HDL - Diagnostyka Laboratoryjna

diagnostyka laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics
2010 • Volume 46 • Number 1 • 89-92
Przegląd piśmiennictwa • Journals Club
Lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL)
w odpowiedzi ostrej fazy
Niskie stężenie cholesterolu-HDL, niezależnie od stężenia
cholesterolu związanego z lipoproteinami o niskiej gęstości
(LDL-C), jest istotnym niezależnym czynnikiem ryzyka wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych. Białkowa składowa HDL składa się z różnorodnej grupy cząsteczek: apolipoprotein, enzymów, kofaktorów enzymów i innych białek.
HDL odgrywa główną rolę w metabolizmie lipidów. Ciągła
przebudowa, której podlega cząsteczka HDL jest szczególnie nasilona podczas stanu zapalnego, gdy amyloid A występujący w surowicy (SAA) i fosfolipazy ostrej fazy działają na
cząsteczkę HDL. Główną funkcją HDL jest zwrotny transport
cholesterolu z tkanek obwodowych do wątroby. Wolny cholesterol łączy się z apolipoproteiną A1 i w postaci cząstek
HDL transportowany jest do wątroby. W procesie tym pośredniczy białko ABCA1 (transporter A1 kompleksu błonowego ATP) umożliwiające usuwanie nadmiaru cholesterolu i
fosfolipidów z komórek takich jak makrofagi. Stan zapalny i
towarzysząca odpowiedź ostrej fazy powodują istotne zmiany w profilu lipoprotein, zwłaszcza frakcji lipoprotein HDL.
Odpowiedź ostrej fazy na infekcje, zapalenie czy uraz doprowadza do zmian w budowie białek osocza. Stężenie
HDL istotnie się obniża, a budowa cząsteczki ulega zmianie. Stwierdzono, że SAA zawierający zmienioną przez stan
ostrej fazy cząsteczkę HDL jest szybciej usuwany i dlatego
może uczestniczyć w obniżeniu stężenia HDL, choć z drugiej strony, mając też zdolność do usuwania cholesterolu,
może wpływać na utrzymanie określonego stężenia HDL .
Najnowsze badania in vitro, wykorzystujące różne modele
doświadczalne, wykazały, że podczas przebudowy HDL w
stanie ostrej fazy powstają pre-β migrujące cząsteczki, z
których cholesterol może być uwalniany niezależnie od działania lipazy. Z kolei in vivo wywołanie odpowiedzi ostrej fazy
u ludzi np. przez podanie niewielkiej dawki endotoksyny (2
ng/kg), prowadzi do indukcji prozapalnych cytokin i SAA bez
obniżenia poziomu HDL czy apoA-I, choć zmniejsza się stężenie fosfolipidów w HDL. Zastosowanie wyższej dawki endotoksyny (3 ng/kg) powoduje niewielkie obniżenie stężenia
HDL i apoA-I natomiast znaczne obniżenie poziomu fosfolipidów HDL, jednak zdolność HDL do transportu cholesterolu
jest zaburzona.
HDL wykazuje właściwości przeciwzapalne, szczególnie
na śródbłonek. Wpływ zapalenia na przebudowę cząsteczki HDL jest złożony, włączając liczne konsekwencje czynnościowe. W większości przypadków występuje obniżenie
poziomu HDL i apoA-I i towarzysząca temu utrata właściwo-
ści przeciwzapalnych. Najnowsze badania wiążą wzajemne oddziaływanie HDL, zwłaszcza apoA-I z transporterami
ABCA1 ABCG1 jako składowe szlaku, który ma działanie
antyzapalne. Badania na modelu zwierzęcym polegające na
podaniu zmutowanej cząsteczki apoA-I Milano wykazały, że
ma ona działanie antyoksydacyjne i zwiększając ekspresję
w wątrobie i w ścianie naczyń transporterów ABCA1 ABCG1
bierze udział w nasileniu zwrotnego transportu cholesterolu.
Te badania dostarczają argumentów przemawiających nie
tylko za udziałem transporterów jako elementów pośredniczących w transporcie zwrotnym cholesterolu, ale również w
antyzapalnym działaniu HDL.
