C-reaktív fehérje és atherosclerosis: marker, mediátor vagy mindkettő?

Átírás

1 C-reaktív fehérje és atherosclerosis: marker, mediátor vagy mindkettő? Prohászka Zoltán Semmelweis Egyetem III. Sz. Belgyógyászati Klinika Kutatólaboratórium és MTA-SE Gyulladásbiológiai és Immungenomikai Kutatócsoport

2 Definíció Gyulladásnak azon alapvető folyamatok összességét nevezzük, melyek a szervezetben trauma, fertőzés, ischaemia, toxinok vagy autoimmun folyamatok nyomán alakulnak ki. A gyulladásos válaszreakció magában foglalja az immunválasz, a károsodott struktúrák eltakarítása, a sebgyógyulás jelenségeit, és mindezeket szabályozó folyamatokat.

3 Aulus Cornelius Celsus Kr.e. 30-Kr.u. 39 Rubor, calor, tumor, dolor Rudolf Virchow Functio laesa

4 Érelmeszesedés: életfogytig tartó folyamat Normal Fatty Streak Fibrózus plakk Szűkületet okozó plakk Plakk ruptúra ra/ fisszúra ra, trombózis Instabil angina pectoris Myocardialis infarctus Hirtelen szívhal vhalál Klinikailag csendes szakasz Életkor előrehalad rehaladása Terhelésre fellépő angina, claudicatio Stroke Kritikus alsó végtagi ischaemia P Ganz. jóvoltából

5 Atherosclerosis és gyulladás Bizonyított, hogy a későbbi léziók helyén a legkorábban kimutatható elváltozás a gyulladásos elemek (sejtek, immunglobulin és komplement lerakódások) megjelenése. Mi válthatja ki ezt a gyulladást? Megváltozott saját? Idegen, fertőző anyag? Mindkettő? Mi tartja fenn a gyulladást? Az ok nem küszöbölhető ki? Egy szint után önmagát erősítő kör alakul ki?

6 Az atherosclerosist kísérő gyulladás lehetséges kiváltó okai Low-density lipoportein Keringésben LDL (surrogate marker?) Érfalban: Oxidatív és enzimatikus módosítás A módosított formák ellen immunválasz mutatható ki (autoantitest, T- sejt válasz) Komplementaktiváló hatású formák jelennek meg (LCA) CRP fokozza az LDL okozta komplementaktivációt a plakkban C3 szintjéig (opszonizáló hatás) 60 kd-os hősokkfehérje (Hsp60) Stresszfehérje, expressziója fokozott a károsodott érfalban Ellene autoantitestek és T-sejtek találhatók érbetegekben Komplement aktivációt okozhatnak Fertőző ágensek (érfal), krónikus fertőzés (egyéb helyek)

7

8 Az atherosclerosist kísérő gyulladás lehetséges markerei: limfocita, makrofág és máj eredetű faktorok Akut fázis fehérjék (CRP, SAA, albumin, apoa ) Citokinek, kemokinek (IL-1b, IL-6, TNF-a, IL-8, MCP-1, IL-18 ) Citokinreceptorok (stnfr) Adhéziós molekulák (sicam, svcam, selectinek) CD40 és CD40L (CD154) Lipoprotein-associated phospholipase A2 [Lp-PLA2] Enzimek (MMPs, MPO) Neopterin

9 Az atherosclerosist kísérő gyulladás lehetséges markerei: endothel eredetű faktorok

10 A C-reaktív fehérjét Tillet és Francis pneumóniás személyek szérumában fedezték fel, mint a pneumococcus C poliszaccharidával reagáló anyagot. William Smith Tillet július április 4 Thomas Francis, Jr., július október 1

11 PCh-kötő oldal C1q-kötő oldal

12

13 C-reaktív fehérje Klasszikus akut-fázis fehérje, szerepe a természetes védekezésben, opszonizációban és a gyulladás csendesítésében jelentős Ligandjai: Foszfo-kolin Kromatin Hiszton Fibronectin snrna Laminin Polikationok Foszfo-etanolamin In vitro hatások: pro-inflammatorikus anti-inflammatorikus Komplement aktiváció De: HF kötés miatt csak az opszono-fagocitózis fokozódik CRP receptor hatások FcγRI (ITIM) FcγRII (ITAM) In vivo hatások Akut fázis reakció Tartós akut fázis reakció

14 A CRP mint komplement regulátor A CRP monomer formája erősen köti az alternatív út regulátoros fehérjét, a H faktort FH: Kofaktor aktivitás (I faktor kötődést erősít) Decay accelerating factor aktivitás (C3bBbP komplex féléletidejét csökkenti) Gátolja a C5 aktivációt, a C5b-9 komplex kialakulását és a lízist, vagyis csak az opszono-fagócitózist fokozza

15 MÓDOSÍTOTT LIPOPROTEINEK KOMPLEMENT AKTIVÁLÓ HATÁSA A komplement rendszer klasszikus útját a CRP-hez kötődött enzimatikusan emésztett LDL (low density lipoprotein) képes aktiválni. Ezzel az eredménnyel egybevág az a megfigyelés, hogy a terminális komplement proteinek az intima korai lézióiban a CRP-vel együtt fordulnak elő. A klasszikus komplement utat képesek aktiválni az oxidált LDL-re specifikus IgG és IgM antitestek is.

