De la Centrul pentru Nutriție Umană și Departamentele de Nutriție Clinică, Medicină Internă și Biochimie ale Universității din Texas Southwestern Medical Center din Dallas și Veterans Affairs Medical Center, Dallas, Tex.

bogat

De la Centrul pentru Nutriție Umană și Departamentele de Nutriție Clinică, Medicină Internă și Biochimie ale Universității din Texas Southwestern Medical Center din Dallas și Veterans Affairs Medical Center, Dallas, Tex.

Abstract

Hipercolesterolemia este multifactorială în originea sa. 1 2 Majoritatea formelor de hipercolesterolemie se caracterizează prin concentrații plasmatice crescute de colesterol LDL și, în majoritatea cazurilor, nivelurile plasmatice ale LDL - apolipoproteina B-100 (apo B) sunt, de asemenea, crescute. 1 Mai multe mecanisme pot duce la niveluri ridicate de LDL - apo B; acestea includ activitatea redusă a receptorilor LDL, 3 apo B defect care previne legarea normală a LDL de receptorii LDL, 4 5 6 7 și posibil supraproducția lipoproteinelor care conțin apo B de către ficat. 1 În plus, am descris recent o altă formă de colesterol LDL crescut în care nivelurile LDL - apo B nu sunt crescute. 1 Această formă de hipercolesterolemie se caracterizează printr-un raport ridicat de colesterol la apo B în particulele LDL. Rezultatul acestui raport crescut este un nivel ridicat de colesterol LDL, în intervalul hipercolesterolemic, cu un nivel LDL - apo B în intervalul normal. Defectul reprezintă probabil o alterare a metabolismului colesterolului și nu a metabolismului apo B. Datele noastre au sugerat că aproximativ o treime dintre bărbații cu hipercolesterolemie moderată primară au această afecțiune 1 și poate fi o formă și mai frecventă de hipercolesterolemie la femei. 8

O abordare a tratamentului acestei forme de hipercolesterolemie poate fi reducerea raportului LDL colesterol/apo B mai degrabă decât scăderea nivelului LDL - apo B. Această abordare ar fi direcționată către defectul primar. Două forme de terapie - dietele cu conținut scăzut de grăsimi 9 și sechestranții cu acid biliar 10 11 - au fost raportate pentru a reduce raportul LDL colesterol/apo B și, prin urmare, ar putea fi terapia preferată pentru acest tip de hipercolesterolemie. Din acest motiv, am identificat pacienți bărbați hipercolesterolemici cu niveluri relativ normale de LDL - apo B, dar au crescut raporturile LDL colesterol/apo B și am examinat răspunsul lor în ordine la o dietă redusă de grăsimi și un sechestrant de acid biliar. Întrebarea luată în considerare a fost dacă aceste forme de gestionare vor inversa acest tip special de hipercolesterolemie care rezultă dintr-un defect al compoziției LDL.

Metode

Pacienți

Proiectare experimentală

Proceduri

Douăzeci de mililitri de sânge au fost colectați de fiecare dată după un post de 12 ore. Sângele a fost prelevat prin puncție venoasă în tuburi care conțin EDTA disodic la o concentrație de 1 mg/ml. Plasma a fost separată la scurt timp după recoltarea sângelui la 4 ° C și depozitată la aceeași temperatură pentru analiză. S-au adăugat conservanți la probele de plasmă după cum urmează: sulfat de gentamicină (0,005%), cloramfenicol (0,005%), azidă de sodiu (0,01%) și Trasilol (100 UI/ml). Nivelurile colesterolului total plasmatic și ale trigliceridelor au fost măsurate enzimatic, 13 14 și colesterolul HDL s-au măsurat după precipitarea lipoproteinelor care conțin apo B cu utilizarea de 0,55 mmol/L acid fosfotungstic și 25 mmol/L clorură de magneziu. 15 Colesterol în VLDL + IDL (d 16 VLDL + IDL izolarea a fost efectuată prin ultracentrifugare timp de 18 ore la 39.000 rpm. Primii 2 ml au fost colectați cantitativ; colesterolul total a fost măsurat în fracțiuni de densitate mai mici și mai mari de 1,019 g/ml. Recuperarea colesterolului a fost> 96%. VLDL + IDL colesterol (d 16 17 Pe scurt, LDL (d= 1,019 până la 1,063 g/mL) a fost izolat din infranatantul cu plasmă cu densitate 1,019 g/mL. Colesterolul total a fost măsurat enzimatic, iar apolipoproteina a fost măsurată chimic. 16 17 S-a calculat raportul colesterol LDL/apo B. Concentrațiile absolute de apo B în LDL au fost calculate ca produs al raportului colesterol/apo B în LDL izolat și concentrația absolută de LDL colesterol. Nivelurile de apo B în VLDL + IDL au fost măsurate prin precipitarea apo B utilizând o concentrație finală de 50% alcool izopropilic, delipidarea precipitatului cu alcool 100% și redizolvarea apo B cu 1,5 mol/L acid deoxicolic sodic și 0,1N NaOH. 16 18 Conținutul de proteine ​​a fost măsurat chimic utilizând modificarea lui Markwell și colab 19 din procedura lui Lowry și colab. 20 Apo totalul B a fost calculat ca suma VLDL + IDL - apo B și LDL - apo B.

