Vol. 4 No. 2, September 2003, page 340 Myocardial infarction as an early symptom of antiphospholipid syndrome, factor V Leiden and hyperhomocysteinemia J. Dropiƒski, W. W´grzyn, W. Szczeklik, M. Krzanowski, T. B. Domaga∏a Department of Medicine, Jagiellonian University School of Medicine, Poland 124 Czynniki nr 40/41 12/12/03 15:12 Page 125 dnia.................................................... Z G ¸ O S Z E NI E Uprzejmie prosz´ o przyj´cie mnie w poczet cz∏onków POLSKIEGO TOWARZYSTWA BADA¡ NAD MIA˚D˚YCÑ ................................................................ (podpis zg∏aszajàcego) DANE PERSONALNE 1. Imi´ i nazwisko .............................................................................................................................................................................. 2. Tytu∏ lub stopieƒ naukowy ........................................................................................................................................................ 3. Rodzaj ukoƒczonych studiów (uczelnia, wydzia∏, rok ukoƒczenia) ....................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................... 4. Stanowisko i miejsce pracy (kod, adres, telefon, e-mail) .......................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................❏ 5. Kierunek pracy badawczej ........................................................................................................................................................ ..................................................................................................................................................................................................................... 6. Adres prywatny (kod pocztowy), telefon, e-mail ........................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................❏ W kratkach prosimy zaznaczyç adres do korespondencji. Cz∏onkostwo PTBnM gwarantuje bezp∏atne otrzymywanie kolejnych egzemplarzy „Czynników Ryzyka“. Przyj´to w poczet cz∏onków Polskiego Towarzystwa Badaƒ nad Mia˝d˝ycà w dniu ....................................................................................................... ................................................................ (Przewodniczàcy) Sk∏adka cz∏onkowska za rok 2003 wynosi 40 z∏. Nasze konto: Polskie Towarzstwo Badaƒ nad Mia˝d˝ycà PKO II O/Szczecin 10204809-902261-270-1 ................................................................ (Sekretarz)