Wpływ stanu zapalnego na HDL jest bardzo złożony. U większości gatunków dochodzi do obniżenia stężenia HDL i apoA-I oraz utraty właściwości antyzapalnych. Nasilona przebudowa cząsteczek prowadzi do powstawania kompleksów
apoA-I ubogich w lipidy co może powodować zwiększenie
transportu zwrotnego cholesterolu czyli okazuje się ateroprotekcyjna, jednocześnie ubogie w lipidy apoA-I są szybciej
katabolizowane. Równowaga pomiędzy tymi dwoma procesami określa ostateczne właściwości HDL.
Według: Jahangiri A.: High-density lipoprotein and the acute
phase response, Current Opinion in Endocrinology, Diabetes and Obesity, 2010, 17(2), 156-160
(opracowała: Agnieszka Pater)
Związek wskaźników ostrej fazy z zespołem metabolicznym u osób otyłych oraz
z nadwagą
U osób z zespołem metabolicznym obserwuje się zwiększone ryzyko zdarzeń sercowo-naczyniowych. Proces zapalny
odgrywa istotną rolę w patogenezie miażdżycy i zaburzeniu
czynności śródbłonka. Białko C-reaktywne (CRP), jeden ze
wskaźników ostrej fazy, należy do ważnych biomarkerów
procesu miażdżycy i dysfunkcji śródbłonka. Poza tym, że
CRP jest markerem wrodzonej odporności, oddziałuje także
bezpośrednio na ścianę naczyń krwionośnych. Za wyjątkiem
CRP, rola innych czynników ostrej fazy w zespole metabolicznym nie została jeszcze dostatecznie poznana u osób z
nadwagą i otyłością.
W badaniu przeprowadzonym przez Vallianou i wsp. u pacjentów z nadwagą lub otyłych określono stężenie CRP, ferrytyny, fibrynogenu, haptoglobiny oraz wartość OB. Zespół
89
Przegląd piśmiennictwa
metaboliczny stwierdzano na podstawie kryteriów Międzynarodowej Federacji Cukrzycy (IDF), jeżeli otyłość centralna
(obwód w talii ≥94 cm dla mężczyzn i ≥80 cm dla kobiet) była
powiązana przynajmniej z dwoma z następujących czynników: stężenie triglicerydów ≥150 mg/dl lub stosowanie leków
hipolipemizujących, cholesterolu HDL < 40 mg/dl u mężczyzn
i < 50 mg/dl u kobiet, skurczowe/rozkurczowe ciśnienie krwi
≥130/85 mmHg lub leczenie wcześniej zdiagnozowanego
nadciśnienia, stężenie glukozy w osoczu na czczo ≥100 mg/
dl lub wcześniej zdiagnozowano cukrzycę typu 2. Spośród
117 badanych 82 osoby spełniały kryteria IDF. Średni wiek
pacjentów z zespołem metabolicznym wyniósł 67±11 lat, bez
zespołu metabolicznego 65±13 lat.
Osoby z zespołem metabolicznym charakteryzowały się
wyższymi wartościami ciśnienia krwi, BMI (31,5±5 wobec 28,4±5 kg/m2), obwodu w talii, stężenia cholesterolu
HDL, triglicerydów (159±84 wobec 111±76 mg/dl) i glukozy
(105±30 wobec 87±12 mg/dl), w porównaniu do tych bez zespołu metabolicznego. Obydwie grupy nie różniły się istotnie
pod względem wieku, płci, palenia papierosów i aktywności
fizycznej. Stwierdzono statystycznie wyższe stężenie białka
hsCRP, haptoglobiny i wartości OB u osób otyłych/z nadwagą, u których występował zespół metaboliczny w porównaniu do pacjentów bez zespołu metabolicznego (4,29±6,7
wobec 2,03±2,5 mg/L; 171±79 wobec 135±59mg/dl; 22± 15
wobec 17±8 mm/godz). Stężenie CRP, haptoglobiny i wartości OB wzrastały także istotnie wraz ze zwiększaniem się
liczby czynników składających się na zespół metaboliczny,
natomiast stężenie ferrytyny i fibrynogenu, choć także wzrastały, nie wykazywały statystycznie istotnej zależności.
