Ocena wpływu dymu tytoniowego na stężenie osoczowego białka

PRACE ORYGINALNE
Magdalena Szumska1
KrystynaTyrpień1
Tomasz Wielkoszyński2
Michał Długaszek3
Anna Krywult3
Justyna Czubilińska3
Kaja Gawlik3
Ocena wpływu dymu tytoniowego na
stężenie osoczowego białka ciążowego typu
A w populacji zdrowych mężczyzn i kobiet
nieciężarnych
Evaluation of the influence of exposure to tobacco
smoke on the concentration of the pregnancy-associated
plasma protein A in the population of healthy men and
non-pregnant women.
Katedra i Zakład Chemii, Wydział Lekarski
z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym
w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny
w Katowicach
Kierownik:
Dr hab. n. med. Krystyna Tyrpień
1
Laboratorium Analityczno – Bakteriologiczne,
Niepubliczny Zakład Opieki Zdrowotnej,
Zakład Pulmonologii w Tarnowskich Górach.
Kierownik:
Dr hab. n. med. Wielkoszyński
2
Członkowie Koła Naukowego przy Katedrze
i Zakładzie Chemii, Wydział Lekarski
z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym
w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny
w Katowicach
Kierownik:
Dr hab. n. med. Krystyna Tyrpień
3
Dodatkowe słowa kluczowe:
PAPP-A
dym tytoniowy
stres oksydacyjny
Additional key words:
PAPP-A
tobacco smoke
passive exposure
Adres do korespondencji:
Dr n. med. Magdalena Szumska
Katedra i Zakład Chemii, Wydział Lekarski
z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym
w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny
w Katowicach
ul. Jordana 19
401-808 Zabrze
Tel/fax: 322755188
[email protected], [email protected]
Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 10
Różnorodność chemiczna składników dymu tytoniowego powoduje jego
wielokierunkowe, nie do końca jeszcze
poznane działanie na żywy organizm
obejmujące zarówno osoby czynnie,
jak i biernie narażone. Ulegają więc
różnym procesom biotransformacji.
Niektóre składniki dymu tytoniowego
(np. tlenek węgla) wywierają natychmiastowe działanie na organizm, w tym
przypadku spowodowane tworzeniem
się karboksyhemoglobiny, a zawarta
w dymie nikotyna może działać bezpośrednio na układ sercowo-naczyniowy.
Ponadto styl życia narzucany przez wysoko rozwinięte społeczeństwa, w tym
siedzący tryb życia oraz nieprawidłowa
dieta powodują, iż jesteśmy narażeni
na działanie czynników związanych z
powstawaniem tzw. chorób cywilizacyjnych m. in. miażdżycy i nowotworów.
Osoczowe białko ciążowe typu A
(Pregnancy-Associated-Plasma-Protein A; PAPP-A) jest wielkocząsteczkową metaloproteinazą wiążącą cynk,
która została po raz pierwszy wykryta
w surowicy kobiet ciężarnych jako
białko produkowane przez trofoblasty
prawidłowo rozwijającej się ciąży. W
krwi kobiet ciężarnych PAPP-A istnieje
jako heterotetrameryczny kompleks
(htPAPP-A) składający się z dwóch
podjednostek PAPP-A. Ciążowe Białko
Osoczowe typu A można też wykryć
u mężczyzn i u kobiet nie będących
w ciąży, jednak oznaczana PAPP-A w
tym przypadku występuje w postaci
homodimeru (dPAPP-A, tzw. wolny
PAPP-A) składającego się z dwóch
identycznych podjednostek, pozbawionego białka proMBP.
W ostatnim czasie rośnie zainteresowanie oznaczaniem stężenia PAPP
-A jako markera stresu oksydacyjnego
i procesów miażdżycowych, ponieważ
wykryto jego zwiększone stężenie u
osób z przebytym incydentem sercowo-naczyniowym. PAPP-A pojawia się
we wczesnych etapach destabilizacji
blaszki miażdżycowej, kiedy to wciąż
The chemical variety of tobacco
smoke components induces a multidirectional, not yet fully understood
effects on living organisms, including both those actively and passively
exposed. The chemical compounds
present in tobacco smoke, due to its
heterogeneous structure and properties undergo different biotransformation processes. Some components of
tobacco smoke (for example, carbon
monoxide) have an immediate effect
on the body, in this case due to the
formation of carboxyhemoglobin,
and nicotine contained in the tobacco
smoke also has direct influence on the
cardiovascular system. Additionally,
lifestyle imposed by the highly developed society, including a sedentary
lifestyle and unhealthy diet cause, that
we are exposed to the factors associated with the formation of the so-called
lifestyle diseases, like atherosclerosis
and cancer.
Pregnancy-Associated-PlasmaProtein A (PAPP-A) is a high-molecular
zinc-binding metalloproteinase that
was first detected in the serum of pregnant women as a protein produced by
trophoblasts of properly developing
fetus. In the blood of pregnant women
PAPP-A exists as heterotetrameric
complex (htPAPP-A) consisting of
two subunits of PAPP-A. It can also
be detected in men and women who
are not pregnant but this time labeled
PAPP-A is present as a homodimer
(dPAPP-A, “free PAPP-A”) consisting
of two identical subunits devoid of
proMBP protein.
Recently a growing interest in
determining the concentration of
PAPP-A as a marker of oxidative stress
and atherosclerotic processes is observed, because the increased levels
of PAPP-A were detected in people with
a history of cardiovascular incident.
