HDL και αθηρωµατική νόσος: Από την Επιδηµιολογία στη Βιολογία και στην κλινική πράξη Δηµήτρης Καρδάσης, PhD

HDL και αθηρωµατική νόσος: Από την Επιδηµιολογία στη Βιολογία και στην κλινική πράξη Δηµήτρης Καρδάσης, PhD Ιατρική Σχολή Πανεπιστηµίου Κρήτης & Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας, ΙΤΕ

Τα χαµηλά επίπεδα ΗDL-C συνδέονται µε αυξηµένο κίνδυνο για Στεφανιαία Νόσο (Σ.Ν) ανεξάρτητα από τα επίπεδα της LDL-C: Δεδοµένα από την µελέτη Framingham 3,0 Data for men aged 50 70 years Σχετικός 2,0 κίνδυνος για Σ.Ν. µετά από 4 χρόνια 1,0 25 0,0 100 160 220 85 65 45 HDL-C (mg/dl) LDL-C (mg/dl) HDL-C = high-density lipoprotein cholesterol; LDL-C = low-density lipoprotein cholesterol Castelli WP. Can J Cardiol. 1988;4(Suppl A):5A-10A.

Κϊνδυνος ανάπτυξης Σ.Ν. µε βάση τα επίπεδα της HDL-C : Δεδοµένα από την µελέτη Framingham CHD Risk Ratio 4,0 3,0 2,0 1,0 4.0 2.0 1.0 Ο κίνδυνος για ΣΝ µειώνεται στο µισό για κάθε αύξηση της HDL-C κατά 20 mg/dl. 0,0 25 45 65 HDL-C (mg/dl) CHD = coronary heart disease; HDL-C = high-density lipoprotein cholesterol Kannel WB. Am J Cardiol. 1983;52:9B 12B.

Κίνδυνος για ΣΝ που παραµένει µετά από θεραπεία µε στατίνες Reduction of severe coronary events (%) -20-40 -60-80 -100 0 100 Study -38% -25% -25% -22% -27% -31% -38% 62% 75% 75% 78% 73% 69% 62% 56% 4S LIPID CARE TNT HPS WOSCOPS -44% AFCAPS/ JUPITER TexCAPS 80 60 40 20 0 Residual Risk for coronary events (%) N 4,444 9,014 4,159 10,001 20,536 6,595 6,605 17,802 Secondary Prevention High risk Primary prevention

Τα χαµηλά επίπεδα HDL-C αυξάνουν τον κίνδυνο για ΣΝ ακόµη και σε άτοµα µε καλά ελεγχόµενα, από στατίνες, επίπεδα LDL-C : Η µελέτη Treating to New Targets (ΤΝΤ) 5-Year Risk of Major Cardiovascular Disease Events (%) 10 8 6 4 2 0 HDL-C quintiles* (mg/dl) Patients (n = 2661) with LDL-C <70 mg/dl on a Statin* Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 <37 37 to <42 42 to <47 47 to <55 >55 Hazard Ratio vs. Q1 0.85 0.57 0.55 0.61 *On-treatment level (3 months statin therapy) Mean low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) level = 58 mg/dl; mean triglyceride (TG) level = 126 mg/dl P=.03 for differences among quintiles of HDL-C Barter P, et al. N Engl J Med. 2007;357:1301-1310.

Ποιες&είναι&οι&αποδείξεις&ότι&η&HDL& προστατεύει&από&την&αθηρωσκλήρωση;& Epidemi ology Animal studies Clinical trials Genetic studies HDL function studies Επιδηµιολογία: Ισχυρές ΑΛΛΑ τα χαµηλά επίπεδα HDLc πάντα συνδυάζονται µε άλλες νοσηρότητες Γενετική: Οι αποδείξεις είναι φτωχές και προέρχονται κυρίως από σπάνια µονογονιδιακά σύνδροµα Κλινικές µελέτες: Καµία κλινική µελέτη δεν απέδειξε ότι από µόνη της µια αύξηση της HDL είναι θεραπευτική Λειτουργίες της HDL: Ισχυρές ενδείξεις ότι η αποα-ι θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί σε νέες θεραπείες κατά της αθηροσκλήρωσης

Είναι τα χαµηλά επίπεδα HDL-C ένας αξιόπιστος δείκτης αυξηµενου καρδιαγγειακού κινδύνου; Τα χαµηλά επίπεδα ΗDL-C απαντώνται συχνά σε άτοµα: Που καπνίζουν Κάνουν καθιστική ζωή Είναι παχύσαρκα Έχουν αντίσταση στην ινσουλίνη ή διαβήτη Έχουν υπερτριγλυκεριδαιµία Έχουν χρόνιες φλεγµονώδεις παθήσεις

