Markery kardiovaskulárního rizika u geriatrických pacientů: zaměřeno na lipoprotein-asociovanou fosfolipázu A₂

Souhrn

Kardiovaskulární onemocnění jsou ve vyspělých zemích stále vedoucí příčinou morbidity a mortality geriatrických pacientů. Patofyziologickým podkladem těchto chorob je majoritně ateroskleróza. Proto je včasné odhalení potencionálních rizikových faktorů aterosklerózy považováno za stěžejní bod v prevenci a časné diagnóze kardiovaskulárních onemocnění. V posledních letech bylo objeveno několik nových markerů, nicméně jejich přínos v kontextu s klinickou praxí (stratifikace rizika, terapeutické intervence aj.) zůstává stále sporný. Tento text shrnuje vybrané novější vyšetřovací metody a markery aterosklerózy u geriatrických pacientů se zaměřením na lipoprotein-asociovanou fosfolipázu A₂, kde autoři prezentují i vlastní zkušenosti.

Klíčová slova:
markery – fosfolipáza A₂

Úvod

Ateroskleróza je hlavním patogenetickým faktorem v rozvoji cerebrovaskulárních onemocnění a přestavuje jeden z podstatných problémů západní civilizace. Stárnutí je též důležitým rizikovým faktorem v rozvoji kardiovaskulárních onemocnění, která jsou obecně definována jako cévní mozková příhoda, ischemická choroba srdeční, srdeční selhání a srdeční smrt.

Uběhlo již více než 60 let od zařazení prvního pacienta do souboru pro Framinghamskou studii (The Framingham Heart Study, FHS^{(1, 2)}), ve které bylo sledováno více než 10 000 lidí. Hlavním cílem byla identifikace rizikových faktorů pro ischemickou chorobu srdeční. Postupně tak byly identifikovány rizikové faktory jako kouření, zvýšená hladina cholesterolu, věk, pohlaví, hypertenze, změny na EKG spojené s hypertenzí, nízká fyzická aktivita, obezita, diabetes mellitus, postmenopauzální období, nadměrná konzumace alkoholu, hyperglykemie, množství přijatého sodíku či hyperhomocysteinemie. Svůj původ v této studii mají i modernější skórovací systémy, např. Framingham Risk Score a Evropský SCORE, které se používají k predikci desetiletého rizika fatální kardiovaskulární příhody. Jednotlivé rozdělení pacientů do rizikových skupin má zásadní vliv na výběr adekvátní terapie. Bohužel, tyto skórovací systémy mohou selhat u starších dospělých, především v nižší rizikové kategorii. Dále přeceňují riziko u geriatrických osob a podceňují riziko u žen⁽³⁾. Přitom predikce kardiovaskulárního rizika u asymptomatických starších pacientů nabírá stále více na důležitosti vzhledem k prodlužující se délce života v západní civilizaci. Proto bylo ke zlepšení posuzování kardiovaskulárního rizika v geriatrické populaci navrženo více než 100 nových markerů rizika aterosklerózy a neustále přibývají další.

Frailty syndrom jako potenciální prediktor kardiovaskulárních příhod

Koncept frailty syndromu (tzv. syndromu křehkého seniora) se objevil v posledních letech a je charakterizován sníženou svalovou sílou, sníženou odolností a sníženými fyziologickými funkcemi. Přítomnost syndromu zvyšuje riziko vzniku závislosti na třetí osobě a/nebo smrti⁽⁴⁾. Vztah mezi frailty syndromem a cerebrokardiovaskulárními onemocněními, jako jsou fibrilace síní, městnavé srdeční selhání, vaskulární demence a kardiovaskulární smrt, jsou dobře známy⁽⁵⁾. Frailty syndrom také předpovídá nepříznivý vývoj zdravotního stavu u pacientů po aortokoronárním bypassu (CABG⁽⁶⁾, po katetrizační implantaci aortální chlopně (TAVI) ⁷⁾ a po perkutánní vaskulární intervenci⁽⁸⁾.

