Lp-PLA2
(Fosfolipáza A2 asociovaná s lipoproteiny) je jedním z biomarkerů, které
mají vztah ke kardiovaskulárnímu
riziku.
|
Název |
Fosfolipáza A2 asociovaná s
lipoproteiny |
|
Alternativní
názvy, synonyma |
Lipoprotein-associated phospholipase
A2, Lp-PLA2, fosfolipáza A2 asociovaná s
lipoproteiny, PAF AH, platelet-activating factor acetylhydrolase |
|
Popis
molekuly |
Lp-PLA2 je na kalciu
nezávislá serinová lipáza, molekulová hmotnost 45 000 g/mol (45 kDa), do
cirkulace je secernována v aktivní formě (Stafforini, 2009). Pro svou
schopnost hydrolyzovat destičkový aktivační faktor se tento enzym také nazývá
acetylhydroláza destičkového aktivačního faktoru (PAF). Fyziologickým účinkem
Lp-PLA2 je hydrolýza oxidovaných fosfatidylcholinů za vzniku
lysofosfatidylcholinů a oxidovaných volných mastných kyselin. Lp-PLA2
je členem superrodiny fosfolipáz A2 (PLA2), které
hydrolyzují membránové fosfolipidy v pozici sn-2. Již na počátku 20. století byla PLA2 známá jako součást
hadího jedu. Podle posledních přehledů je v současnosti známých 15 rozdílných
skupin PLA2, které se dělí do 4 hlavních skupin (Burke, 2009): 1.
sekreční sPLA2s, 2. cytosolová cPLA2s, 3. kalcium
independentní iPLA2s, 4. acetylhydroláza PAF (platelet activating
factor). Lp-PLA2 patří do skupiny 4. Enzym byl nazván podle
schopnosti oddělit acetylovou skupinu z sn-2
pozice PAF (fosfolipáza) a na základě své asociace k lipoproteinům
(lipoproteinová fosfolipáza). Tento enzym byl izolován z lidské plazmy v roce
1995. V současnosti je enzym převážně klasifikován jako pozitivní rizikový
faktor kardiovaskulárních onemocnění (Burke, 2009), ale existuje alternativní
výklad, že Lp-PLA2 má in vivo mít protizánětlivé účinky v důsledku
inhibice PAF (Stafforini, 2009, Prescott, 2002). |
|
Tvorba,
syntéza |
Lp-PLA2 se tvoří v
monocytech, makrofázích, T lymfocytech, žírných buňkách a jaterních buňkách
(Khuseyinova, 2007). |
|
Poločas
eliminace |
V dostupné literatuře neudáván. |
|
Biologická
variabilita |
U zdravých dospělých jedinců byla
intraindividuální biologická variabilita (CVi) stanovena na 15 %
(Khuseyinova, 2007, Wolfert, 2004), interindividuální biologická variabilita
(CVg) 22 % (Khuseyinova, 2007), respektive 32,8 % (Wolfert, 2004). Jednoduchý
výpočet indexu individuality CVi/CVg je tedy mezi 0,45 až |
|
Eliminace,
odbourávání |
V dostupné literatuře neudáván. |
|
Dynamika změn |
Proměna monocytů na makrofágy může
být doprovázená až 260násobným vzestupem Lp-PLA2
v intracelulárním prostoru. Údaje pocházejí spíše z in vitro experimentů,
in vivo data nejsou k dispozici. |
Vztah
k patofyziologii
V cirkulaci se z velké části navazuje na karboxylový konec ApoB LDL
částice (až 80 % Lp-PLA2 se váže LDL částice v poměru 1 : 100
až 1 : 10 000, tj. každá 100, nebo 10 000 partikule LDL má na ApoB navázanou
Lp-PLA2). Zbylá část je navázána na VLDL, HDL a Lp(a). Některé práce
ukazují na větší asociaci s malými denzními LDL částicemi a možnost migrace
Lp-PLA2 mezi jednotlivými lipoproteinovými kompartmenty. Lokalizace
Lp-PLA2 pak může mít vliv na její funkci in vivo. Poznatky o
distribuci a funkci Lp-PLA2 nejsou definitivní a bude třeba dalších
biochemických a epidemiologických studií (Stafforini, 2009). V literatuře
je dostatek důkazů pro přímou účast Lp-PLA2 v procesu
aterosklerózy.
