Липопротеин-ассоциированная фосфолипаза А2 как независимый маркер риска сердечно-сосудистых заболеваний

01.12.2019

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти в мире. По оценкам экспертов, ССЗ уносят жизнь 17,9 миллиона человек ежегодно, что составляет примерно 31% всех смертей в мире, из которых 85% связаны с ишемической болезнью сердца (ИБС), включая инфаркт миокарда и инсульт. Из-за их широкой распространенности и высокой смертности ССЗ стали основной проблемой общественного здравоохранения.

Хотя традиционные факторы риска для этих патологических состояний, к которым относятся гипертензия, сахарный диабет, табакокурение и гиперхолестеринемия, позволили создать модель для прогнозирования риска, до 20% пациентов с ИБС не имеют этих факторов, а 40% имеют только один. Более того, в 35% случаев у больных с ИБС, которые умерли, уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) был в пределах нормальных значений. Такая стратегия с использованием модели для прогнозирования риска ССЗ является экономически неэффективной и обладает ограниченной прогностической ценностью. Дальнейшие исследования, направленные на улучшение стратификации риска при ССЗ, привели к созданию и внедрению в практическую медицину новых биомаркеров, среди которых высокочувствительный С‑реактивный белок (hs-CRP), мозговой натрийуретический пептид (NT‑proBNP) и липопротеин-ассоциированная фосфолипаза А2 (Lр-PLA2). В клинических исследованиях было показано, что активность и масса Lp-PLA2 в плазме тесно связаны с атерогенными липидами и сосудистым риском, что послужило основанием для применения данного фермента в качестве биомаркера сердечно-сосудистых заболеваний, а ингибирование его активности может представлять привлекательную терапевтическую стратегию.

Биохимические свойства и механизм действия Lp-PLA2

Липопротеин-ассоциированная фосфолипаза А2, также известная как ацетилгидролаза фактора активации тромбоцитов (PAF-AH), принадлежит к суперсемейству фосфолипаз А2 и является Са2+-независимой фосфолипазой, которая кодируется геном PLA2G7, состоящим из 12 экзонов и 11 интронов, локализованных на хромосоме 6р21.2-12 (5-7). Lp-PLA2 представляет собой белок с молекулярной массой около 45,4 кДа (величина переменная из-за высокой степени гликозилирования), имеющий 441 аминокислотный остаток. Этот фермент характеризуется способностью специфически гидролизовать фактор активации тромбоцитов (1-0-алкил‑2-ацетил-СН‑глицерил‑3-фосфорилхолин или PAF), а также глицерофосфолипиды, содержащие короткие и/или окисленные группы жирных кислот в положении sn‑2 глицеринового остова. Lp-PLA2 имеет в своем активном центре каталитическую триаду из трех аминокислот серин/аспартат/гистидин (расположенных соответственно в положениях 273, 296 и 351), которая линейно ориентирована и соответствует конформации α/β гидролазы для нейтральных липаз и эстераз, что было подтверждено его кристаллической структурой в растворе. Основными источниками Lp-PLA2 в плазме являются Т‑лимфоциты, моноциты/макрофаги, активированные тучные клетки и клетки печени. В крови фермент циркулирует в виде активных форм и с образованием комплексов. Так, 70-80% Lp-PLA2 связаны с ЛПНП в результате специфического взаимодействия белок-белок между N‑терминальным остатком Lp-PLA2 и С‑терминальным остатком аполипротеина АроВ (АроВ). Остальные 20-30% распределяются между липопротеинами высокой плотности (ЛПВП), липопротеинами очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопротеином а (Lp(a)). После окисления ЛПНП короткая ацильная группа в положении sn‑2 фосфолипидов становится восприимчивой к гидролитическому действию Lp-PLA2 и продуцирует мощный провоспалительный и проатерогенный медиатор лизофосфатидилхолин (лизо-ФХ), а также окисленные неэтерифицированные жирные кислоты. Лизофосфатидилхолин является мощным хемоаттрактантом для Т‑лимфоцитов и моноцитов, индуцирует апоптоз гладкомышечных клеток, приводит к эндотелиальной дисфункции и стимулирует экспрессию молекул адгезии и цитокинов (рис. 1).