PAPP-A is present on the early stages
of atherosclerotic plaque instability
when it is still possible to prevent a
813
można zapobiec uszkodzeniu mięśnia sercowego. Wpływ
palenia tytoniu i narażenia na dym tytoniowy na stężenia
PAPP-A nie jest do końca poznany.
Celem pracy było oznaczenie stężenia PAPP-A w surowicy populacji młodych, zdrowych mężczyzn i nieciężarnych
kobiet. W badaniu wykorzystano autorski kwestionariusz
służący do oceny narażenia na dym tytoniowy z uwzględnieniem wiedzy dotyczącej narażenia na wybrane ksenobiotyki
środowiskowe, podejmowanych zachowań antyzdrowotnych oraz codziennej diety.
Grupę badaną stanowiło 166 studentów I i II roku
studiów Wydziału Lekarskiego i Oddziału Lekarsko-Dentystycznego oraz II roku Ratownictwa Medycznego w Zabrzu,
Śląskiego Uniwersytetu Medycznego. Próbki krwi pobrano
od 153 badanych osób. Do oznaczania stężenia białka PAPP
-A zastosowano technikę immunoenzymatyczną ELISA.
Średnie stężenie PAPP-A w badanej populacji wynosiło
11,52 [ng/ml]. Zaobserwowano znamienne statystycznie
różnice w stężeniu osoczowego białka ciążowego typu A
dotyczące płci (kobiety 14,6 ng/ml vs. mężczyźni 20,39 ng/
ml, p=0,014). W badanej grupie palących studentów średnie
stężenie PAPP-A było niższe w porównaniu z grupą studentów niepalących (niezależnie od płci). Bierne narażenie na
dym tytoniowy również miało wpływ na stężenia PAPP-A
w badanej populacji osób młodych.
Wstęp
Obecność ksenobiotyków i ich metabolitów w organizmie człowieka, reakcje
oksydoredukcyjne jak również oddziaływanie na mechanizmy obronne wpływa na
wzmożenie procesów przyczyniających się
do narażenia na stres oksydacyjny [28].
W wyniku oddziaływania wolnych rodników
na lipidowe składniki błon komórkowych
dochodzi do uszkodzenia struktury komórek.
[26] Może to powodować niestabilność błon
komórkowych, zmianę ich przepuszczalności zaburzenia funkcji i transportu oraz co
przyczynia się do występowania różnych
jednostek chorobowych [11].
Palenie tytoniu stanowi jeden z najistotniejszych czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych [1,23]. Dym tytoniowy i
zawarte w nim ksenobiotyki odpowiedzialne
są za zmiany fizjologiczne i morfologiczne
śródbłonka naczyń krwionośnych. Szczególnie szkodliwe działanie składników
dymu tytoniowego ma miejsce u bardzo
młodych osób. Wykazano, że nawet krótki
okres palenia tytoniu może doprowadzić do
uszkodzeniem śródbłonka [18-20].
Utrzymująca się duża śmiertelność
z powodu chorób sercowo-naczyniowych,
które stały się problemem cywilizacyjnym,
skłaniają uwagę naukowców na próby
lepszego zrozumienia ich patologii i poszukiwania bardziej specyficznych markerów
ryzyka. W ostatnim czasie pojawiło się coraz
więcej doniesień naukowych, że osoczowe
białko ciążowe typu A (PAPP-A) może być
jednym z nich [7,31].
Ciążowe Białko Osoczowe typu A znane
jako PAPP-A (ang. Pregnancy Associated
Plasma Protein A) jest metaloproteinazą
wiążącą cynk kodowaną na chromosomie
ludzkiego genomu. Jej rola w organizmach
wynika z tego, że przynależy do osi insulino-podobnego czynnika wzrostu (ang. IGFaxis). Inną nazwą dla PAPP-A jest IGFBP-4
proteaza (IGFBPasa) bowiem uwalnia
przede wszystkim IGF-4 przyczyniając się
814
myocardial damage. The influence of smoking and exposure to tobacco smoke on concentrations of PAPP-A is not
completely understood.
The aim of this study was to determine the concentration
of PAPP-A levels in the population of healthy young men and
non-pregnant women. In the study author’s questionnaire
was used to assess exposure to tobacco smoke including
knowledge of exposure to selected environmental xenobiotics, unhealthy habits and everyday diet.
The study group consisted of 169 students of the first
and second year students of the Faculty of Medicine and
Department of Medicine and Dentistry, and the second year
of Emergency Medicine in Zabrze, Medical University of
Silesia. Blood samples were obtained from 153 students.
For the determination of protein PAPP-A ELISA method
was used.
Mean PAPP-A concentration in the study group was
11.52 [ng/ml]. There was a statistically significant difference in the concentration of PAPP-A regarding gender
(women 14.6 [ng/ml] vs. men 20.39 [ng/ml]; p=0,014). In the
study group of smoking students average concentration
of PAPP-A was lower in comparison with non-smoking
students (regardless of gender). Passive exposure to tobacco smoke also affects the levels of PAPP-A in the tested
population of young people.
do regulacji aktywności biologicznej IGF.