Określenie stężenia hsCRP, haptoglobiny i wartości OB jako
wykładników stanu zapalnego dostępnych w rutynowej praktyce laboratoryjnej może pomóc trafnie i w porę rozróżnić
pacjentów z zespołem metabolicznym, określonym na podstawie kryteriów IDF, u których występuje zwiększone ryzyko
wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych w przyszłości.
Według: Vallianou NG, Evangelopoulos AA, Panagiotakos
DB, Georgiou AT, Zacharias GA, Vogiatzakis ED, Avgerinos
PC.: Associations of acute-phase reactants with metabolic
syndrome in middle-aged overweight or obese people, Med
Sci Monit. 2010 Feb;16(2):CR56-60
(opracowała: Agnieszka Pater)
CRP identyfikuje homeostatyczne wahania immunologiczne u pacjentów z nowotworem: potencjalnym narzędziem leczenia celowanego?
Od dawna trwają poszukiwania biomarkerów, które mogłyby
być dobrymi wskaźnikami odpowiedzi układu odpornościowego na leczenie u chorych na nowotwory złośliwe. Białko
90
C-reaktywne (CRP) wydaje się być jednym z potencjalnych
kandydatów, którego wyniki oznaczeń mogą być wykorzystany jako marker aktywacji układu immunologicznego. Krótki
półokres trwania w osoczu oraz silna odpowiedź na czynnik
zapalny czynią CRP idealnym kandydatem na marker stanu
zapalnego. Wysoce czuła metoda oznaczania CRP (highsensitivity hs-CRP) pozwala na wiarygodne oznaczanie bardzo niskich poziomów tego białka (poniżej 1 mg/l).
Najczęściej w praktyce klinicznej stosuje się jednorazowe
pobieranie materiału do badań, a uzyskane wyniki uważa
się że mogą pozwalać na przewidywanie - ze stosunkowo
wysokim prawdopodobieństwem - obecność lub nawrotu
choroby.
W trzech laboratoriach klinicznych z dwóch krajów wykonano w krótkich odstępach czasu (1 – 2 dniowych) seryjne
oznaczenia stężenia hs-CRP w surowicy u chorych w zaawansowanych stadiach nowotworów złośliwych o różnej
lokalizacji narządowej. Wyniki wskazywały na wyraźną tendencję do cyklicznej zmienności stężeń CRP u badanych
chorych. Stwierdzono, że długość cyklu jest stała (ok. 7 dni) i
odtwarzalna u wszystkich chorych niezależnie od amplitudy
wahań stężenia CRP, która z dużym prawdopodobieństwem
odzwierciedla aktywność choroby a także nasilenie reakcji
zapalnej. Z klinicznego punktu widzenia, te powtarzające się
zmiany stężenia hs-CRP, wydają się pozostawać w związku
ze zmianami immunologicznej reaktywności chorych. W opinii autorów wzrost stężenia CRP miałby odpowiadać inicjacji,
a spadek wygaszaniu reakcji immunologicznej, co mogłoby
wskazywać na istnienie u chorych na nowotwory złośliwe
przeciwnowotworowej odpowiedzi układu odpornościowego,
podobnie jak ma to miejsce w przypadku stanów zapalnych
spowodowanych infekcją. Sugeruje się, że te oscylacje stężenia hs-CRP mogą być elementem homeostatycznej odpowiedzi immunologicznej ustroju na nowotwór złośliwy i mogą
mieć istotne znaczenie dla efektywności terapii. Podjęto próbę wyboru na tej podstawie optymalnego czasu wdrożenia
terapii dla zapewnienia jej relatywnie wysokiej efektywności.
Prawdopodobnych wyjaśnień obserwowanych oscylacji stężeń CRP, mierzonych metodą o wysokiej czułości, można
się doszukiwać w analogii do zmian stanu równowagi między efektorową reaktywnością a tolerancją immunologiczną,
czy do wielu endokrynnych „on/off” mechanizmów kontrolnych. CRP może potencjalnie zachowywać się jak zastępczy
biomarker w stosunku do swoistej dla nowotworu klonalnej
ekspansji limfocytów T efektorowych i limfocytów T regulatorowych. Badania na modelach zwierzęcych wydają się
potwierdzać koncepcję, że usunięcie swoistych dla do nowotworu limfocytów T regulatorowych, które odgrywają istotną rolę w osłabianiu odpowiedzi limfocytów T efektorowych
może się prowadzić do rozpadu guza nowotworowego.