Z těchto důvodů byly vyvinuty skórovací systémy odhadující riziko kardiovaskulární smrti na základě frailty syndromu. Například 1) Fried Frailty Score, který používá 5 kritérií (hubnutí, vyčerpanost, nízká fyzická aktivita, pomalost/rozvláčnost a slabost) a predikují riziko pádu a kardiovaskulární smrt; 2) Rockwood Frailty Score, který používá více než 70 položek z fyzikálního a mentálního zdraví; a 3) Clinical Assessment of Frailty and FORECAST, jenž je specifičtější a odhaduje riziko smrti do jednoho roku po operaci srdce.

Hypertenze u starších lidí

Vzhledem k funkčním změnám u frailty syndromu, coby déletrvající ateroskleróza a snížená arteriální pružnost, nemusí být snížení arteriálního tlaku u starších lidí vždy prospěšné (podle guidelines ACC/AHA 2013⁽⁹⁾ u dospělých). Léčba má být zahájena u starších hypertoniků se systolickým tlakem >160 mmHg a cílem je hodnota mezi 140–150 mmHg. Dále se u křehkých seniorů doporučuje ponechat rozhodnutí o snižování krevního tlaku na ošetřujícím lékaři. Ve skutečnosti vyšší cílové hodnoty krevního tlaku mohou být spojené s méně častým fyzickým a kognitivním postižením u pacientů starších 85 let.

EKG

Normální křivka EKG skoro vylučuje významnou kalcifikaci koronárních tepen u pacientů bez koronárních onemocnění a bez rizikových faktorů. Naopak hypertrofie levé komory, prodloužený QTc interval a zásadní abnormality na EKG bývají spojeny se závažnou koronární kalcifikací⁽¹⁰⁾.

Index kotníkových tlaků (ankle-brachial index, ABI)

Subklinická onemocnění periferních tepen (PAD) jsou diagnostikována pomocí ABI, a to při ABI < 0,9. Měření kotníkových tlaků je jednoduché a mělo by být u starších lidí používáno jako standardní metoda, vzhledem k tomu, že včasné odhalení tohoto onemocnění má význačný vliv na prognózu onemocnění. Je známo, že 20–50 % pacientů starších 50 let je asymptomatických a jenom 10–30 % má typické klaudikace⁽¹¹⁾.

Tloušťka karotické intimy-medie (intima-media carotid thickness, IMT)

Tloušťka arteriální stěny je jednoznačná známka aterosklerózy. Několik studií ukázalo signifikantní korelaci mezi karotickou IMT a budoucí kardiovaskulární příhodou. Tato metoda však téměř nepřináší prognostickou informaci, v případě, že použijeme tradiční Framingham Risk Score. Navíc tloušťka tepenné stěny se mění s věkem, pohlavím a rasou, proto je nutno standardizovat hodnoty pro daná kritéria. Tloušťka karotické IMT také nekoreluje s přítomností aterosklerózy v koronárních tepnách. Obecně platí, že při tloušťce karotické IMT > 0,9–1,0 mm mohou být pacienti zařazeni do skupiny vyššího kardiovaskulárního rizika⁽¹²⁾.

Elektronový paprsek počítačové tomografie (electron-beam CT, EBCT)

EBCT je používán ke zjištění subklinické aterosklerózy koronárních tepen. Měří kalcifikace v koronárních tepnách pomocí Agastston skóre. Toto vyšetření je limitováno rozdělením pacientů podle etnické příslušnosti. Dosud však nejsou určeny normální hodnoty pro jednotlivé skupiny včetně geriatrické populace⁽¹³⁾.

Tuhost arteriální stěny

Arteriální tuhost, charakterizovaná zvýšenou „pulse wave velocity“ (rychlost šíření pulzové vlny, PWV), může být změřena poměrem karoticko-femorální PWV. Tento parametr získal větší prognostickou hodnotu než tradiční rizikové faktory. Zvýšené hodnoty jsou také spojené s přítomností hypertrofie levé komory⁽¹⁴⁾.