W badaniach z wykorzystaniem zwierząt
doświadczalnych udowodniono, że PAPP-A
jest istotnym czynnikiem wzrostu in vivo, a
mutacja w jej genie wywołuje mitogenezę i
w ograniczonym stopniu różnicowanie fibroblastów płodu [6]. Dotychczas badanie tego
białka miało zastosowanie w ginekologii
testów przesiewowych w kierunku zespołu
Downa, gdyż obniżone stężenie PAPP-A
przemawia za możliwym urodzeniem dziecka z abberacją chromosomową [31]. W
krwi kobiet ciężarnych PAPP-A istnieje jako
heterotetrameryczny kompleks (htPAPP-A)
składający się z dwóch podjednostek PAPP-A (M=200kDa) połączonych wiązaniami
disiarczkowymi z dwoma podjednostkami
prekursora głównego zasadowego białka
eozynofilowego (proMBP). W fizjologicznym
przebiegu ciąży osoczowe stężenie PAPP-A
narasta wraz z wiekiem ciąży a niedobór
PAPP-A wiąże się ze zwiększonym ryzykiem przedwczesnego porodu i małą masą
urodzeniową niemowlęcia. Wykazano, że
palenie papierosów przez kobiety w ciąży
powoduje obniżenie stężenia białka PAPP-A
jak i czynnika wzrostu IGF-1 i IGF-2 [12].
Ciążowe białko osoczowe typu A wykryto również u mężczyzn i u kobiet nie
będących w ciąży [10,13]. W populacji tej
PAPP-A występuje w postaci homodimeru
(dPAPP-A) składającego się z dwóch identycznych podjednostek. Cząsteczki homodimeru i heterotetramerycznego kompleksu
PAPP-A wykazują odmienne struktury
antygenowe dlatego w testach ELISA nie
zachodzą dla nich reakcje krzyżowe i mogą
być oznaczane niezależnie.
Na potencjalne znaczenie PAPP-A jako
markera chorób sercowo-naczyniowych
zwrócono uwagę po wykryciu jego obecności w niestabilnych blaszkach miażdżycowych chorych zmarłych nagle z przyczyn
sercowo-naczyniowych [13,14]. W badaniu
obejmującym pacjentów z chorobą wieńcową wykazano dodatnią korelację między
rozmiarem zmian w naczyniach a poziomem
omawianego białka w osoczu. Poza chorobami serca, udowodniono także że osoczowe białko ciążowe A jest wskaźnikiem
choroby miażdżycowej naczyń obwodowych
u starszych pacjentów. Obecnie prowadzone są badania mające na celu określenie
wpływu stresu oksydacyjnego na stężenia
PAPP-A w populacji nieobciążonej chorobami układu sercowo-naczyniowego [21].
Podejmowane są także próby wykorzystania białka jako markera w innych
chorobach, w tym również nowotworowych.
W ostatnim czasie PAPP-A zyskuje na
popularności w pracach nad problemem
miażdżycy oraz procesami starzenia jako
wskaźnik procesu zapalnego w organizmie
[13]. Ponadto prowadzone są badania nad
możliwością wykorzystania modelu połączenia PAPP-A i stresu zapalnego w innych
przypadkach, jak np. procesy starzenia czy
adipogeneza.[6] Ostatnie doniesienia wskazują na fakt, że poziom PAPP-A w surowicy
starannie odzwierciedla zmiany w czynności
nerek, co może doprowadzić do oznaczania
PAPP-A jako prognostycznego markera u
pacjentów poddawanych dializie [9].
Wpływ narażenia na dym tytoniowy
na stężenia białka PAPP-A w populacji
nieobejmującej kobiety ciężarne nie jest
całkowicie poznany. Prowadzone badania
naukowe dostarczają na chwilę obecną
niejednoznacznych odpowiedzi. Sugeruje
się, że podobnie jak w przypadku kobiet
ciężarnych również w grupie zdrowych
mężczyzn i kobiet nieciężarnych narażenie
na dym tytoniowy powoduje obniżenie stężenia tego białka [10,16]. Konieczne jest
jednak przeprowadzenie dalszych badań
potwierdzających tę hipotezę.
Celem pracy było zbadanie wpływu
palenia tytoniu oraz narażenia na środowiskowy dym tytoniowy na stężenia PAPP-A
w grupie zdrowych mężczyzn i kobiet nie
będących w ciąży na przykładzie studentów
Śląskiego Uniwersytetu Medycznego.
M. Szumska i wsp.
Materiał i Metody
W badaniu kwestionariuszowym wzięło udział 169 osób. Ankietowanymi byli
studenci I-go (n=110), II-go (n=54) i III-go
(n=3) roku Wydziału Lekarskiego z Oddziałem Lekarsko – Dentystycznym w Zabrzu
oraz Ratownictwa Medycznego Śląskiego
Uniwersytetu Medycznego w Katowicach.
Uzyskane dane dotyczące narażenia na
dym tytoniowy weryfikowano za pomocą
oznaczeń biomarkerów w próbkach biologicznych. Badaniem objęto 110 kobiet (65
%) i 59 mężczyzn (35 %). Średni wiek badanej populacji kształtował się na poziomie
21,1±1,3 lat, kobiety były w wieku 21,2±1,4
lat natomiast ankietowani mężczyźni mieli
średnio 21,1±1,2 lat. W tabeli I przedstawiono ogólną charakterystykę badanej grupy
studentów pod względem płci i narażenia
na dym tytoniowy.
Próbki krwi były pobierane przy użyciu
jednorazowych zestawów zamkniętych (Monovette, Sarstedt). Uzyskane po odwirowaniu
próbki surowicy i osocza po rozporcjowaniu,
oraz krwinki przemyte 0,9% roztworem NaCl
przechowywane były w -70oC do czasu przeprowadzania analiz. Próbek krwi dostarczyło
153 studentów. W badaniu wykorzystano
próbki surowicy.