Seryjne pomiary hs-CRP wykonywano w dniach sąsiadujących z terminem podania każdej dawki leku (szczepionki
i chemioterapeutyku). Na podstawie uzyskanych wyników
określono przebieg krzywej oscylacji hs-CRP, a następnie
ustalono, w którym momencie cyklu hs-CRP (w najniższym
Przegląd piśmiennictwa
lub najwyższym punkcie cyklu bądź pomiędzy nimi) podano
kolejną dawkę leku i jaka była reakcja chorych. Zaobserwowano wyraźną zależność pomiędzy wyborem właściwego
czasu podania czynnika terapeutycznego uzyskany i wynikiem leczenia. Przykładowo, stwierdzono dobrą reakcję na
chemioterapię u chorego z czerniakiem u którego terminy
dawek skupiały się wokół najwyższego punktu cyklu hsCRP.
Przewiduje się, że w przyszłości może to stwarzać możliwości bardziej precyzyjnego wyboru właściwego czasu
podania szczepionek i innych czynników biologicznych dla
zmaksymalizowania fazy efektorowej odpowiedzi immunologicznej w celu osiągnięcia lepszego wyniku klinicznego.
Inne możliwości stwarzałoby, zsynchronizowane z cyklem
immunologicznym ustalanym na podstawie oznaczeń hsCRP, hamowaniu limfocytów T regulatorowych pod wpływem
chemioterapii, radioterapii lub innych metod leczenia.
W oparciu o wstępne wyniki wysunięto hipotezę, że obecnie powszechnie stosowane przypadkowe względem cyklu
immunologicznego podawanie chemioterapii lub immunoterapeutyków - cytotoksycznych (w przypadkowych punktach
cyklu immunologicznego) - może przyczyniać się do niekorzystnych wyników klinicznych u większości chorych w zaawansowanych stadiach nowotworów. Znajduje to potwierdzenie w szeregu opisywanych sytuacji klinicznych. Należy
oczekiwać, że bardziej precyzyjny wybór odpowiedniego
czasu podawania czynników wzmagających proliferację limfocytów T efektorowych lub eliminację limfocytów T regulatorowych mógłby poprawić odpowiedź immunologiczną i przyczynić się do wydłużenia przeżycia chorych z nowotworami.
Jest jednak zbyt wcześnie by rekomendować wdrożenie do
praktyki klinicznej tych obserwacji, ale celowym wydaje się
być prowadzenie dalszych badań. Mimo podejmowanych
prób stymulacji systemu immunologicznego dla uzyskania
korzyści terapeutycznych u chorych na nowotwory, wyniki
cechują się dużą zmiennością zmienne i często są niezadowalające. Można sądzić, że zrozumienie mechanizmów tych
cykli immunologicznych mogłoby być przydatne dla klinicystów dla określenia sprzyjających warunków do selektywnego wzmagania proliferacji limfocytów T efektorowych i/lub
usuwania bądź hamowania limfocytów T regulatorowych.
Według: CRP identifies homeostatic immune oscillations in
cancer patients: a potential treatment targeting tool?
BJ Coventry, ML Ashdown, MA Quinn, SN Markovic, SL
Yatomi-Clarke, AP Robinson Journal of Translational Medicine 2009, 7:102, www.translational-medicine.com/content/7/
1 /102
(opracowala: Jadwiga Tarapacz)
Stężenie białka C-reaktywnego a popromienny stan zapalny błony śluzowej
u chorych na nowotwory głowy i szyi.
Stan zapalny błony śluzowej górnego odcinka przewodu pokarmowego, jedno z najczęstszych powikłań radioterapii u
chorych na nowotwory głowy i szyi, znacznie pogarsza jakość życia chorego, a niejednokrotnie uniemożliwia realizację schematu leczenia onkologicznego. Czynnikami sprzyjającymi wystąpieniu stanu zapalnego błony śluzowej jamy
ustnej są m.in. wiek chorego, wskaźnik masy ciała, spożywanie alkoholu, palenie tytoniu, nieodpowiednia higiena jamy
ustnej, stadium zaawansowania choroby, ilość wydzielanej
śliny oraz brak fizjologicznej flory bakteryjnej jamy ustnej.