LDL částice vstupující do cévní intimy může být oxidována různými
enzymy, včetně myeloperoxidázy či nikotinamidadenindinukleotidfosfát oxidázy.
Po oxidaci fosfolipidů v plášti LDL částic v arteriální stěně je krátká
acylová skupina v pozici sn-2 k
dispozici pro hydrolytickou aktivitu Lp-PLA2, dochází ke štěpení
oxidovaného fosfatidylcholinu a ke tvorbě dvou proinflamačních a
proaterogenních látek: lysofosfatidylcholinu (lysoPC) a oxidovaných mastných
kyselin (oxFA). Uvolněním mohutných chemoatraktantů (lysoPC a oxFA) dochází k
rolování monocytů a k jejich adherenci k endotelu, vstupu do subendoteliálního
prostoru, kde se diferencují a mění na makrofágy. Dochází k fagocytóze LDL,
především oxidovaných, a k tvorbě makrofágů naplněných LDL partikulemi, tzv.
pěnových buněk. Studie sledující expresi messenger RNA ukázaly, že právě
makrofágy a pěnové buňky vytvořené v subendoteliálním prostoru jsou největším
producentem Lp-PLA2. In vitro studie ukázaly, že Lp-PLA2 se
tvoří i v mononukleárech a destičkách, ale in vivo je maximum produkce
zprostředkováno právě makrofágy a pěnovými buňkami. Tyto úvahy byly podpořeny
studiemi Laviho a kolegů, kteří studovali závislost koncentrace Lp-PLA2
v různých místech cévního řečiště ve vztahu k výskytu aterosklerózy (Lavi,
2007). Také histopatologické studie poukazují na vyšší koncentraci Lp-PLA2
v nestabilních ateromatózních plátech s tenkou fibrózní čapkou a velkým tukovým
jádrem, které jsou náchylné k ruptuře (Lavi, 2007, Kolodgie, 2006, Vickers,
2009, Mannheim, 2008). Ukazuje se, že koncentrace Lp-PLA2 má vztah
více ke kvalitě plátu než k jeho velikosti (Lerman, 2008).
Faktory ovlivňující funkci Lp-PLA2 úzce souvisí
s rizikovými faktory aterosklerózy. Distribuce Lp-PLA2 mezi lipoproteinovými
částicemi může být variabilní v závislosti na rozsahu glykosylace Lp-PLA2
a může měnit její aktivitu (Lerman, 2008). Dalším důležitým aspektem, který
ovlivňuje funkci Lp-PLA2, je závislost na oxidačním stresu. Ten
způsobuje oxidaci methioninu (M-117) a nitraci tyrosinu (Y-307, Y-335). Takto
oxidačně modifikovaný enzym disociuje z vazby na LDL částice (resp. ztrácí
schopnost vazby), což vede také k inaktivaci enzymu. Sekundárně pak dochází ke
zvýšení transkripce a syntézy Lp-PLA2 de novo (MacRitchie, 2007).
Aktivita Lp-PLA2 je asociována s malými denzními LDL, ale tento fakt
se nepodařilo prokázat stanovením koncentrace Lp-PLA2 (Gazi, 2005).
Malé denzní LDL jsou elektronegativní, jsou toxické pro endotel (vzhledem k
obsahu oxidovaných fosfolipidů), jsou spojeny s vyšší aktivitou Lp-PLA2
a jsou tedy spojeny s vyšší aterogenitou.