Связь липопротеин-ассоциированной фосфолипазы А2 с риском ССЗ

Интерес к Lp-PLA2 как биомаркеру ССЗ возник после публикации отчета WOSCOPS (West of Scotland Coronary Prevention Study), в котором была показана положительная связь между увеличением концентрации Lp-PLA2 в крови и риском коронарных событий. Один из важных выводов WOSCOPS заключался в том, что в отличие от таких воспалительных биомаркеров, как h-CRP, количество лейкоцитов и фибриногена, только ассоциация Lp-PLA2 с риском коронарных событий не зависела от действия других факторов. Это было подтверждено в других исследованиях, включая MONICA (Monitoring of trends and determinants in сardiovascular disease), Rotterdam Study, Rancho Bernardo и Bruneck. В метаанализе Collaboration такая связь была изучена в 32 проспективных исследованиях, которые включали 79 000 участников (35 945 субъектов, не имеющих в анамнезе сосудистых заболеваний в начале исследования, 32 453 пациента со стабильной ИБС и 10 638 пациентов с диагнозом «острый коронарный синдром»). При анализе учитывалась корректировка по возрасту, полу и факторам липидного и нелипидного риска. У здоровых людей не обнаружена связь между активностью Lp-PLA2 и коронарными заболеваниями сердца или ишемическим инсультом.

В многочисленных публикациях приводятся данные эпидемиологических исследований, наглядно подтверждающие наличие связи между уровнем Lp-PLA2 и риском возникновения ССЗ. Исследования, в которых оценивалась роль Lp-PLA2 как фактора, влияющего на стратификацию риска ССЗ, представлены в таблице.

В настоящее время определение Lp-PLA2 включено в американские и европейские протоколы оценки сердечно-сосудистого риска для пациентов: ACCF/AHA Guideline for Assessment of Cardiovascular Risk in Asymptomatic Adults (2010), AHA/ASA Guidelines for the Primary Prevention of Stroke (2011), AACE Guidelines for Management of Dyslipidemia and Prevention of Atherosclerosis (2012), European Guidelines on CVD Prevention in Clinical Practice – ​European Society of Cardiology (2012).

Методы определения Lp-PLA2

Для определения Lp-PLA2 используются два метода – ​определение концентрации фермента (по массе) и его ферментативной активности. Необходимо отметить, что еще в 2005 г., после многолетних проспективных исследований, тест для измерения массы Lp-PLA2 был официально одобрен FDA (Food and Drug Administration, USA) для оценки риска ССЗ и ишемического инсульта.

Измерение Lp-PLA2 (по массе)

Для определения Lp-PLA2 по массе используется коммерческий набор PLAC® Mass Test (diaDexus Inc., South San Francisco, CA). В 2016 г. компания Diazyme Laboratories приобрела все активы diaDexus Inc., поэтому наборы PLAC® для пользователей сейчас предлагает Diazyme Laboratories Inc., Poway, California, USA.

Тест основан на принципе иммуноферментного анализа (ELISA, сэндвич-метод) с использованием двух специфических моноклональных антител. Плазму добавляют в лунки микропланшета с анти-Lp-PLA2 моноклональными антителами (2С10) и инкубируют в течение 10 мин при комнатной температуре. Затем добавляют вторые моноклональные антитела (4В4), меченные ферментом пероксидазой хрена, и инкубируют в течение 180 мин. Лунки промывают и добавляют субстрат тетраметилбензидин. После 20 мин инкубации

измеряют поглощение при 450 нм, которое прямо пропорционально концентрации Lp-PLA2 в плазме. Концентрация Lp-PLA2 выражается в единицах нг/мл (область измерения 1,2-2000 нг/мл).