Vaskulární stárnutí

K interpretaci markerů aterosklerózy a kardiovaskulárního rizika u starších lidí se musíme zamyslet nad fyziologickými modifikacemi cév spojených se stárnutím, zejména nad změnami ve vaskulární poddajnosti, v endoteliální funkci, v tloušťce stěny atd. Se zvyšujícím se věkem se zvyšuje arteriální tonus velkých a malých tepen, který je spojený se zvýšeným smykovým napětím, se ztuhlostí velkých tepen a s rozvojem hypertenze a aterosklerózy. Dále se s postupujícím věkem snižuje i u zdravých seniorů clearance postprandiálních lipidů a zvyšuje se glykemie⁽¹⁵⁾.

Všechny tradiční rizikové faktory aterosklerózy, ale i méně tradiční markery, jako jsou počet leukocytů a hladina plasmatického noradrenalinu, mohou modifikovat závažnost endoteliální dysfunkce.

Na endotelu závislá vazodilatace (EDD) je významně spojená s věkem⁽¹⁶⁾. Je popsána snížená biologická dostupnost oxidu dusnatého (NO). Stáří je tedy spojeno s vyšším stupněm vazokonstrikce. Nedávné studie prokazují i sníženou dostupnost vazodilatačních prostanoidů (jako prostacyklinu) a zvýšenou expresi endotelinu 1 a cyklooxygenázy, které vedou k nadměrné produkci vazokonstrikčních prostaglandinů⁽¹⁷⁾.

Dalším patofyziologickým mechanismem stárnutí je postupná akumulace kyslíkových radikálů v důsledku chronického systémového oxidačního stresu. Superoxid (O₂^-) může inaktivovat NO. Zdroji O₂^- jsou NADPH oxidáza, xantinoxidáza a cytochrom P450 2C9. V cytosolu O₂^- reaguje s NO a výsledkem je peroxynitrit (ONOO^-). Při této reakci dochází k nitraci celulárních proteinů s následnou produkcí nitrotyrosinu. Tyto reakce nejsou doplněné o zvýšenou aktivitu antioxidačních enzymů, a tedy dochází k nerovnováze v systému kyslíkové radikály-antioxidanty. U experimentálních modelů terapie antioxidanty, jako jsou vitamin C a molekuly podobné superoxid dismutáze, zlepšuje biologickou dostupnost NO a EDD⁽¹⁸⁾. Na druhou stranu některé kyslíkové radikály, např. peroxid vodíku (H₂O₂), jsou potentními vazodilatátory, a to může částečně kompenzovat sníženou dostupnost NO.

Stárnutí buněk

Celulární senescence (neboli stárnutí buněk) je charakterizována zástavou buněčného cyklu, především ve fázi G0/G1. Tímto způsobem se brání předání akumulované poškozené DNA dceřiným buňkám. Následkem je stárnutí buněk, které se shromažďují během života ve zdravých tkáních včetně arteriální stěny, ale také v aterosklerotických plátech¹⁹. V případě, že by bylo možné „vyčistit“ tkáně od těchto buněk, mohlo by to vést k modifikaci a zpomalení projevů stárnutí. Stárnutí může být urychleno oxidativním stresem vedoucím k poškození DNA a následnému zastavení buněčného cyklu. V posledních letech se také objevují studie o délce telomer a míře postižení u pacientů s hypertenzí⁽²⁰⁾, dyslipidemií⁽²¹⁾, obezitou či u kuřáků⁽²²⁾.

Zánětlivé změny při stárnutí

Současné poznatky spojují proces stárnutí s chronickým zánětem nízkého stupně, který je charakterizovaný zvýšenou hodnotou reaktantů akutní fáze, jako je například CRP, TNF-alfa a IL-6. Zvýšená exprese TNF-alfa, IL-1beta, IL-6 a INF-gama byla pozorována u buněk endotelu větších elastických tepen jak v experimentálních studií na laboratorních zvířatech, tak i v klinických studiích u starších osob⁽²³⁾. Tento děj je důsledkem zvýšené aktivity nukleárního faktoru kB. Farmakologická inhibice NFkB výrazně snižuje produkci cytokinů a podporuje EED u starších myší a starších osob⁽²⁴⁾.