Zastosowanie techniki immunochemicznej ELISA do oznaczania stężenia
nikotyny i jej metabolitów stanowiło metodę przesiewową pozwalającą na wstępną
ocenę stopnia narażenia na dym tytoniowy
i podział badanej grupy na osoby palące papierosy oraz narażone biernie. Oznaczenia
wykonywano w moczu i surowicy zgodnie z
wcześniej opisaną metodyką [29].
Stężenia białka PAPP-A oznaczano w
surowicy techniką ELISA z wykorzystaniem
komercyjnie dostępnego zestawu firmy DRG
(PAPP-A US, EIA-4512).
Statystyczną analizę uzyskanych wyników prowadzono w oparciu o program
Statistica, wersja 8.0.
Wyniki
Blisko połowa ankietowanych paliła
czynnie papierosy (47,9%), natomiast niewiele mniejsza część (42,1%) była narażona
na bierne palenie. Nie zauważono istotnych
statystycznie różnic w zależności od płci
osób palących biernie lub czynnie. Średni
wiek respondentów, w którym zapalili pierwszego papierosa wynosił 16,0±2,3 lat. Liczba
1-2 papierosów dziennie była najczęstszą
udzielana odpowiedzią (17,2%) wśród osób
które czynnie palą papierosy. W ankiecie
studenci wypowiedzieli się także na temat
innych używek oraz prowadzonego stylu
życia. 81,1% spośród badanych studentów
deklaruje picie alkoholu pod różnymi postaciami (piwo, wino, trunki ≥40%), a różnice
w zależności od płci nie były statystycznie
istotne. Kontakt z „dopalaczami” (designer
drugs) potwierdziło 11,2% studentów, a
częściej byli to mężczyźni (22,0% ankietowanych mężczyzn, p=0,0022). Spośród
badanych studentów 28,9% miało kontakt z
narkotykami, przy czym mężczyźni częściej
(42,4%) niż kobiety (21,8%) korzystali z substancji psychoaktywnych. Różnica ta była
statystycznie istotna (p=0,0074). W ankiecie
ujęto także pytanie o subiektywną ocenę
odżywiania, przy czym połowa studentów
(50,9%) twierdziła, że odżywia się zdrowo, a
podobny odsetek (52,7%) podaje, że swoją
dietę codziennie wzbogaca o świeże owoce
i warzywa. Bardziej urozmaiconą dietę częściej deklarowały kobiety (p=0,012).
Średnie stężenie PAPP-A w badanej
Tabela I
Ogólna charakterystyka badanej grupy studentów pod względem płci i narażenia na dym tytoniowy.
General characteristic of study group regarding gender and exposure to tobacco smoke
Zmienna
Kobiety (n=110)
Mężczyźni (n=59)
Razem (n=169)
Wiek (Xśr ± SD lat)
21,2±1,4
21,1±1,2
21,1±1,3
Wiek, w którym zapalono pierwszego papierosa (xśr ± SD lat)
16,2±2,2
15,7±2,5
16,0±2,3
Czynne palenie
52 (47,3%)
29 (49,2%)
81 (47,9%)
Bierne palenie
44 (40%)
27 (45,7%)
71 (42,1%)
Palenie okazjonalne/stałe
okazjonalne
33 (30%)
15 (25,4%)
48 (28,4%)
stałe
19 (17,3%)
14 (23,7%)
33 (19,6%)
Tabela II
Stężenia PAPP-A oznaczane w surowicy badanej grupy kobiet z uwzględnieniem statusu palenia tytoniu.
Concentrations of PAPP-A determined in sera of female investigated group according to smoking status.
PAPP-A [ng/mL]
średnia ± SD
kobiety palące (n=52)
kobiety niepalące (n=58)
11,34± 5,58*
15,46±5,19
* p < 0,001 w odniesieniu do grupy kobiet niepalących
Rycina 1
Stężenia białka PAPP-A oznaczane w surowicy badanych kobiet i mężczyzn.
PAPP-A concentrations determined in the sera of the study group of men and women.
Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 10
populacji wynosiło 11,52 [ng/ml]. Stężenia
PAPP-A różniły się istotnie statystycznie w
zależności od płci badanych. Mężczyźni wykazywali statystycznie wyższe stężenie białka
PAPP-A w porównaniu do kobiet (20,39 ng/ml
vs. 14,60 ng/ml, p=0,014). (rycina 1)
Palenie tytoniu miało znamienny statystycznie wpływ na oznaczane stężenia PAPP-A niezależnie od płci. W grupie studentów
palących stężenia oznaczanego białka były
statystycznie niższe w porównaniu do grupy
osób niepalących (15,45 ng/ml vs. 20,13 ng/
ml, p=0,048) (rycina 2). Biorąc pod uwagę płeć
badanych, w grupie kobiet różnice w stężeniu
oznaczanego białka PAPP-A wykazywały
wysoką istotność statystyczną w zależności
od deklarowanego czynnego palenia tytoniu
(p<0,001) (tabela 2). Liczba wypalanych dziennie papierosów nie miała istotnego statystycznie wpływu na stężenia PAPP-A niezależnie od
płci badanych studentów (tabela 3).
W grupie osób biernie narażonych na
dym tytoniowy stężenie PAPP-A było niższe
w porównaniu do osób nieeksponowanych
biernie (14,33 vs. 18,73 ng/ml). Obserwowana różnica nie była istotna statystycznie.
Rycina 2
Stężenia białka PAPP-A w grupie osób palących i niepalących.
Concentrations of PAPP-A in the group of smokers and nonsmokers.