Измерение Lp-PLA2 (активность)

Набор PLAC® Тest Activity (Diazyme Laboratories Inc.) основан на определении ферментативной активности Lp-PLA2 в сыворотке или плазме. При определении активности Lp-PLA2 происходит гидролиз субстрата 1-миристоил‑2-(4-нитрофенил-сукцинила) фосфатидилхолина в положении sn‑2 с образованием окрашенного продукта реакции 4-нитрофенола. Скорость образования 4-нитрофенола измеряется спектрофотометрически, а активность Lp-PLA2 рассчитывается по скорости изменения абсорбции. Активность фермента выражается в единицах нмоль/мин/мл (область измерения 10-382 нмоль/мин/мл).

Важно заметить, что измерения Lp-PLA2 по массе и активности представляют частично потенциально разные физиологически значимые виды Lp-PLA2. Метод определения Lp-PLA2 по массе заключается в том, что эпитопы фермента подвергаются воздействию антител в присутствии интактных липопротеинов, тогда как при анализе активности Lp-PLA2 это осуществляется после деструкции липопротеинов детергентом. Поэтому определение Lp-PLA2 по массе представляет собой «экспозиционную» Lp-PLA2, а Lp-PLA2 активность – ​это общие Lp-PLA2 в плазме.

Хотя в клинических исследованиях было показано, что с риском ССЗ связаны оба параметра, характеризующие Lp-PLA2 (масса и ферментативная активность), в настоящее время только тест для определения Lp-PLA2 (масса) разрешен для клинического применения. Этому тесту присвоен также знак CE, подтверждающий соответствие стандартам качества и безопасности Европейского союза.

Референсные значения Lp-PLA2

Повышение концентрации Lp-PLA2 имеет клинический пограничный уровень – ​200 нг/мл, выше которого риски резко возрастают (рис. 2).

Во многих клинических лабораториях рекомендуются следующие референсные уровни Lp-PLA2:

  • низкий риск <200 (нг/мл);
  • пограничный диапазон 200-235 (нг/мл);
  • высокий риск >235 (нг/мл).

Клиническое использование Lp-PLA2: экспертные рекомендации

Для улучшения прогнозирования риска развития ССЗ следует измерять уровень Lp-PLA2 и использовать полученные данные в дополнение к традиционным факторам риска. Измерение уровня Lp-PLA2 рекомендуется проводить у пациентов с умеренным риском (предположительно здоровые лица с двумя или более традиционными факторами риска, что по Фрамингемской шкале 10-летнего риска соответствует 10-20%), а также у пациентов с высоким риском (установленный диагноз ИБС или с факторами риска, равнозначными ИБС), нуждающихся в более радикальной коррекции стиля жизни и липид-модифицирующей терапии. Клиническим порогом, который дает право на переклассификацию риска, является значение Lp-PLA2 ≥200 нг/мл. Эта величина получена на основе обзора исследований, в которых был показан заметный рост риска наступления сердечно-сосудистых событий у пациентов с превышением данного порога. Таким образом, лица из группы умеренного риска, у которых были определены значения Lp-PLA2 ≥200 нг/мл, реклассифицируются и получают статус пациентов с высоким риском развития ИБС, а пациенты с ИБС или факторами риска, равнозначными ИБС, и повышенным уровнем Lp-PLA2 переводятся в группу очень высокого риска (рис. 3).

Выводы

ССЗ являются одной из основных причин заболеваемости и смертности в мире. Частота ССЗ в значительной степени может быть уменьшена или сведена к минимуму, если на ранней стадии выявлены факторы риска. Одним из высокоспецифических биомаркеров является липопротеин-ассоциированная фосфолипаза А2, которая считается самостоятельным фактором риска ССЗ.