CRP

CRP, zejména hs-CRP, je užitečný marker aterosklerózy, pokud pacient nemá aktivní infekci nebo jiný aktivní zánětlivý proces než samotnou aterosklerózu. Pacienti jsou klasifikováni do nízkého rizika, pokud mají hodnotu CRP méně než 1 mg/l, do středního při hodnotě 1–3 mg/l a do vyššího rizika při hodnotě větší než 3 mg/l, zatímco hodnoty větší než 10 mg/l musejí být považované za akutní zánět až do jeho vyloučení. V našich poměrech pravděpodobně nikdo nepochybuje o tom, že hodnoty CRP nad 100 mg/l svědčí pro akutní zánět. Hodnoty 10–30 mg/l jsou ale u starších nemocných často podceňovány, zejména při prvním vyšetření. Bohužel ve většině studií bylo použito pouze jedno měření. Použitím 2–3 měření v odstupu několika týdnů dosáhneme stejné spolehlivosti jako při změření LDL cholesterolu v séru⁽²⁵⁾. Predikce budoucích cévních mozkových příhod by byla spolehlivější při používaní CRP současně s karotickou IMT a predikce budoucích infarktů myokardu při používaní CRP současně s EBCT⁽²⁶⁾.

Lipoprotein (A)

Lipoprotein (a) byl navržen jako marker aterosklerózy při hodnotách větších než 300 mg/l. Přesto doposud nejsou určené hodnoty pro běžnou populaci⁽²⁶⁾.

Lipoprotein-asociovaná fosfolipáza A₂ (Lp-PLA₂)

Fosfolipázy A₂ jsou lipolytické enzymy, které katalyzují hydrolýzu esterové vazby fosfolipidů v pozici sn-2 k získání lysofosfatidylcholinu a volných mastných kyselin. Fosfolipázy A₂ se rozdělují do 5 skupin s ohledem na jejich funkce a lokalizace: sekretované PLA₂s, Lp-PLA₂, cytosolové PLA₂s, kalcium-nezávislé PLA₂s a lyzozomální PLA₂s⁽²⁷⁾. Mutace v různých fosfolipázách jsou patrné u mnoha onemocnění, například u diabetu mellitu, u kolorektálního karcinomu, u neurodegenerativních onemocnění, ale také i u obezity. Lp-PLA₂ je produkovaná monocyty, makrofágy, T-lymfocyty a mastocyty. Její zvýšená exprese je přítomna v nekrotických jádrech aterosklerotických plátů, zejména u těch, které jsou vyplněné apoptotickými pěnovitými buňkami s vysokým rizikem ruptury.

Lysofosfatidylcholin je cytotoxická molekula pro vaskulární svalovinu a může indukovat lokální produkci metaloproteináz, které ztenčují fibrózní čepičky a destabilizují architektonickou integritu aterosklerotických plátů.

V literatuře se dají dohledat data více než 50 000 pacientů, která poukazují na vztah mezi elevací aktivity nebo koncentrací Lp-PLA₂ se zvýšeným rizikem úmrtí z kardio- a cerebrovaskulárních příčin. Je indikátorem ruptury plátu a silným nezávislým prediktorem kardiovaskulárního rizika, infarktu myokardu a cévní mozkové příhody. Avšak žádná z dosud provedených studií nebyla cíleně zaměřena na geriatrickou populaci.

Normální hodnoty koncentrace Lp-PLA₂ byly nastaveny pro muže mezi 131–376 ng/ml a pro ženy mezi 120–342 ng/ml. Aktivita enzymu se postupně zvyšuje s věkem.

Na našem pracovišti jsme tento enzym zkoumali podrobněji⁽²⁸⁾. Měřili jsme koncentraci Lp-PLA₂ u 44 geriatrických pacientů s významným stupněm aterosklerózy (nemocní podstupující katétrovou implantaci aortální chlopně – TAVI, nebo balónovou dilataci aortální stenózy – BA). Koncentrace Lp-PLA₂ byla změřena použitím metody ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) před a po 3 dnech od TAVI či BA. Vzorky krve k analýze byly ihned centrifugované a extrahované sérum bylo uloženo v teplotě –80 °C. Statistická analýza pomocí párového t-testu, nepárového t-testu a Personova korelačního koeficientu byla spočítána programem PSPP (Free Software Foundation, Inc., USA).