Role Lp-PLA2 v aterogenezi je v současné době stále
diskutována. Na jedné straně je proaterogenní efekt zprostředkován tvorbou
lysofosfatidylcholinu, na druhé straně je antiaterogenní efekt zprostředkován
inhibicí agregace trombocytů prostřednictvím degradace PAF, ale také dalšími
efekty. Mnoho epidemiologických studií potvrdilo vztah mezi
koncentrací/aktivitou Lp-PLA2 a kardiovaskulárními příhodami, ale
žádná studie nepoukazuje na protektivní efekt Lp-PLA2 (McConnell,
2006). Zajímavé je, že u myší, kde hlavní komponentou pro vazbu cholesterolu je
HDL, je Lp-PLA2 vázána především na HDL a má protektivní,
antiaterogenní účinky (Lerman, 2008). Proto lze uvažovat o alternativní
interpretaci: Lp-PLA2 je odpovědí na cévní zánět, má obrannou roli,
odstraňuje látky podílející se na rozvoji aterosklerózy a na tvorbě
nestabilního plátu. Tato hypotéza se opírá o studii pacientů s deficitem Lp-PLA2,
u kterých byl naopak akcelerovaný rozvoj aterosklerózy. Například Ishihara
uvádí deficit Lp-PLA2 u dvou pacientů s akcelerovanou aterosklerózou
(Ishihara, 2004). Popsané inaktivační mutace jsou například V279F (homo- i
heterozygotní jedinci), Q281R (vzácná), InsA191, I317N. Byly popsány především
u japonské populace a jsou spojeny nejen s rozvojem aterosklerózy, ale mohou se
také vyskytovat u pacientů s větší náchylností k zánětlivým a alergickým
nemocem, hlavně v dětském věku (Prescott, 2002, Tjoelker, 2000, Stafforini,
1999). Předpokládá se také, že Lp-PLA2 může oslabovat prozánětlivou
signalizaci u řady syndromů, včetně tkáňových poškození a sepse. Deficit Lp-PLA2
proto může vést k rozvoji septických komplikací a k multiorgánovému selhání
(Zimmerman, 2002). Rekombinantní Lp-PLA2 může pozitivně působit u
řady zánětlivých procesů jak v animálním, tak humánním modelu (Tjoelker, 2000).
Většina klinických studií a recentní metaanalýzy však Lp-PLA2
interpretují jako proaterogenní faktor. I když fyziologické účinky fosfolipázy
nejsou bez kontroverzí, ukazuje se, že Lp-PLA2 je přímo zapojena do
procesu aterogeneze. Hlavním efektem Lp-PLA2 může být produkce
proinflamatorních mediátorů s výslednou formací nestabilních aterosklerotických
plátů (Wilensky, 2009). K dispozici jsou ale i alternativní názory, kdy je
exprese Lp-PLA2 považována za fyziologickou odpověď na zánětlivé
stimuly (Stafforini, 2009).
Možnosti
stanovení
Preanalytická fáze: Manipulace se
vzorky, jejich zpracování a skladování jsou důležitou součástí vyšetření a
nedodržení předepsaných postupů může významným způsobem ovlivnit výsledky.
Hlavním důvodem je účinek teploty na ustavenou rovnováhu mezi enzymem navázaným
na různé frakce LDL a HDL a malým množství volného enzymu. V závislosti na
formě navázané částice mohou mít detekční protilátky větší nebo menší přístup k
Lp-PLA2. Je proto nezbytné zpracovávat vzorky stále stejným způsobem
a při manipulaci se vyhnout zahřátí vzorku na pokojovou teplotu. V případě
stanovení Lp-PLA2 je obzvlášť nutné postupovat přísně podle pokynů
výrobce diagnostické soupravy. Pro dlouhodobé skladování je vhodná pouze
teplota
Vlastní stanovení: V současné době
jsou k dispozici dvě metody stanovení Lp-PLA2: stanovení enzymové
aktivity a stanovení koncentrace (mass). Princip stanovení aktivity Lp-PLA2
je založen na konverzi substrátu – nejčastěji PAF na jeho lyso-formy a volné
mastné kyseliny. Metody jsou používány pouze pro výzkumné účely, nejsou
dostatečně standardizovány a FDA (Food and Drug Administration) je zatím
nedoporučila pro klinické použití. V současné době se připravuje
k distribuci automatizovaná metoda pro stanovení aktivity Lp-PLA2.
Pro stanovení koncentrace Lp-PLA2 doporučila FDA pro klinické
použití immunoanalýzu (PLAC test, diaDexus, South San Francisco, California).
Jedná se o sendvičovou enzymovou imunoanalýzu za použití dvou specifických
protilátek. Výsledkem stanovení je koncentrace Lp-PLA2 v séru,
jednotkou jsou µg/l s rozsahem měření v lineární oblasti 151 - 810 µg/l. Vzorky
používané ke stanovení je třeba zpracovat ve zvláštním režimu. K dispozici je
provedení ELISA (na mikrotitračních destičkách); distribuci automatizované
imunoanalýzy, rovněž schválené FDA, se výrobce v průběhu přípravy tohoto
rukopisu rozhodl zastavit a předložil ke schválení novou verzi diagnostické
soupravy s významně omezeným vlivem heterofilních interakcí.