Rozwój i nasilenie stanu zapalnego błony śluzowej w trakcie
radioterapii zależy od schematu frakcjonowania, dawki napromieniania we frakcji, dawki całkowitej oraz całkowitego
czasu trwania leczenia. Jednakże analiza tych czynników
pozwala tylko w niewielkim stopniu przewidzieć przebieg
oraz nasilenie popromiennego odczynu zapalnego.
Uznanymi wykładnikami obecności stanu zapalnego są tzw.
reaktanty ostrej fazy, do których zalicza się m.in. białko Creaktywne (CRP) oraz odczyn Biernackiego OB.
Autorzy pracy podjęli próbę oceny relacji pomiędzy zmianami poziomu CRP w surowicy krwi oraz OB a nasileniem
popromiennego stanu zapalnego błony śluzowej jamy ustnej
u chorych napromienianych z powodu raka krtani i gardła.
Włączenie parametrów laboratoryjnych do skali ocen może
w znacznym stopniu poprawić możliwości obiektywnej oceny nasilenia stanu zapalnego.
Badaniami objęto 40 chorych (32 mężczyzn, 8 kobiet) w
wieku od 47-69 lat ze zdiagnozowanym rakiem gardła i krtani zakwalifikowanych do radykalnego leczenia napromienianiem. Czas trwania radioterapii wynosił od 45-62 dni. U
wszystkich uczestników badania oznaczono stężenie białka C-reaktywnego w surowicy oraz wartość OB. Nasilenie
zmian popromiennych błony śluzowej jamy ustnej oceniano wizualnie i endoskopowo. Zgodnie z kryteriami National
Cancer Institute Common Toxicity Criteria (NCI CTC, version 2,0) skala zmian po napromienianiu zawierała cztery
stopnie nasilenia objawów zapalenia błony śluzowej jamy
ustnej: stopień 0 – brak cech stanu zapalnego; stopień I –
zaczerwienienie śluzówki; stopień II – pojedyncze owrzodzenia (śr. < 1,5 cm); stopień III - zlewające się owrzodzenia i błony rzekome; stopień IV - rozległa martwica tkanek,
krwawienia samoistne. Zarówno badania laboratoryjne jak
i ocenę stanu błony śluzowej jamy ustnej przeprowadzano
przed rozpoczęciem leczenia, co tydzień w trakcie trwania
radioterapii oraz dwukrotnie po jej zakończeniu w odstępie
dwóch tygodni.
W trakcie leczenia objawy stanu zapalnego błony śluzowej
jamy ustnej stwierdzono u wszystkich badanych, przy czym
zmiany w stopniu I wystąpiły u 10 % chorych, II u 60 % chorych, III u 30 % chorych. U żadnego chorego nie stwierdzono
zmian ocenianych jako stopień IV. Zmiany OB nie korelowa91
Przegląd piśmiennictwa
ły ze stopniem nasilenia popromiennego stanu zapalnego
błony śluzowej jamy ustnej. Zmiany stężenia CRP natomiast
wykazywały istotną korelację z progresją stanu zapalnego
śluzówki jamy ustnej. Po zakończeniu radioterapii stwierdzano istotny spadek poziomu CRP.
Wyniki przeprowadzonych badań sugerują, że oznaczania
CRP mogą dostarczyć informacji pomocniczych w ocenie
nasilenia popromiennego stanu zapalnego błony śluzowej
jamy ustnej u chorych na nowotwory głowy i szyi.
Według: Ki Y, Kim W, Nam J, Kim D, Park D, Kim D: C-reactive protein levels and radiation-induced mucositis in patients with head-and-neck cancer. Int J Radiation Oncology
Biol Phys 2009; 75(2): 393-398.