16 Kapcsolat a módosított lipoproteinek, a komplement és a CRP között Az LDL oxidatív módosítása CRP-függő C1 aktivációt vált ki Az E-LDL direkt C1 aktivációt indukál A C1q kötődik az oxldl-hez és az E-LDL-hez, de nem kötődik a natív LDL-hez A CRP kötődik az LDL-hez és annak módosított formáihoz

17 A CRP különféle formái eltérő funkcionális jellemzőkkel bírnak? szubsztrát kötés? natív CRP szubsztrátumot kötött CRP módosított CRP Neo-epitóp: Nincs Nincs Van C1q kötés: Nincs Van Van Komplementaktiváció: Nincs Van Van Komplementreguláció: Nincs? Van Kötés lipoproteinekhez:nincs Gyenge Erős

18 Az ultraszenzitív CRP meghatározás elve és jellemzői Latex gyöngyökkel erősített immunturbidimetriás mérés (Roche, Integra) Detekciós küszöb 0.07 mg/l, Intra-assay variabilitás 1,8% (6.2 mg/l) és 1,5% (142 mg/l) Inter-assay variabilitás 2,9% (6.2 mg/l) és 2,7% (142 mg/l) Hasonló analitikai jellemzői vannak a szendvics immunassay rendszereknek is Referencia tartomány? <10 mg/l <5 mg/l <3 mg/l <1 mg/l

19 Analitikai interferencia és a szérum CRP szinteket befolyásoló tényezők (Pearson TA, 2003, Circulation) Icterus, haemolysis, rheuma faktor nem okoz interferenciát Lipaemia interferenciát okozhat, hígítással küszöbölhető ki Monoklonális gammopátia nagyon ritka esetben zavarhat Magas CRP szinttel járhat Emelkedett vérnyomás Emelkedett BMI Metabolikus szindróma/ DM Alacsony HDL koleszterin/ magas triglycerid Ösztrogén/progeszteron szedés Krónikus infekció (gingivitis, bronchitis) Krónikus gyulladás (rheumatoid arthritis) Alacsony CRP szinttel járhat Mérsékelt alkoholfogyasztás Mozgás, sport Súlycsökkenés (diéta) Gyógyszeres kezelés: - Statin, fibrát, niacin - ACE-inhibitor (?) - Aspirin (?)

20 Egészséges felnőttek kardiovaszkuláris eseményeinek előrejelzése CRP szint mérés segítségével Ridker, P. M Circulation 2003;107: Copyright 2003 American Heart Association

21 Az ultraszenzitív méréssel meghatározott CRP szintek (>3 mg/l) prediktív értéke egészséges felnőtt populációkban Rifai and Ridker, 2001, CLin. Chem.

22 A kardiovaszkuláris rizikó becslésére használt laboratóriumi markerek összehasonlítás Rifai and Ridker, 2001, CLin. Chem.

23 13 egészséges személy CRP szintjének napi ingadozása Rifai and Ridker, 2001, Clin. Chem.

24 A CRP diadalútja CRP mint kardiovaszkuláris marker ( okozat ) Egészséges populáció (primer prevenció) Érbeteg populáció (secunder prevenció) CRP mint rizikó faktor pathofiziológiai hatásai ( ok ) CRP szerepe kettős lehet: rizikó marker és rizikó faktor CRP mint terápiás target CRP szint követése terápia során CRP gátlószerek kifejlesztése

25 és hanyatlása Proapoptotic, antimigratory, antiproliferative, and antiangiogenic effects of commercial C-reactive protein on various human endothelial cell types in vitro: implications of contaminating presence of sodium azide in commercial preparation. Evidence for sodium azide as an artifact mediating the modulation of inducible nitric oxide synthase by C-reactive protein C-reactive protein does not relax vascular smooth muscle: effects mediated by sodium azide in commercially available preparations. C-reactive protein-induced in vitro vasorelaxation is an artefact caused by the presence of sodium azide in commercial preparations. C-reactive protein-induced in vitro endothelial cell activation is an artefact caused by azide and lipopolysaccharide. Proinflammatory changes in human umbilical cord vein endothelial cells can be induced neither by native nor by modified CRP.