Pouze malý počet studií se zabýval simultánním stanovením koncentrace a
aktivity Lp-PLA2. Ve studii CARDIA byla asociace mezi Lp-PLA2
(měřena oběma způsoby) a kalcifikovanými koronárními pláty u mladých jedinců,
ale pouze koncentrace byla asociována i po adjustaci na jiné rizikové faktory
(Iribarren, 2005). Také v kohortě 1051 pacientů s koronární chorobou ve věku
30-70 let byla koncentrace Lp-PLA2 signifikantně asociována s
výskytem koronárních příhod (studie KOROLA, Koenig, 2006). V kontroverzi s
uvedenými studiemi, ve studii PROVE IT – TIMI 22, u pacientů po akutním IM (30
dnů po IM), pouze aktivita Lp-PLA2 predikovala 33% nárůst výskytu
rekurentních příhod (O´Donoghue, 2006). Tato práce také nastolila otázku, které
faktory mohou ovlivnit aktivitu Lp-PLA2 bez ohledu na koncentraci.
Velké množství epidemiologických studií stanovovalo samostatně pouze
koncentraci nebo aktivitu Lp-PLA2. Relativně nízká korelace(r =
0,36) mezi Lp-PLA2 mass a Lp-PLA2 aktivitou nastoluje
tedy další otázky (Zalewski, 2006). Naopak jiná práce uvádí dobrou korelaci
mezi stanovením koncentrace a aktivity Lp-PLA2, korelační koeficient
r = 0,86 (Virani, 2007).
Referenční
hodnoty, cut-off hodnoty
Referenční hodnoty (Mayo Clinic
Reference Value Donors Program) jsou vyšší u mužů (266 µg/l + 48 µg/l)
než u žen (227 µg/l + 64 µg/l). FDA doporučuje používat pro upřesnění
odhadu individuálního kardiovaskulárního rizika u osob ve středním riziku podle
klasických skórovacích systémů (Framingham, SCORE) nikoli referenční, ale
cut-off hodnoty. Doporučené cut-off hodnoty byly stanoveny konsenzuálně, autoři
vycházeli ze studií, které měla k dispozici FDA, z referenčních mezí, které
byly stanoveny v jednotlivých laboratořích a z výsledků vyšetření u 17 026
jedinců vyšetřených v klinické praxi ve velkých laboratořích. Takto určená
cut-off hodnota byla 235 µg/l (McConnell, 2006). Tato hodnota není považována
za terapeutický cíl, slouží pouze k posouzení individuálního rizika pacientů
nezávisle na klasických rizikových faktorech a CRP (Lanman, 2006). Hodnota
použitá v klinických guidelines panelu ATP III je 200 µg/l.
Význam
stanovení a interpretace
Lp-PLA2 se ukazuje být perspektivním markerem pro
identifikaci jedinců se zvýšeným kardiovaskulárním rizikem. Společně s CRP
bylo stanovení Lp-PLA2 zapracováno do klinických guidelines u
specifických skupin rizikových jedinců. Obrázek 1 (v kapitole 2.4 Vztah
biomarkerů ke skórovacím systémům) ukazuje začlenění markerů zánětu (CRP) do
algoritmu identifikování jedinců s vyšším individuálním rizikem (Davidson,
2008). Obrázek 2 (rovněž v kapitole 2.4 Vztah biomarkerů ke skórovacím
systémům) ukazuje podobné začlenění Lp-PLA2 do klinického algoritmu,
jedná se opět o doporučení aktualizovaného panelu ATP III (Davidson, 2008).
Vzhledem k ovlivnění koncentrace Lp-PLA2 léčbou hypolipidemiky
bude potřebné při hodnocení kardiovaskulárního rizika u jedinců s již
zavedenou terapií tuto skutečnost zohledňovat a používat nižší rozhodovací
limity. Podle výsledků studií s darapladibem se Lp-PLA2 může
stát i terapeutickým cílem.
Výsledky
klinických studií
Nejvíce klinických studií s Lp-PLA2 proběhlo v letech 2000 až
2008, po roce 2007 se objevují systematické přehledy a metaanalýzy. Jednou z prvních
velkých studií byla studie WOSCOPS (Packard, 2000), brzy následovaly další
studie. Sumárně lze říci, že výsledky nejsou úplně stejnorodé, samostatné
hodnocení Lp-PLA2 prokazuje silnou asociaci s kardiovaskulárními
příhodami, ale po adjustaci na „velké“ rizikové faktory nejsou údaje ve
studiích jednoznačné. Některé studie prokazují větší asociaci rizika
kardiovaskulárních příhod s aktivitou Lp-PLA2, jiné s koncentrací.