NHANES III: Επικράτηση του συνδυασµού των χαµηλών επιπέδων HDL-C και των υψηλών επιπέδων τριγλυκεριδίων σε ατοµα άνω των 35 ετών Low HDL-C* and Low TGs Low HDL-C* and High TGs Age (yr) n Men (%) Women (%) Men (%) Women (%) 20 34 3,047 7.4 20.0 6.9 4.7 35+ 6,234 4.8 8.7 12.7 12.6 *Level <40 mg/dl in men and <50 mg/dl in women Level <100 mg/dl Level 200 mg/dl p < 0.0005, as derived from a chi square analysis of the two age groups HDL-C = high-density lipoprotein cholesterol NHANES = National Health and Nutrition Examination Survey TGs = triglycerides Miller M, et al. Atherosclerosis. 2003;169:347 348

Επίπεδα λιπιδίων και αθηρωµάτωσης σε ασθενείς µε αρθρίτιδες Hahn et al (2008) Arthritis Research & Therapy 10:213

Η Βιολογία της HDL Bile FC CE SR-BI Ηπαρ LDLR apoa-i FC CE CETP LCAT apoa-i FC FC ABCA1 CE Μακροφάγα B CE TG VLDL/LDL Slide Source: Lipids Online Slide Library www.lipidsonline.org

Μέσο πάχος Εσω-Μέσου Χιτώνα (CIMT) σε φορείς µεταλλάξεων σε πρωτεΐνες του µεταβολισµού της HDL Mean CIMT (mm) 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Controls n=280 CETP n=18 LCAT n=68 ABCA1 n=27 ApoA1 n=33 CETP = cholesteryl ester transfer protein; LCAT=lecithin cholesterol acyltransferase; ABCA1 = ATP-binding cassette transporter A1; ApoA1 = apolipoprotein A1 Κυρίως ετερόζυγα άτοµα µε µείωση στα επίπεδα της HDLc κατά 40-60%. Τάση για αυξηµένη αθηροσκλήρωση Hovingh K et al. Curr Opin Lipidol. 2005;16: 139 145

SNPs&in&HDL&genes&do&not&predict&CAD& Willer et al. Nat Gen 2008

Lancet 2012, 380:572-80

J Intern Med 2011;270:136 146.

Σχεδιασµός µελέτης Στάδιο 1 ο : Έγινε αλληλούχιση (resequencing) του γονιδίου της APOA1 σε 190 άτοµα µε ακραίες τιµές HDL χοληστερόλης: χαµηλότερο 1% (n 95) και υψηλότερο 1% (n 95) και εξέταση της επίδρασης µεταλλάξεων στα επίπεδα της HDL χοληστερόλης, τον κίνδυνο για ισχαιµική καρδιοπάθεια, έµφραγµα του µυοκαρδίου και θνησιµότητα σε 10.440 άτοµα της προοπτικής µελέτης Copenhagen City Heart Study που παρακολουθούνται για 31 έτη. Στάδιο 2 ο : Τα αποτελέσµατα επιβεβαιώθηκαν µε ανεξάρτητη µελέτη ελέγχου (case-control study, n = 16.035). Στάδιο 3 ο : Η επίδραση της µετάλλαξης στα επίπεδα και την δοµή της HDL επιβεβαιώθηκαν µε µελέτες σε πειραµατόζωα J Intern Med 2011;270:136 146.

Μια&μετάλλαξη&στην&APOA1&(Α164S)&προβλέπει&αυξημένο&κίνδυνο&για& Ισχαιμική&Νόσο&(Ι.Ν.)&και&ολική&θνησιμότητα&χωρίς&να&συνοδεύεται&από& χαμηλά&επίπεδα&hdl&χοληστερόλης& J Intern Med 2011;270:136 146.

Μια&μετάλλαξη&στην&APOA1&(A164S)&προβλέπει&αυξημένο&κίνδυνο&για& Ισχαιμική&Νόσο&(Ι.Ν.)&και&ολική&θνησιμότητα&χωρίς&να&συνοδεύεται&από& χαμηλά&επίπεδα&hdl&χοληστερόλης& J Intern Med 2011;270:136 146.

Μεταφορά&γονιδίων&με&αδενοϊούς& 1. Ενδοφλέβια ένεση µε τον αδενοϊό Ad-APOA1 A164S σε ποντικούς µε έλλειψη στην APOA1 2. Αιµοληψία 4 ηµέρες αργότερα 3. Ανάλυση χοληστερόλης, τριγλυκεριδίων και λιποπρωτεϊνών πλάσµατος Ηλεκτροφόρηση 2D για ανάλυση της δοµής των σωµατιδίων της HDL Κλασµάτωση πλάσµατος µε FPLC Ηλεκτρονική µικροσκοπία δειγµάτων HDL

Μια&μετάλλαξη&στην&APOA1&που&προβλέπει&αυξημένο&κίνδυνο&για&Ισχαιμική& Νόσο&(Ι.Ν.)&και&ολική&θνησιμότητα&χωρίς&να&συνοδεύεται&από&χαμηλά& επίπεδα&hdl&χοληστερόλης& Συµπέρασµα: Η µετάλλαξη A164S στην APOA1 είναι η πρώτη που προβλέπει αυξηµένο κίνδυνο για Ι.Ν. και Ε.Μ. και ολική θνητότητα χωρίς συσχέτιση µε χαµηλά επίπεδα HDL χοληστερόλης. J Intern Med 2011;270:136 146.

