amiliární hypercholesterolemie

Prof. MUDr. Jaroslav Masopust, DrSc. Univerzita Karlova v Praze, 2. Lékaøská fakulta, Ústav klinické biochemie a patobiochemie

Familiární hypercholesterolemie Úvod Familiární hypercholesterolemie (FH) je dìdièné metabolické onemocnìní, vyznaèující se støednì až znaènì zvýšenou cholesterolemií v lipoproteinech obsahujících ApoB, zpoèátku bez výraznìjších klinických pøíznakù, znamenající však (bez vèasné diagnózy a adekvátní terapie) riziko pøedèasného výskytu aterosklerózy a kardiovaskulárního onemocnìní s vyšší mortalitou. Má formu s monogenní nebo polygenní dìdièností. Výskyt (heterozygoti u monogenní formy) se odhaduje na 1:500 (USA, Dánsko), což je více než výskyt diabetu typu 1 nebo cystické fibrózy èi kongenitální hypotyreózy nebo AIDS (Ballantyne CM, 2011; Jensen HK, 2008; Justo RN, 2011). Prùbìh FH je ovlivnìn jak genetickými, tak environmentálními faktory. Jen asi 15 % pacientù je vèas správnì diagnostikováno a z nich jen malá èást adekvátnì léèena.

vyluèováno ve formì solí žluèových kyselin prostøednictvím žluèových cest do duodena a dále do trávicího traktu a stoli-

cí ven z organismu. K nesprávnému pochopení (pøedevším v laické veøejnosti) pøispívá oznaèení

Patobiochemie Vznik patologické hypercholesterolemie a „aterogenní“ hyperlipoproteinemie je u FH dùsledkem mutací genù kódujících syntézu hepatálního receptoru zachycujícího LDL-èástice (LDLR), dále genù kódujících syntézu apolipoproteinu B (ApoB) nebo jeho inhibitoru, respektive faktoru zpùsobujícího degradaci tohoto receptoru (PCSK9) (Ballantyne CM, 2011). Dùsledkem je pak nevyváženost mezi pøísunem cholesterolu (pøenášeného lipoproteinovými èásticemi) krevní cestou do bunìk (tzv. LDL-cholesterol) a mezi odsunem, kdy jeho nevyužitá èást je pøenášena (jako reverzní transport) ve formì HDL-cholesterolu zpìt do jater. Játra jsou místem jak syntézy lipoproteinových èástic, tak degradace cholesterolového jádra. Z jater je molekulové jádro cholesterolu

Obr. 1: Schéma molekuly cholesterolu v èástici LDL (= LDL-cholesterol) a lipoproteinové èástice LDL. LDL-èástice není totéž co LDL-cholesterol. (Ballantyne CM, 2011)

Labor Aktuell 02/12

13

„špatný cholesterol“ a „dobrý cholesterol“. Cholesterol sám o sobì není „špatný“ ani „dobrý“, je stále stejný, jeho chemická struktura se nemìní. Špatné pro organismus je však jeho patologické zvýšení v krevní plazmì, kdy cholesterol zde zùstává z rùzných dùvodù nevyužitý. Je tøeba si uvìdomit, že cholesterol je pro všechny buòky naprosto nutný; je nedílnou souèástí bunìèných membrán, tvoøí se z nìho urèité hormony a jiné pro metabolismus dùležité molekuly. Buòky si ho proto musí také umìt syntetizovat; je to však proces nároèný, mnohastupòový, pøi kterém se postupnì vytváøí z jednoduché dvouuhlíkové slouèeniny (aktivovaného acetátu ve formì acetyl-CoA) složitá molekula s cyklopentano-perhydro-fenantrenovým jádrem. Nároènost tohoto procesu vedla v evoluci mnohobunìèné organismy k využívání cholesterolu z potravy i k jeho recyklaci. Buòky však nedovedou složité cholesterolové jádro degradovat na menší hydrofilní molekuly snadno odstranitelné z organismu. Pøebyteèné množství cholesterolu v lipoproteinových èásticích LDL v krevní plazmì, nespotøebované buòkami, se pak zaène ukládat do stìny arterií, kde vytváøí ateromy, které jsou podkladem vzniku aterosklerózy se všemi dalšími dùsledky. Cholesterol nebo cholesteryl-estery jsou ve vodném prostøedí nerozpustné, a proto musí být krevní cirkulací pøenášeny ve formì lipoproteinových èástic. Rozdíl mezi molekulou cholesterolu a lipoproteinovou èásticí LDL, která umožòuje jeho transfer ve vodném prostøedí krevní plazmy, znázoròuje vyobrazení (Obr. 1). Jsou to tedy LDL èástice, které pøenášejí cholesterol pøijatý potravou do bunìk periferních tkání, kde ho využívají pro svoji souèasnou potøebu. Jsou-li buòky cholesterolem nasyceny, receptorový systém (LDL-receptor) pøestane zachycovat LDL-èástice, které pak zùstávají v krevní cirkulaci a jsou zachyceny na stìnì arterií, pronikají intimou pøedevším jako sdLDL (small density LDL), kde se usazují, podléhají snadno oxidaci a spolu s makrofágy dávají vznik pìnovým buòkám, které tvoøí základ ateromového plátu.