26 A gyulladásos mechanizmusok helye az atherosclerosis pathogeneziségeben Az atherosclerosist kísérő gyulladásos jelenségek fenntartásában módosított saját struktúrák (LDL, HSP) jelentős szerepet játszhatnak A folyamatok lényegi része a szövetek között zajlik, a betegség helyszíne a plakk A CRP és az LDL szerepe a plazmában inkább csak marker Ha van a CRP-nek és az LDL-nek mediátor szerepe, az a szöveti (?) módosított formákhoz köthető

27 Terápiás ajánlások megfogalmazása a fentiek tükrében A CRP szerepe legfeljebb rizikó marker lehet mai ismereteink szerint Szintjének változása követi a kóros folyamatok változását Gátlásának, csökkentésének direkt hatása nem bizonyított A CRP mint emerging risk factor bekerült a hazai rizikóbesorolási ajánlásba (nemzetközi ajánlások figyelembe vételével), vizsgálata a közepes rizikójú betegek besorolásánál játszhat szerepet II. Magyar Terápiás Konszenzus Konferencia (2005. nov. 3.) ajánlása, Metabolizmus, 2006 január

28 I/3 Kardiovaszkuláris tünetektől mentes, nagy kockázatú állapot A. Legalább egy súlyos kockázati tényező esetén: - összkoleszterin >8,0 mmol/l - vérnyomásérték >180/110 Hgmm - testtömegindex (BMI) >40 kg/m2 - boka/kar index <=0,9 - GFR (glomerulus filtr.ráta) <60 ml/min - mikroalbuminuria mg/l illetve - preklinikus ateroszklerózis (igazolt plakk), B. Legalább kettő az alábbiakból: - Lp/a >=30 mg/dl -CRP >=3 mg/l - homocisztein >=12 mikromol/l - familiaritás, és atherogen génkonstelláció (4/10), illetve Emerging risk factors C. Legalább egy nagy kockázatot mutató score esetén: - 10 éves halálozási kockázat >=5% (SCORE táblázat), vagy - 10 éves ISZB megbetegedési kockázat >20% (Framingham ponttáblázat) *Megjegyzés:,,IGEN NAGY kockázatot jelent opcionálisan - terápiás opcióként sz.e. más célértékkel - a következő Kardiovaszkuláris betegség + legalább egynek a jelenléte az alábbiakból: 1. Diabetes mellitus 2. Dohányzás 3. Metabolikus szindróma 4. Akut koronária szindróma Pados Gy, Metabolizmus, 2006 A21-24

29 CRP szintek kvintilis szerinti beosztásban különböző populációkban % 61-80% 41-60% 21-40% 1-20% CRP (mg/l) Ridker (egészséges amerikai populáció n=>5000) Manager kontroll (magyar, n=450) Véradó (Finn populáció, n=169) CHD (angio negatív, magyar n=48) Véradó (Magyar populáció n=120 CHD (angio+ n=270)

30 További hazai vizsgálatok az emerging risk factor -ok vonatkozásában Debreceni Egyetem Neurológiai Klinika Egészséges kontrollok (n=35) CRP 3,7+2,1 mg/l Homocysteine 10,4+2,9 umol/l Lp(a) 24,0+34,5 mg/dl SE III. Belklinika Egészséges kontrollok (n=66) Lp(a) 20,0+33,8 mg/dl CHD betegek (n=357) Lp(a) 31,0+347 mg/dl

31 Gyulladásos markerek és egyéb emerging risk factors : nincs még itt az idő a gyakorlati alkalmazásra Magyarországi vizsgálat szinte egyáltalán nem történt az új rizikófaktorokkal kapcsolatban Nincs tiszta kép arról, hogy alul-, helyesen vagy túlbecsüli a kardiovaszkuláris rizikót az új Nagy kockázatú kategória/b itthon (a nemzetközi ajánlásokból átvett határértékekkel) Nincs olyan laboratóriumi háttér (és finanszírozás), amely kiszolgálhatná az érintett, közepes rizikójú, tünetmentes egyéneket országosan (a középkorú populáció kb %-a) A korábbi terápiás ajánlásban megfogalmazott lipid célértékeket csak az érintettek töredéke (20-30%) éri el vagy közelíti meg

32 A 60 kda-os hősokkfehérje Rendkívül konzervált felépítésű dajkafehérje, melynek működése elengedhetetlen a sejtek számára Immundomináns tulajdonságú molekula, homológ működésű és felépítésű molekulák minden prokaryotában kimutathatók (Hsp65) Stresszfehérje, celluláris szintje megnő stresszhatásra és lokalizációja megváltozik (sejtfelszínre vándorol) Klinikai vizsgálatunkat az a megfigyelés indította el, hogy anti- Hsp65 antitestek emelkedett szintjét találták carotis atherosclerosisban (Georg Wick és mtsai).

33 A major rizikófaktorok, az atherosclerosisra való fogékonyság és az atherosclerosis kapcsolata Klasszikus rizikófaktorok Atherosclerosis

34 Következtetés A komplex betegségek, mint pl. atherosclerotikus érbetegségek megértéséhez együttesen szükségesek: Jól megtervezett, kivitelezett és dokumentált, torzításmentes klinikai vizsgálatok Korszerű mérési eljárásokat alkalmazó biomarker és genetikai detekciós rendszerek Új szempontú adatkiértékelési eljárások Az új statisztikai módszereknek alkalmasnak kell lenniük a kórállapotokkal kapcsolatos komplexitás értékelésére, lehetőség szerint előzetes hipotézis hiányában is