Obecně je nižší úroveň asociace s rizikem ischemického iktu. Žádná ze studií
není zaměřena na průkaz možných antiaterogenních účinků Lp-PLA2, jak
naznačují práce z okruhů Stafforiniové (Stafforini, 2009, Prescott, 2002).
Jedna z recentních metaanalýz, která charakterizovala použití Lp-PLA2
pro odhad rizika koronárních onemocnění, iktu a mortality, je multicentrická
studie (Lp-PLA2 Studies Collaboration) širokého autorského kolektivu
(Thompson, 2010). V této metaanalýze bylo hodnoceno 32 prospektivních studií
jak se stanovením aktivity, tak koncentrace Lp-PLA2. Metaanalýza
upozornila na kontinuální asociaci Lp-PLA2 a onemocnění koronárních
tepen, která byla podobná jako asociace s non-HDL-cholesterolem a hodnotou
systolického krevního tlaku. Nepotvrdila se významná asociace Lp-PLA2
s výskytem iktu, která se vysvětluje heterogenitou studií. Lp-PLA2
asociuje s cévním poškozením zřejmě samostatně i v závislosti na plazmatických
lipidech. Další přehledná studie se soustředila na použití Lp-PLA2 v
klinické praxi, kde nemá zřejmě větší význam použití měření aktivity nebo
koncentrace Lp-PLA2 u nízkorizikových jedinců nebo při populačním
screeningu. Těžiště použití by naopak mohlo být u pacientů se středním a
vysokým rizikem, kdy zvýšení Lp-PLA2 přesune pacienta do kategorie
vyžadující intenzifikovanou redukci všech rizikových faktorů (Anderson, 2008).
Také systematický přehled Garzové, která se zabývala 14 studiemi (9x mass, 5x
aktivita) hodnotícími více než 20 000 pacientů, konstatovala užitečnost
Lp-PLA2 při stratifikaci rizika i po adjustaci na konvenční rizikové
faktory a naznačila možnost benefitu vyplývajícího z inhibice aktivity enzymu
(Garza, 2007). Další systematický přehled 33 studií recentně poukázal na
asociaci mezi Lp-PLA2 a výskytem kardiovaskulárních příhod u 30 ze
33 studií. Většina studií byla adjustována na „velké“ framinghamské rizikové
faktory a po této adjustaci zůstala Lp-PLA2 prediktivní role, která
byla hodnocena jako spolehlivý marker rizika kardiovaskulárních příhod (Madjid,
2010).
Ovlivnění Lp-PLA2 statinovou terapií bylo dokumentováno ve
více studiích. Ve studii PROVE IT-TIMI22 byla intenzivní statinová terapie (80
mg atorvastatinu ) asociována s 20% poklesem aktivity Lp-PLA2 a
s 23% redukcí její koncentrace. Při mírnější terapii statiny (40 mg
pravastatinu) aktivita Lp-PLA2 vzrostla (+3,6 %) bezprostředně po
IM, 30 dní po IM se neměnila. Značný pokles aktivity Lp-PLA2 u
razantně léčeného ramena studie je možné jen částečně vysvětlit změnou LDL
(O´Donoghue, 2006). Azetinidony, specifické inhibitory Lp-PLA2,
recentní generace SB 480848 (darapladib), jsou v II. a III. fázi klinického
zkoušení, testuje se efekt včetně kardiovaskulárních end pointů a také
bezpečnost léku. Studie se statiny, fibráty i s kombinovanou terapií
demonstrovaly pokles Lp-PLA2 (od 20 % do 50 %), ale nebyly studovány
dlouhodobé end pointy (Carlquist, 2007).
Lp-PLA2 je perspektivní marker stability
ateromatózních plátů, který se začíná používat v klinické praxi. Je popsán
v literatuře, dostal se do klinických guidelines.
Literatura
Franeková, J.: Příspěvek k hodnocení
stability ateromatózního plátu ve vztahu k rozvoji kardiovaskulárního rizika.
Disertační práce, Masarykova Univerzita, Brno, 2012.
Další informace
Klinická biochemie kardiovaskulárního
systému
Janka Franeková,
2012-01-10