ABCG1: Παιζει σηµαντικό ρόλο στην µεταφορά χοληστερόλης από τα µακροφάγα στην ώριµη (σφαιρική) HDL Συµπέρασµα: Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένας λειτουργικός πολυµορφισµός στον υποκινητή του γονιδίου ABCG1 του ανθρώπου συνδέεται µε αυξηµένο κίνδυνο για Ε.Μ και Ι.Ν. στον γενικό πληθυσµό χωρίς συσχέτιση µε τα επίπεδα της HDL ή άλλων λιποπρωτεϊνών ATVB (2012) 32:506-515

Πρόσφατες κλινικές µελέτες µε φάρµακα που ρυθµίζουν τα επίπεδα της Dalcetrapib No difference in clinical events DALOUTCOMES AIM HIGH Niacin No difference in cardiac events HDL

Επίδραση της αναστολής του CETP στον µεταβολισµό της HDL Bile FC CE SR-BI Liver LDLR A- I FC CE X CETP LCAT A-I FC CE FC ABCA1 Macrophage B CE TG VLDL/LDL Slide Source: Lipids Online Slide Library www.lipidsonline.org

15.871 ασθενείς µε πρόσφατο οξύ στεφανιαίο σύνδροµο Συνδυασµός µε άλλες θεραπείες (statins, beta blockers, aspirin, ACE inhibitor)

Προστατευτικές δράσεις της HDL στο τοίχωµα των αγγείων Monocyte HDL Inhibits Adhesion Molecule Expression LDL Vessel Lumen Adhesion Molecules Cytokines Macrophage MCP-1 LDL Modified LDL Foam Cell HDL Promotes Cholesterol Efflux Endothelium HDL Inhibits Oxidation of LDL Intima Mackness MI, et al. Biochem J. 1993;294:829-834.

Η αύξηση της αποa-i είναι αντιαθηρογενετική σε πειραµατόζωα Μειωµένη έναρξη και εξέλιξη της αθηροσκλήρωσης σε διαγονιδιακους ποντικούς

Νέες θεραπείες που βασίζονται στην αποα-ι Ενώσεις που αυξάνουν την έκφραση του γονιδίου της αποα-ι Ενδοφλέβια έγχυση ανασυνδυασµένης αποα-ι ή ανασυσταµένης ΗDL (rhdl)

Στοχευµένες στρατηγικές για νέες θεραπείες καρδιαγγειακών και φλεγµονωδών νοσηµάτων που θα βασίζονται στις προστατευτικές δράσεις της λιποπρωτεϊνης υψηλής πυκνότητας (HDL) Εργαστήριο Βιοχηµείας και Ρευµατολογική Κλινική της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστηµίου Κρήτης ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ 2009 Ειδικοί στόχοι: 1. Ανεύρεση νέων ενώσεων που αυξάνουν την έκφραση του γονιδίου της αποα-ι σε µεταγραφικό επίπεδο 2. Διερεύνηση των αντι-φλεγµονωδών δράσεων της αποα- Ι σε πειραµατικά µοντέλα ρευµατοειδούς αρθρίτιδας 3. Ανάλυση της δοµής και της λειτουργίας σωµατιδίων HDL από πλάσµα ασθενών µε αρθρίτιδες πριν και κατά την διάρκεια θεραπείας

Συµπεράσµατα Πολυάριθµες επιδηµιολογικές µελέτες έδειξαν ότι η HDL αποτελεί έναν ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου καρδιαγγειακών παθήσεων και πρότειναν ότι αυξάνοντας τα επίπεδα της HDL στο πλάσµα θα αρκούσε για την µείωση του κινδύνου για Σ.Ν. (Η υπόθεση της HDL). Οι ενδείξεις που έχουµε για την υπόθεση της HDL είναι: Επιδηµιολογία: ισχυρές Γενετική: ασθενείς Κλινικές µελέτες: ασθενείς Ταυτοποιήσαµε στον πληθυσµό και χαρακτηρίσαµε στο εργαστήριο φυσικές µεταλλάξεις σε γονίδια της ΗDL (apoa-i, ABCG1) όι οποίες συνδέονται µε Σ.Ν. αλλά δεν προκαλούν µείωση των επιπέδων της HDL-C Τα παραπάνω ευρήµατα υποδεικνύουν ότι τα επίπεδα της HDL δεν αποτελούν έναν αξιόπιστο δείκτη καρδιαγγειακού κινδύνου. Η HDL έχει σηµαντικές αθηροπροστατευτικές λειτουργίες στα κύτταρα του αρτηριακού τοιχώµατος. Νέα φάρµακα είναι σε πειραµατικό στάδιο τα οποία δεν αυξάνουν τα επίπεδα της HDL αλλά βασίζονται στις λειτουργίες της αποα-ι