(opracowała: Zofia Stasik)
Wyjściowy poziom białka C-reaktywnego
a choroba nowotworowa i przeżycie całkowite chorych na nowotwory
Wzrost stężenia białka CRP jako reaktanta ostrej fazy obserwuje się m.in. w infekcjach bakteryjnych, stanach zapalnych,
urazach, zawałach serca, zabiegach chirurgicznych a także
nowotworach złośliwych. Wytwarzane jest ono głównie w
wątrobie w odpowiedzi na wzrost poziomu cytokin, w odpowiedzi na czynnik zapalnym. Przedmiotem licznych dyskusji
i rozważań jest zagadnienie zależność pomiędzy wzrostem
stężenia CRP a chorobą nowotworową. Zakłada się że
wzrost poziomu CRP jest odpowiedzią na obecność nowotworu lub stanu przednowotworowego, ale też sugeruje się
udział w karcinogenezie przewlekłego stanu zapalnego, którego jednym z wykładników jest umiarkowany wzrost stężenia CRP. Wysuwane są różne hipotezy próbujące wyjaśnić
relacje pomiędzy podwyższonym stężeniem CRP i obecnością utajonego nowotworu. Jedna z nich zakłada, że rozwój stanu zapalnego jest odpowiedzią tkanek otaczających
guz, co pociąga za sobą wzrost CRP. Inna z kolei zakłada
możliwość uwalniania przez komórki guza różnych cytokin i
chemokin, które na zasadzie chemotaksji przyciągają leukocyty i inne komórki, wytwarzające m.in. IL-6 i IL-8, które biorą
udział w stymulacji wytwarzania CRP w heaptocytach. Na tej
podstawie sugeruje się możliwość wykorzystania oznaczeń
92
CRP w ocenie odpowiedzi immunologicznej gospodarza na
nowotwór.
K. Allin i wsp. podjęli próbę weryfikacji hipotezy, czy wyjściowy poziom CRP w populacji może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem występowania trzech najczęściej spotykanych
nowotworów złośliwych tj. raka płuca, jelita grubego i raka
piersi a także analizowali zależność pomiędzy podwyższonym poziomem CRP a prawdopodobieństwem krótszego
czasu przeżycia chorych.
Badanie przeprowadzono w grupie 10 520 osób w wieku od
lat 20 w latach 1976-1978, gdzie badano wyjściowy poziom
CRP, następne powtarzano w tych samych grupach w latach
1981-1983, 1991-1994 i 2001-2003. Z analizy wyłączono
przypadki z marskością wątroby - przed lub w trakcie obserwacji – a także osoby dla których brak było pełnych informacji o stanie zdrowia (n=233).
Autorzy stwierdzili istotną zależność pomiędzy wzrostem poziomu CRP a wzrostem ryzyka raka płuc oraz raka jelita grubego w zaawansowanych stadiach, z obecnością przerzutów. Nie stwierdzono natomiast takiej zależności w grupie
chorych ze zlokalizowaną postacią raka jelita grubego a także u chorych na raka piersi niezależnie od zaawansowania
procesu chorobowego. Nie obserwowano także wzrostu ryzyka choroby nowotworowej jelita grubego w grupie chorych
z przewlekłymi chorobami jelit i wzrostem poziomu CRP.
Autorzy nie stwierdzili także istotnych zależności pomiędzy
wzrostem poziomu CRP w trakcie obserwacji a czasem przeżycia całkowitego w całej grupie w porównaniu ze stopniem
złośliwości guza czy stosunku czasu od pobrania próbki krwi
do momentu zdiagnozowania choroby nowotworowej, jednak na podstawie osiągniętych wyników sugerują, że podwyższony poziom CRP może być, oprócz typu nowotworu,
zaawansowania klinicznego i stopnia złośliwości, czynnikiem prognostycznym głównie u chorych ze zlokalizowanym
nowotworem bez stwierdzonych przerzutów
Na obecnym etapie badań nie jest możliwe rozróżnienie na
podstawie badań CRP stanu zapalnego rozwijającego się
w następstwie utajonej choroby nowotworowej od aktywnej
choroby nowotworowej.
Według: Allin KH, Bojesen SE, Nordestgaard BG. Baseline
C-reactive protein is associated with incident cancer and
survival in patients with cancer. J Clin Oncol 2009; 27(13):
2217-2224.
(opracowała: Urszula Rychlik)