Ocena wpływu dymu tytoniowego na stężenie osoczowego białka
Transkrypt
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