815
Omówienie wyników
Palenie tytoniu jest najczęściej występującym nałogiem i jedną z najczęstszych
przyczyn przedwczesnej umieralności,
co czyni go jednym z głównych zagrożeń
zdrowia ludności na całym świecie. W Unii
Europejskiej pali średnio 30% populacji, a w
Polsce pali około 35% obywateli [22]. Wczesne, pierwsze doświadczenia z papierosami,
a zwłaszcza systematyczne palenie jeszcze
przed ukończeniem 18 roku życia dotyczy
około 90% palaczy. Szanse na zaprzestanie
palenia u tych osób są znacznie mniejsze w
porównaniu do osób rozpoczynających palenie w późniejszym wieku. Palenie tytoniu
jest jednym z najistotniejszych czynników
ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. Najprawdopodobniej nikotyna i tlenek węgla są
głównymi związkami wpływającymi toksycznie na układ naczyniowy [24,30].
Substancje zawarte w bocznym strumieniu
dymu tytoniowego, na który przede wszystkim
narażeni są bierni palacze, nie mniej szkodzą, jak
te zawarte w dymie wdychanym przez palacza.
Często zdarza się, że bierni palacze nie są do
końca świadomi, że bierna ekspozycja na dym
tytoniowy może prowadzić do podwyższenia
ryzyka wystąpienia również u nich chorób nowotworowych [3].
Na podstawie zebranych danych wykazano, że problem biernej ekspozycji na dym
tytoniowy w badanej grupie studentów dotyczył prawie połowy ankietowanych (42,1%).
Wyniki ankietowe przedstawianej pracy
pokazały, że w badanej grupie studentów
Śląskiego Uniwersytetu Medycznego 45,1%
osób miało kontakt z paleniem papierosów,
przy czym aktualnie czynnie pali ponad 40%
badanych (tabela 1). Dane te świadczą o
dość wysokiej liczbie palących młodych
ludzi, którzy ze względu na profil wybranych
studiów powinni bardziej przywiązywać uwagę do swojej postawy zdrowotnej i unikać
zachowań antyzdrowotnych.
Zarówno bierne jak i czynne palenie
w młodym wieku może przyczynić się do
wzrostu ryzyka występowania chorób sercowo-naczyniowych w późniejszym dorosłym
życiu. W ostatnich latach pojawiło się coraz
więcej doniesień naukowych opisujących
białko PAPP-A jako jeden z możliwych czułych markerów ryzyka występowania chorób
wieńcowych [7,14]. Jest ono szczególnie interesujące ze względu na dużą specyficzność
dla tych chorób oraz możliwość przewidywania incydentów sercowo-naczyniowych.
Rola PAPP-A w organizmach wynika z
jego przynależności do osi insulino-podobnego czynnika wzrostu (ang. IGF-axis). Białko to przyczynia się do regulacji aktywności
biologicznej IGF. Istnieją dowody, że PAPP-A
odgrywa istotną rolę w regulacji biodostępności IGF-2 dla optymalnego wzrostu i rozwoju płodu u myszy [6]. Zespół cząsteczek
IGF jest niezbędny do normalnego rozwoju
płodu, uzyskania szczytowej masy kostnej
w okresie pokwitania i optymalnej płodności
w okresie reprodukcyjnym. Z drugiej jednak strony, cząsteczki IGF są powiązane
z procesem starzenia i chorobami z tym
związanymi. Skoro więc PAPP-A uwydatnia
działanie cząsteczki IGF, można spodziewać
się podobnych efektów działania PAPP-A w
różnych stadiach życia [6].
Działając pośrednio przez IGF-I, PAP816
Tabela III
Stężenia PAPP-A oznaczane w surowicy badanej grupie studentów palących z uwzględnieniem ilości wypalanych dziennie papierosów.
Concentrations of PAPP-A determined in sera of investigated smoking students group regarding the number of daily
smoked cigarettes.
PAPP-A [ng/mL]
średnia ± SD
Liczba wypalanych dziennie papierosów
>10 sztuk dziennie
n=10
5-10 sztuk dziennie
n=14
<5 sztuk dziennie
n=57
16,59±5,09
15,06±4,78
15,18±2,56
P-A jest mediatorem reakcji zapalnej przyspieszającej postęp miażdżycy. Pierwszy
raz jako potencjalny marker choroby wieńcowej osoczowe białko ciążowe A zostało
opisane w 2001 roku przez Bayes-Genis i
wsp. [2]. W badaniu obejmującym pacjentów
z chorobą wieńcową autorzy ci wykazali dodatnią korelację między rozległością zmian
w naczyniach a poziomem omawianego
białka w osoczu. Poza chorobami serca,
udowodniono także że osoczowe białko
ciążowe A jest wskaźnikiem choroby miażdżycowej naczyń obwodowych u starszych
pacjentów. Jednakże w dalszym ciągu nie
ma zgodności co do roli spełnianej przez
PAPP-A w płytce miażdżycowej [8].
Metabolizm ksenobiotyków w organizmie człowieka jest uzależniony od wielu
czynników biologicznych i środowiskowych Często wymienianym czynnikiem
wpływającym na wiele przemian ksenobiotyków jak i oznaczanie wielu markerów
różnych jednostek chorobowych jest płeć
[4]. Różnice płciowe obejmujące procesy
toksykokinetyczne mają swój początek już
w stadium embrionalnym i nieustannie są
obecne podczas etapu wzrostu i rozwoju,
dojrzewania i starzenia się organizmu [25].