Koncentrace Lp-PLA₂ byla u pacientů extrémně zvýšená již před výkonem (1320 ± 342 ng/ml) a dále se ještě zvýšila po těchto výkonech (1604 ± 437 ng/mL, p < 0,01). Výsledky byly porovnány s populací zdravých geriatrických pacientů, u nichž byla také přítomna vyšší koncentrace Lp-PLA₂ (788.23 ± 210.95 ng/mL) než u běžné dospělé populace (120–342 ng/mL)⁽²⁹⁾. Tuto elevaci jsme si vysvětlovali dvojím možným způsobem – přítomnost subklinické aterosklerózy a/nebo fyziologický vzestup koncentrace v závislosti na věku. Našli jsme pozitivní korelaci mezi Lp-PLA₂ koncentrací a běžnými aterosklerotickými markery, jako je LDL cholesterol. Tato pozitivní korelace byla očekávaná, protože 70–80 % enzymu je navázáno na ApoB částici LDL. Nicméně jenom 0,1 % lipoproteinů váže Lp-PLA₂.

Přesto tyto výsledky musíme interpretovat velmi opatrně. Nesmí dojít k záměně mezi koncentrací a aktivitou tohoto enzymu. Je známo, že Lp-PLA₂ je vyšší u bělošské než u černošské populace a také u bělochů stoupá její koncentrace s věkem. Tento nález není v korelaci s aktivitou tohoto enzymu⁽³⁰⁾.

Závěr

Tento text shrnuje hlavní dostupné markery kardiovaskulárních onemocnění a je zaměřen zejména na geriatrické pacienty se zvláštním důrazem na Lp-PLA₂, která byla na našem pracovišti zkoumána. Cílem studie bylo potvrzení statisticky významně zvýšené koncentrace Lp-PLA₂ u velmi nemocných geriatrických pacientů s těžkou aterosklerózou. Výsledek byl zároveň porovnán se skupinou běžné zdravé geriatrické populace. Spektrum klinických, biochemických a funkčních markerů je obsáhlé a každý rok se objevují nové zajímavé molekuly či metody, které přinášejí důležité informace týkající se patofyziologie aterosklerózy. Význam těchto nových markerů v dosavadní klinické praxi je však zatím diskutabilní, protože nemění terapeutické intervence ani nerozděluje pacienty do nových rizikových kategorií. Nadto polymorbidní geriatričtí pacienti mají často chronické zánětlivé onemocnění, které může ovlivnit interpretaci a hodnocení významu změn aterosklerotických markerů. Přesto se jedná o velmi perspektivní ukazatele závažnosti aterosklerózy a s tím spojeného kardiovaskulárního rizika, kdy mnohé z nich má klinický lékař běžně k dispozici.

Práce byla podporována výzkumnými projekty AZV ČR č. 17-29241A, Progres Q40 LF UK Hradec Králové a SV FVZ201510.

Joao Fortunato¹, Pavel Skořepa^{1, 2}, Michaela Fortunato¹, Vladimír Blaha¹

¹ III. interní gerontometabolická klinika, LF UK a FN Hradec Králové

² Katedra vojenského vnitřního lékařství a vojenské hygieny, FVZ UO Hradec Králové

MUDr. Joao Fortunato

e-mail: joaofortunato@gmail.com

Absolvoval všeobecné lékařství na Lékařské fakultě UK v Plzni v roce 2011. Poté získal rezidenční místo na III. interní gerontometabolické klinice FNHK, kde se specializuje na obor vnitřní lékařství. Pracuje jako lékař na interní JIP. Je také postgraduálním studentem v oboru vnitřní nemoci a zaměřuje se na studii „lipoprotein-asociovaná fosfolipáza A₂“.