14

Labor Aktuell 02/12

Obr. 2: Èástice pøenášející cholesterol a triacylglyceroly do bunìk (potenciálnì aterogenní)

Obr. 3: Poèáteèní fáze odsunu pøebyteèného cholesterolu z periferních bunìk a makrofágù pìnových bunìk zpìt do jater prostøednictví HDL-èástic (reverzní transport cholesterolu) zprostøedkovaná ABCA1 pumpou

Obsah cholesterolu v buòkách musí být udržován ve velmi úzkých hranicích (Low H, 2012). Pøíliš mnoho (ale i pøíliš málo) cholesterolu v buòce má za následek narušení bunìèných membrán, apoptózu a nekrózu. Nadbytek cholesterolu je výraznì èastìjší. Pøebyteèný cholesterol z periferních bunìk i z makrofágù pìnových bunìk ateromových plátù je odstraòován tzv. reverzním transportem cholesterolu za úèasti HDL-èástic a ApoA-1. „Cholesterol-eflux“ je specifický proces,

který je regulován øadou intracelulárních transportérù, jako je ABCA1 a ABCG1 (ATP vázající kazetový transportérový protein A-1 a B-1), dále to je zametací (scavenger) receptor typ G-1 (SR-G1). Z krevní cirkulace se takto pøebyteèný cholesterol (nebo cholesteryl-estery) dostává prostøednictvím HDL èástic do jater, kde je metabolizován a ve formì solí žluèových kyselin vyluèován do duodena. (Obr. 2, 3, 4)

tein). Umožòuje totiž vzájemnou výmìnu cholesterolu a cholesteryl-esterù za triacylglyceroly mezi èásticemi HDL a LDL nebo VLDL, a tím zmìnu mezi pøísunem a odsunem tìchto základních lipidù. (Obr. 6)

Diagnostika

Obr. 4: Základní schéma pøenosu cholesterolu z jater do periferních bunìk a odsun zpìt (LDL cesta, HDL cesta)

Vèasná a správná diagnostika FH je velmi dùležitá. Na FH pomýšlíme vždy, když se vyskytla v rodinné anamnéze a pøi vysokém LDL-cholesterolu. Je tøeba odlišit monogenní typ FH (heterozygotní a homozygotní) od polygenního typu a dále od sekundární hypercholesterolemie, která má jinou pøíèinu i ponìkud odlišný klinický obraz. Monogenní heterozygotní forma je relativnì èastá (koncentrace LDL-cholesterolu se pohybuje v rozmezí 200 - 350 mg/dl), naproti tomu homozygotní forma je vzácná (hodnoty LDL-cholesterolu obvykle pøesahují 600 mg/dl), riziko pøedèasného úmrtí je u této formy vysoké. Na monogenní familiární hypercholesterolemii je tøeba pomýšlet pøi pozitivní rodinné anamnéze a pøi zvýšení celkového cholesterolu (nad 300 mg/dl), respektive LDL-cholesterolu (nad 190 mg/dl) (Ballantyne CM, 2011). Bez náležité a vèasné terapie mají postižení jedinci v prùmìru 11krát vyšší riziko pøedèasného úmrtí.

Obr. 5: Pleiotropní funkce HDL èástic

HDL-èástice, kromì transferu cholesterolu a cholesteryl-esterù do jater z periferních bunìk a makrofágù v ateromech, mají další, pøedevším ochranné funkce. Jsou k tomu pøizpùsobeny svojí heterogenitou strukturální. Obsahují kromì apolipoproteinù Apo A-I, II, IV, V; Apo C-I, II, III, IV; také Apo D, E, F, H, J, I, M, O; rùzné enzymy a peptidy (více než 80 druhù), dále stovku lipidù a také mikroRNA (až 11 rùzných typù). Funkce HDL je mnohoèetná a za normálních okolností pro organismus velmi pozitivní (pøedevším antiaterogenní). HDL však mohou být pozmìnìny,

pøedevším oxidací, a pak se stávají naopak proaterogenní. To vše je tøeba mít na mysli pøi posuzování rozvoje a stupnì rizika patologické hypercholesterolemie. Vysvìtluje to skuteènost, že pøi léèení hypercholesterolemie statiny zùstává „zbytkové“ riziko, které se zlepšuje alespoò èásteènì ovlivnìním HDL-èástic. (Obr. 5) Dùležitým faktorem, který mùže zmìnit smìr pøenosu cholesterolu, cholesterylesterù a triacylglycerolù, je glykoprotein syntetizovaný játry, oznaèovaný jako CETP (Cholesteryl-Ester Transfer Pro-