Wpływ tego czynnika na biotransformację
ksenobiotyków często był pomijany zarówno
badaniach epidemiologicznyych jak i toksykologicznych. Wpływ płci na toksykokinetykę
może dotyczyć różnic fizycznych, takich jak
wzrost, budowa ciała (rozmieszczenie tkanki
tłuszczowej), różnic fizjologicznych oraz
zróżnicowania enzymów uczestniczących
w metabolizmie. Aktywność izoenzymów
CYP1A2 i CYP2E1 jest często większa u
kobiet niż w przypadku mężczyzn. Mężczyźni natomiast wykazują wyższą aktywność
cytochromu P450 jak również niektórych
transferaz [27]. Uwarunkowania genetyczne
należą do jednych z najważniejszych przyczyn różnic w biotransformacji związków
chemicznych. Mogą one dotyczyć występowania odmiennych enzymów biorących
udział w procesach metabolicznych. Różnice te mogą być wynikiem występowania
mutacji genetycznych.
W badaniach klinicznych wykazano
dymorfizm płciowy dotyczący stężenia
białka PAPP-A oznaczanego w surowicy
zdrowych mężczyzn i kobiet nie będących
w ciąży. Stwierdzono istotnie statystyczne
wyższe stężenie białka PAPP-A w surowicy
mężczyzn, co może odzwierciedlać większe
ryzyko występowania chorób sercowo-naczyniowych niż u kobiet [10,16].
W przedstawianej pracy zaobserwowano
różnice w stężeniach badanego białka w
odniesieniu do płci badanych studentów.
Stężenia PAPP-A w grupie badanych mężczyzn były statystycznie znamiennie wyższe
w porównaniu do grupy kobiet (20,39 ng/ml
vs. 14,60 ng/ml, rycina1, tabela 2). Podobne
wyniki potwierdzają również inne badania
naukowe obejmujące różne grupy wiekowe
[10,16]. Badania, które zostały przeprowadzanie w populacji dzieci otyłych oraz w
grupie osób dorosłych o średniej wieku 40 lat,
wykazały podobne zależności pomiędzy stężeniem PAPP-A dla obu płci. Nie znaleziono
istotnie statystycznej różnicy stężenia badanego białka w grupie kobiet przed menopauzą i w okresie pomenopauzalnym, po czym
można wnioskować, że na stężenie białka
PAPP-A nie ma wpływu poziom hormonów
płciowych. Dodatkowo nie wykazano różnicy
stężeń białka PAPP-A w grupie osób przed
i po okresie pokwitania [10,16]. Jednakże
nadal liczba tych badań jest ograniczona
dlatego też konieczne jest przeprowadzenie
dalszych obserwacji na większych grupach
badanych aby jednoznacznie potwierdzić
występowanie takiej zależności.
Wpływ palenia tytoniu na stężenia białka
PAPP-A pozostaje nadal kwestią otwartą.
Dotychczas większość prac naukowych
skupiała się na badaniu wpływu narażenia na dym tytoniowy w populacji kobiet
ciężarnych gdzie oceniano stężenia białka
PAPP-A u palących i niepalących kobiet w
ciąży. Palenie papierosów przez kobiety w
ciąży zmniejsza masę urodzeniową dziecka
[12]. W grupie kobiet palących wykazano
statystycznie niższe stężenie białka PAPP-A, jak i czynnika wzrostu IGF-1 i IGF-2.
Korelacja pomiędzy stężeniem białka PAPP-A i stężeniem IGF-2 może sugerować
funkcję tego białka jako regulatora rodziny
IGF. W przypadku badań innych populacji
nieobejmujących kobiety ciężarne wyniki
opisywane w piśmiennictwie nie są jednoznaczne. Joaquin i wsp. badając populację
osób dorosłych nie wykazali zależności
pomiędzy paleniem tytoniu a stężeniem
PAPP-A sugerując jednocześnie konieczność dokładniejszego zbadania tej kwestii
[16]. W innej pracy dotyczącej populacji
osób dorosłych zamieszkujących Turcję
zaobserwowano u osób palących niższe
stężenia PAPP-A podobnie jak w grupie
palących kobiet ciężarnych [10].
W przedstawianej pracy stężenia PAPP
-A również były istotnie statystycznie niższe
w grupie osób palących (rycina 2) jednak
liczba wypalanych papierosów nie wpływała
znamiennie na różnice w stężeniach PAPP-A w tej grupie, co może sugerować, że
jakikolwiek kontakt z dymem tytoniowym,
niezależnie czy dana osoba jest umiarkowanym czy nałogowym palaczem, ma wpływ
M. Szumska i wsp.
na stężenia PAPP-A w surowicy badanej
populacji (tabela 3). Dlatego też biorąc pod
uwagę możliwość wykorzystania oznaczeń
PAPP-A do oceny ryzyka występowania incydentów sercowo-naczyniowych w przypadku
osób palących należałoby uwzględnić wpływ
dymu tytoniowego aby uniknąć fałszywie
zaniżonych wyników. W takich przypadkach
należałoby ustalić osobny zakres wartości
referencyjnych PAPP-A jako markera między
innymi chorób sercowo-naczyniowych dla
populacji osób palących. Aby to było możliwe
konieczne jest przeprowadzenie dalszych
badań w celu potwierdzenia wpływu palenia
tytoniu oraz biernego narażenia na stężenia
osoczowego białka ciążowego oraz ustalenia
mechanizmu powodującego takie oddziaływanie oraz dalszych jego konsekwencji.