Преимущества и отличия Lp-PLA2 по сравнению с другими тестами:

  1. Увеличение уровня Lp-PLA2 не зависит от традиционных сердечно-сосудистых факторов риска.
  2. Lp-PLA2 является ферментом, продуцируемым макрофагами, инфильтрованными в атеросклеротических бляшках, поэтому определение его более специфично по сравнению с другими воспалительными маркерами.
  3. Определение Lp-PLA2 помогает выявить скрытый риск сердечно-сосудистых событий, которые могут быть пропущены при использовании стандартных факторов риска (таких как уровень холестерина, артериальное давление, семейный анамнез, табакокурение).
  4. Уровень липидов не может дать достаточно информации о состоянии стенки артерии, в то время как Lp-PLA2 отражает этот статус независимо от других сердечно-сосудистых маркеров.
  5. Lp-PLA2 специфичен для сосудов и не продуцируется при других воспалительных процессах, в отличие от других воспалительных маркеров (например, hs-СRP).
  6. Мониторинг за снижением Lp-PLA2 и ЛПНП в ответ на терапию является лучшим индикатором эффективности лечения по сравнению только с определением ЛПНП.
  7. Lp-PLA2 имеет минимальную биологическую вариабельность.
  8. По результатам определения Lp-PLA2 можно определить цель и дальнейшую стратегию лечения пациента.

Список литературы находится в редакции.

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 21 (466), листопад 2019 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Діагностика

24.09.2022 Діагностика Алгоритми лабораторної діагностики порушень у системі гемостазу

Система гемостазу – ​біологічна система, що забезпечує, з одного боку, збереження рідкого стану циркулювальної крові, а з іншого – ​попередження та купірування кровотеч. Процес згортання крові належить до категорії найскладніших біологічних систем організму та має 3 різні етапи (тромбоцитарно-судинний, коагуляційний, фібриноліз), тісно пов’язані один з одним. У клінічній практиці широко поширені відхилення у функціонуванні системи гемостазу, що зумовлює геморагічні чи тромбоемболічні ускладнення. З такими епізодами у практиці мають справу лікарі практично всіх спеціальностей (табл. 1)....

10.09.2022 Діагностика Система згортання крові в новонароджених: концепція гемостазу, що розвивається (продовження)

Оскільки на скринінгові тести та факторні аналізи впливає велика кількість змінних, у т. ч. методи досліджень, реагенти й аналізатори лабораторії повинні (за можливості) встановлювати свої нормальні діапазони для новонароджених у різні терміни вагітності. ...

21.08.2022 Діагностика Система згортання крові в новонароджених: концепція гемостазу, що розвивається

Система гемостазу є складною, адже фізіологічно вона призначена для захисту людини від кровотечі. Ця система задіюється одразу після ушкодження ендотелію судин з одночасною синергічною взаємодією тромбоцитів і факторів згортання. Водночас у здорових людей цей процес здійснюється так, щоб уникнути надлишкового утворення та відкладення фібрину всередині кровоносних судин, з одного боку, і бути готовим зупинити кровотечу – з іншого. Для досягнення цієї найважливішої мети потрібне тонке регулювання її діяльності. Інакше кажучи, всі дії системи гемостазу перебувають під постійним контролем для забезпечення ідеального балансу на відстані від Сцилли (кровотеча) та Харибди (тромбоз). Ця система є динамічною і дуже залежить від віку. Існують значні відмінності між системою згортання в новонароджених порівняно з дітьми та дорослими. Так само як Одіссею та аргонавтам для того, щоб вижити, потрібно було пропливти через вузьку протоку між Сциллою та Харибдою, так і новонародженому в перші години та дні життя необхідно лавірувати між ризиком тромбозу та ризиком геморагії. ...

04.06.2022 Діагностика Тромбоз глибоких вен і легенева емболія: схожі, але різні. Специфічність проявів за COVID‑19

Тромбоз глибоких вен (ТГВ) і легенева емболія (ЛЕ) є проявами одного захворювання під назвою венозна тромбоемболія (ВТЕ), яка становить серйозну проблему для охорони здоров’я й залишається предметом обговорення в клінічній медицині, що зачіпає лікарів усіх спеціальностей. Щорічна частота венозних тромбозів становить 0,1-0,3% на рік, у європейській популяції вони трапляються в 1-2 осіб на 1000 випадків [1-6]. Симптоматичну тромбоемболію легеневої артерії (ТЕЛА) має приблизно третина пацієнтів із венозним тромбозом [7]....