V diferenciální diagnostice je tøeba odlišit monogenní heterozygotní a homozygotní FM od polygenní FH a také od smíšené dyslipidemie. K tomu je tøeba vyšetøit kromì bìžného lipidového profilu (S-cholesterol, LDL-cholesterol, resp. non-HDL-cholesterol, S-triacylglyceroly) též lipoprotein Lp(a). FH totiž bývá èasto provázena s další dìdiènou anomálií lipoproteinù, a to zvýšením hladiny Lp(a) (nad 300 mg/dl). Pro pøesnou diagnózu typu FH je nutné vyšetøení genetické, tj. prùkaz mutace nìkterého z genù pro LDLR, Apo B a také PCSK9.

Genetika U monogenní FH jde o autozomální kodominantní dìdiènost (Raal FJ, 2012). Nejvíce pacientù má mutaci genu pro LDL-receptor (LDLR), což zpùsobuje nedostateèné vychytávání LDL-cholesterolu z krevní plazmy (a tím jeho hromadìní v cirkulaci s následným usazováním v arLabor Aktuell 02/12

15

je nález další defektní alely LDLRAP1, kódující specifický adaptorový protein klathrin (Soutar AK, 2010).

Klinika

Obr. 6: Význam CETP pro vznik proaterogenního lipoproteinového profilu

V klinickém obraze nebývá zpoèátku nic nápadného. Nìkdy vyšší BMI a arteriální krevní tlak. Fyzikální vyšetøení bývá z poèátku bez nálezu až na hmatatelné ztluštìní Achillovy šlachy (patognomonický nález). U nìkterých pacientù bývá difúzní vaskulární onemocnìní. Jako nález pøedèasné aterosklerózy bylo popsáno ztluštìní stìny arteria carotis ve 12 letech. Prùmìrnì už ve 42 letech dostávají muži srdeèní infarkt a umírají ve 45 letech; ženy o 10 let pozdìji (jde o prùmìrné údaje u heterozygotního typu). U homozygotù byl prokázán infarkt myokardu už v èasném dìtství (Ballatine CR, 2011).

Prevence Prevence je obdobná jako u všech hyperlipoproteinemií, tedy správná životospráva s kaloricky pøimìøenou dietou s nízkým obsahem cholesterolu a nasycených mastných kyselin, s dostatkem vícenenasycených mastných kyselin a dále s dostateènou pohybovou aktivitou udržující tak energetickou homeostázu. Pro monogenní FH toto nestaèí a je tøeba zasáhnout co nejdøíve terapeuticky.

Terapie

Obr. 7: Fenotypový projev rùzných mutací genù pøi monogenní FH

teriální stìnì). Další mutace byla popsána v genu kódujícím syntézu Apo B, tedy apolipoproteinu, který je ligandem pro LDL-receptor a je souèástí „aterogenních“ lipoproteinových èástic (Obr. 2). Pro nastavení doby a zpùsobu terapie je tøeba dále vyšetøit, zda u pacienta není souèasná pøítomnost další genetické anomálie, zvýšení Lp(a) s autozomálnì dominantním pøenosem. Kombinace vysokého LDL-C a Lp(a) je synergická v navození projevù onemocnìní. Další genetické mutace nalezené u pacientù s vysokým (ale též nízkým) cholesterolem jsou mutace genu PCSK9. Tento 16

Labor Aktuell 02/12

gen kóduje množství cirkulující pro-protein konvertázy subtilisin/kexin typ 9, která ovlivòuje množství hepatálního LDLR, a tím vychytávání a clearance LDL játry. PCSK9 pùsobí jako chaperon, který se váže na hepatální LDLR, èímž navodí jeho lysozomální degradaci. Mutace snižující PCSK9 vedou k akumulaci cholesterolu v cirkulující krevní plazmì, mutace zvyšující PCSK9 naopak navozují hypocholesterolemii (Lambert G, 2009). Identifikace nových genetických mutací postihujících LDL-receptorovou cestu s poruchou vychytávání a clearence LDL játry není zdaleka u konce. Pøíkladem

Úèelem terapie je odstranit patologicky zvýšené LDL-èástice. Je nutno nejprve odlišit monogenní formu od polygenní familiární hypercholesterolemie. S terapií je tøeba zaèíst vèas, pøi vysokém LDL-cholesterolu už v dìtském vìku. Polygenní hypercholesterolemie se léèí obvykle aplikací statinù, popøípadì v kombinaci s dalšími léky (viz níže). S léèebnou dietou se snížením nasycených mastných kyselin a cholesterolu se v každém pøípadì zaèíná; mùže dojít ke snížení LDL-C o 4,5 - 7,7 %. Podávání rostlinných sterolù (1,6 g/den) redukuje LDL-C v prùmìru o 10,2 % (Moruisi KG, 2006). Doporuèuje se zvýšený pøíjem vlákniny.