Bierne narażenie na dym tytoniowy
stanowi już od wielu lat tematykę licznych
badań i nadal nie wszystkie jego aspekty
związane z oddziaływaniem na zdrowie
człowieka zostały poznane. Środowiskowy
dym tytoniowy jest zaliczany do tzw. czynników o potwierdzonym działaniu rakotwórczym dla człowieka. Narażenie na ETS w
różnych krajach waha się od 10 do 90% [5].
W Polsce szacuje się, że 53% społeczeństwa jest narażone na wtórny dym tytoniowy
[17]. Dowiedziono w licznych badaniach, że
substancje zawarte w bocznym strumieniu
dymu tytoniowego, na który przede wszystkim narażeni są bierni palacze, nie mniej
szkodzą, jak te zawarte w dymie wdychanym
przez palacza [2]. Chociaż dym wdychany przez biernych palaczy różni się pod
względem składu od głównego strumienia
dymu tytoniowego, skutki biernego palenia
są podobne do powikłań spowodowanych
paleniem czynnym.
W badanej grupie studentów biernie narażonych na dym tytoniowy stężenia białka
PAPP-A były niższe w porównaniu do grupy
studentów nie narażonych na ekspozycję
dymem tytoniowym. Różnice pomiędzy
tymi grupami nie były jednak znamienne
statystycznie. Niemniej jednak obserwacja
ta dostarcza pewnych wniosków, że podobnie jak w grupie osób palących gdzie niższe
stężenia PAPP-A były niezależne od ilości
wypalanych papierosów, tak też w grupie
osób niepalących bierna ekspozycja na
dym tytoniowy również wpływa na stężenia
PAPP-A. Do tej pory nie prowadzono badań
dotyczących wpływu biernego narażenia na
dym tytoniowy na stężenia PAPP-A.
Wśród czynników zewnętrznych przyczyniających się do podwyższenia ryzyka
występowania stresu oksydacyjnego często
na pierwszym miejscu wymienia się narażenie na dym tytoniowy [15]. Palenie papierosów prowadzi do powstania reaktywnych
form tlenu oraz nasila peroksydację lipidów.
Niewiele wiadomo na temat zależności pomiędzy stresem oksydacyjnym a stężeniem
PAPP-A. Obecnie prowadzone są badania
gdzie rozważa się możliwość wykorzystania
PAPP-A jako markera stresu oksydacyjnego
[6]. Prace te dotyczą aktywacji czynnika
transkrypcyjnego NFκB biorącego udział w
generowaniu stresu oksydacyjnego i jego
roli w cytokinowej stymulacji ekspresji PAPP
-A w ludzkich komórkach fibroblastów.
Podwyższony poziom PAPP-A został
również wykazany u pacjentów z przePrzegląd Lekarski 2013 / 70 / 10
bytym przeszczepem nerek [9]. Stężenie
PAPP-A w tym przypadku było znacząco
wyższe w porównaniu do grupy kontrolnej.
W przypadku tej grupy badanych stężenia
białka korelowały dodatnio ze stężeniem
F2-izoprostanów, markerów stresu oksydacyjnego in vivo, które mogą być praktycznym
wskaźnikiem peroksydacji lipidów. Ponadto
zaobserwowano dodatnią, statystycznie
istotną korelację między stężeniem PAPP-A w surowicy a poziomem mocznika,
kwasu moczowego oraz kreatyniny, a także statystycznie istotną ujemną korelację
między poziomem PAPP-A a klirensem
kreatyniny w grupie badanych pacjentów
[6,9]. Badania te mogą wskazywać na fakt,
że poziom PAPP-A w surowicy starannie
odzwierciedla zmiany w czynności nerek, co
może doprowadzić do oznaczenia PAPP-A
jako prognostycznego markera u pacjentów
dializowanych.
Dane z piśmiennictwa pokazują, że
dokładniejsze wyjaśnienie udziału PAPP-A
w miażdżycy, stresie oksydacyjnym jak i w
procesach starzenia się wymaga dalszych
badań. Również wpływ palenia tytoniu na
stężenia PAPP-A powinien być dokładniej
zbadany.
Wnioski
Badani studenci medycyny, stanowią
populację w sposób istotny narażoną na
środowiskowy dym tytoniowy
Stężenie osoczowego białka ciążowego typu A było zależne od płci badanych,
wyższe dla mężczyzn, a zależność ta była
znamienna statystycznie.
Palenie tytoniu powodowało obniżenie
stężenia białka PAPP-A w badanej populacji
co może sugerować konieczność opracowania innych wartości referencyjnych dla osób
palących w przypadkach wykorzystania
PAPP-A jako markera między innymi chorób
sercowo-naczyniowych
W badanej populacji młodych osób
zdrowych i kobiet nieciężarnych bierna
ekspozycja na dym tytoniowy również miała
wpływ na obserwowane stężenia PAPP-A
przyczyniając się do obniżenia poziomu
badanego białka.
Piśmiennictwo
1. Alshehri A.M., Azoz A.M., Shaheen H.A. et al.: Acute
effects of cigarette smoking on the cardiac diastolic
functions. J. Saudi Heart Assoc. 2013, 25, 173.
2. Bayes-Genis A., Conover C.A., Overgaard M.T.:
Pregnancy-associated plasma protein A as a marker
of acute coronary syndromes. N. Engl. J. Med. 2001,
345, 1022.
3. Besaratinia A., Pfeifer G.P.: Second-hand smoke and
human lung cancer. Lancet Oncol. 2008, 9, 657.
4. Burger J., Fossi C., McClellan-Green P. et al.:
Methodologies, bioindicators, and biomarkers for
assessing gender-related differences in wildlife
exposed to environmental chemicals. Environ. Res.