RNA. Další možností je inhibice zymogenní aktivace proPCSK9 nebo interakce PCSK9 s EGF-A doménou LDLR pomocí alexinu A2. Jde zatím o teoretické možnosti.

Obr. 8: Mechanismus úèinku „antisense“ nukleotidù

Standardní farmakoterapie zaèíná se støedními až vysokými dávkami statinù (atorvastatin, rosuvastatin); cílem je snížit LDL-C o více než 50 %. Není-li dosaženo tohoto cíle, pøidává se ezetimib. Tato kombinace snižovala v klinických studiích celkový cholesterol z pùvodních 10,76 mmol/l na 5,7 mmol/l (prùmìrné hodnoty), LDL-C z 8,68 na 3,69 a zvyšovala HDL-C z 1,36 na 1,47 mmol/l (Prisciotta L, 2007; van der Graaf A, 2008). Další lék, který byl použit, je colesevelam (sekvestrant žluèových kyselin bránící jejich zpìtnému vstøebávání) v dávce 3,75 g/den. Jeho aplikace snižovala kromì LDL-C též hs-CRP a glykovaný hemoglobin (Bays H, 2003; Devaraj S, 2006). Fibráty v kombinaci se statiny byly rovnìž použity.

PCSK9 jako terapeutického cíle pro léèení FH. PCSK9 je pro-protein konvertázy subtilisin/kexin typ 9, která podporuje degradaci hepatálního receptoru pro LDL (LDLR). Potlaèení tvorby PCSK9 „umlèením“ (silencing) specifické mRNA a potlaèením degradace LDLR zprostøedkované PCSK9 se pøíznivì ovlivní metabolismus patologicky zvýšených lipoproteinù. Bylo navrženo nìkolik postupù pro vyøazení specifické mRNA pro PCSK9: Pøíprava „antisense“ oligonukleotidu buï jako rozpustného fosforothiolátu nebo blokované nukleové kyseliny anebo jako lipidoid nanoèástic obsahujících malé interferující

U monogenní heterozygotní FH nestaèí jen úprava životního stylu a dieta. Je k ní nutno pøidat co nejdøíve intenzivní farmakoterapii. U dìtí se k ní pøistupuje, když cholesterolemie pøevyšuje 500 mg/dl (Capuano V, 2011). U monogenní homozygotní formy FH s velmi tìžkou hypercholesterolemií, zvláštì pøi souèasném zvýšení Lp(a) a výskytem závažných projevù kardiovaskulárního onemocnìní nebo kardiometabolického rizika, farmakoterapie nestaèí a je nutno nasadit brzy razantnìjší terapii, jakou je „LDL-epheresis“. Tato metoda umožòuje pøímé odstranìní LDL aterogenních èástic z krevní plazmy v mimotìlním obìhu fyzikálnì-chemickými metodami. Techniku lze realizovat rozdílnými zpùsoby: (1) imunoadsorpcí na specifické protilátky, (2) heparinem navozenou extrakorporální LDL/fibrinogen precipitací, (3) LDL adsorpcí pomocí dextransulfátu, (4) hemoperfuzí. Posledním øešením bývá transplantace jater, kterou se odstraní základní pøíèina, tj. mutované geny kódující syntézu èástic s Apo B, LPLR nebo PCSK9. (literatura u autora)

Z nových lékù jsou ve zkušební fázi inhibitory mikrozomálního transfer-proteinu. Pøíkladem je lomitapid, který v dávce 1 mg/kg hmotnosti snižoval LDL-C o 50,9 % a Apo B o 55,6 % (Cuchel M, 2007). V testování jsou léky (mipomersen) s úèinkem „antisense“ nukleotidù, které blokují translaci specifické mRNA pro Apo B, a tím inhibují syntézu Apo B-100, který je nutný pro tvorbu VLDL a LDLèástic transportujících cholesterol z jater periferním buòkám (Akdim F, 2010). Na myších a opicích se zkouší (Seidah NG, 2009; Chan JC, 2009) ovlivnìní

Labor Aktuell 02/12

17