2007, 104, 135.
5. Chądzyński R., Woźniak K., Nowogórska A. et al.:
Narażenie na palenie bierne wśród czynnych palaczy
tytoniu i osób niepalących. Pneumonol. Alergol. Pol.
2009, 77, 440.
6. Conover C.A.: Key questions and answers about
regnancy-associated plasma pretein-A. Trends
Endocrinol. Metab. 2012, 23, 242.
7. Consuegra-Sancheza L., Fredericks S., Kaskia
J.C.: Pregnancy-associated plasma protein-A
(PAPP-A) and cardiovascular risk. Atherosclerosis
2009, 203, 346.
8. Conti E., Andreotti F., Zuppi C.: Pregnancy-associated plasma protein A as predictor of outcome in
patients with suspected acute coronary syndromes.
Circulation 2004, 109, 211.
9. Coskun A., Duran S., Bulut A.I. et al.: PregnancyAssociated Plasma Protein-A: Evaluation of a New
Biomarker in Renal Transplant Patients. Transplant.
Proc. 2007, 39, 3072.
10. Coskun A., Serteser M., Duran S. et al.: Reference
interval of pregnancy-associated plasma protein-A in
healthy men and non-pregnant women. J. Cardiol.
2013, 61, 128.
11. Daughton C.G.: Non-regulated water contaminants:
emerging research. Environ. Impact Assess. Rev.
2004, 24, 711.
12. Gajewska J., Chełchowska M., Ceran A. et al.:
Wpływ palenia tytoniu na stężenie osoczowego białka
ciążowego A (PAPP-A) u kobiet ciężarnych. Przegl.
Lek. 2010, 67, 1061.
13. Iversen K.K., Teisner A.S., Teisner B. et al.: Pregnancy-associated plasma protein A in non-cardiac
conditions. Clin. Biochem. 2008, 41, 548.
14. Iversen K.K., Teisner B., Winkelb P. et al.: The
CLARICOR trial group, Pregnancy associated plasma protein-A as a marker for myocardial infarction
and death in patients with stable coronary artery
disease: A prognostic study within the CLARICOR
trial. Atherosclerosis 2011, 214, 203.
15. Jakubowski M., Trzcinka-Ochocka M.: Biological
monitoring of exposure: Trends and key developments. J. Occup. Health 2005, 47, 22.
16. Joaquin C., Granada M.L., Pastor C. et al.: Pregnancy-associated plasma protein-A is related to
gender and to adipocytokine levels: results of the
Health Survey of Catalonia. Clin. Endocrinol. 2013,
78, 718.
17. Kawecka-Jaszcz K., Jankowski P.: Nikotynizm
- zarys problemu i leczenie. Forum Profilaktyki
2007, 4, 1.
18. Larsman P., Eklof M., Torner M.: Adolescents’ risk
perceptions in relation to risk behavior with long-term
health consequences; antecedents and outcomes: a
literature review. Safety Sci. 2012, 50, 1740.
19. Levit R.D., Reynolds H.R., Hochman J.S.: Cardiovascular disease in young women: a population at
risk. Cardiol. Rev. 2011, 19, 60.
20. Mansikkaniemi K., Juonala M., Taimela S. et al.:
Cross-sectional associations between physical activity and selected coronary heart disease risk factors in
young adults. The cardiovascular risk in young Finns
study. Ann. Med. 2012, 44, 733.
21. Mueller T., Dieplinger B., Poelz W.: Increased
pregnancy-associated plasma protein-A as a marker
for peripheral atherosclerosis: results from the Linz
peripheral Arterial Disease Study. Clin. Chem. 2006,
52, 1096.
22. Rasińska R., Nowakowska I.: Palenie tytoniu wśród
studentów - porównanie badań własnych z literaturowymi. Przegl. Lek. 2012, 69, 888.
23. Samet J.M.: Tobacco Smoking: The Leading Cause
of Preventable Disease Worldwide. Thorac. Surg.
Clin. 2013, 23, 103.
24. Scherer G.: Carboxyhemoglobin and thiocyanate
as biomarkers of exposure to carbon monoxide and
hydrogen cyanide in tobacco smoke. Exp. Toxicol.
Pathol. 2006, 58, 101.
25. Schwartz J.B.: The influence of sex on pharmacokinetics. Clin. Pharmacokinet. 2003, 42, 107.
26. Shimada T.: Xenobiotic-metabolizing enzymes involved in activation and detoxification of carcinogenic
polycyclic aromatic hydrocarbons. Drug Metab.
Pharmacokinet. 2006, 21, 257.
27. Vahter M., Gochfeld M., Casati B. et al.: Implications
of gender differences for human health risk assessment and toxicology. Environ. Res. 2007, 104, 70.
28. van Rooy F., Smit L.A.M., Houba R. et al.: A
cross-sectional study of lung function and respiratory symptoms among chemical workers producing
diacetyl for food flavourings. Occup. Environ. Med.
2009, 66, 105.
29. Wielkoszynski T., Tyrpien K., Szumska M.: The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method
for nicotine metabolites determination in biological
fluids. J. Pharmaceut. Biomed. 2009, 49, 1256.
30. Yee B.E., Ahmed M.I., Brugge D. et al.: Second-hand
smoking and carboxyhemoglobin levels in children:
a prospective observational study. Pediatr. Anesth.
2010, 20, 82.
31. Yuehua L., Chenghui Z., Xianliang Z. et al.: PAPP-A
in cardiac and non-cardiac conditions. Clin. Chim.
Acta 2013, 417, 67.
817