Coeficienții de variație pentru metoda enzimatică pentru cuantificarea colesterolului și pentru metoda chimică de cuantificare a apo B au fost ≤3,0%. Ultima metodă a fost standardizată în laboratorul nostru după cum urmează. În primul rând, standardul pentru modificarea Markwell 19 a procedurii Lowry-Folin 20 este albumina serică bovină obținută de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie. 17 În al doilea rând, pentru măsurarea directă a apo B în LDL și VLDL + IDL, a fost utilizat un factor de cromogenitate de 1 din motive detaliate anterior 17; în al treilea rând, nivelurile de apo B măsurate prin metoda chimică și cu metode imunochimice pentru apo B dau valori similare cu un coeficient de corelație ridicat. 17

Studiul actual a necesitat izolarea LDL (d= 1,019 până la 1,063 g/ml) pentru a determina raportul dintre LDL colesterol și apo B în lipoproteina acestor pacienți. De asemenea, a fost necesar să se determine coeficienții fiziologici de variație a acestor rapoarte la pacienții selectați pentru studiu. Acești coeficienți au fost determinați pe o perioadă de 5 zile în fiecare dintre cele trei faze ale studiului.

Pacienții au fost testați pentru apo B-100 defect familial (mutație FDB-3500) prin amplificare genetică și scindare cu Msp I. 21 Pe scurt, ADN-ul genomic a fost extras din sângele integral prin extracție de fenol-cloroform și precipitare cu etanol. În timpul reacției în lanț a polimerazei s-au folosit doi grunduri. Exemplul 1 a fost 5 ′ CCAACACTTACTTGAATTCCAAGAGCACCC 3 ′ și Exemplul 2 a fost 5 ′ CTGTGCTCCCAGAGGGAATATATGCGTTGG 3 ′. Acești primeri au fost obținuți de la Departamentul de Cardiologie al Universității din Texas Southwestern Medical Center din Dallas. Produsele de digestie au fost electroforezate pe un gel nedenaturant de acrilamidă 12%. Au fost utilizați doi markeri ADN pentru a estima dimensiunea produselor de digestie - Lambda C1 857-Dral și Msp/ puc 18. Benzile au fost vizualizate sub lumină UV după tratamentul gelurilor cu bromură de etidiu. Toți pacienții au prezentat o singură bandă de 120 bp. Subiecții heterozigoți pentru glutamină pentru mutația argininei ar fi de așteptat să aibă două benzi de 149 și respectiv 120 bp, în timp ce cazul homozigot ar avea o singură bandă de 149 bp. 21

Analize statistice

Datele sunt exprimate ca medie ± SD. Compararea mijloacelor a fost făcută prin măsuri repetate ANOVA cu o ajustare Bonferroni pentru multiplicitatea tratamentelor. O α de 0,05/3 (0,0167) a fost considerată semnificativă statistic. Coeficienții variației fiziologice au fost determinați pentru raporturile LDL colesterol/apo B și acești coeficienți au fost, de asemenea, comparați prin măsuri repetate ANOVA.

Rezultate

Tabelul 1 arată nivelurile medii de grup de colesterol total plasmatic, trigliceride și colesterol HDL pentru cele trei perioade. Dieta Etapa I a produs o tendință către o reducere a nivelului total de colesterol comparativ cu dieta bogată în grăsimi, dar schimbarea nu a fost semnificativă statistic. Cu toate acestea, combinația dietei I pas plus colestiramină a dat o scădere semnificativă de 15%. Nivelul trigliceridelor și nivelul colesterolului HDL nu s-au modificat la niciun regim terapeutic.

Efectele terapiei asupra LDL sunt prezentate în Tabelul 2. Sunt prezentate, de asemenea, răspunsuri individuale pentru nivelurile de colesterol LDL și LDL - apo B și raporturile colesterol LDL/apo B. Niciunul dintre pacienții hipercolesterolemici actuali nu s-a dovedit a avea FDB-3500. La pacienții actuali, nivelul mediu de colesterol LDL a fost semnificativ crescut în comparație cu grupul martor, dar nivelurile LDL - apo B au fost doar modest mai mari. Rezultatul a fost o creștere izbitoare a raporturilor LDL colesterol/apo B. Acest raport mai ridicat, și nu un nivel mai ridicat de LDL - apo B, a fost cauza predominantă a hipercolesterolemiei în acest grup. Câțiva pacienți au avut reduceri atât ale colesterolului LDL, cât și ale apo B în dieta pasului I, dar răspunsurile au fost inconsistente. Odată cu dieta pasului I, s-a observat o tendință spre reducerea nivelului de colesterol LDL, dar din nou scăderea nu a fost semnificativă statistic. Mai mult, nu s-a observat nicio modificare în concentrațiile de LDL - apo B numai în dieta din etapa I. Adăugarea de colestiramină la dieta etapei I a dus la o scădere semnificativă a concentrației atât a colesterolului LDL, cât și a concentrației LDL-apo B. În această combinație, nivelurile s-au apropiat de cele ale unui grup de bărbați normali de vârstă similară (grupul de control) care au fost raportate anterior. 1

Rapoartele LDL colesterol/apo B au fost destul de constante pentru determinări multiple pentru fiecare individ în timpul fiecăreia dintre fazele de studiu. Coeficienții medii de variație fiziologică au variat de la 2% la 4% în timpul studiului. Așa cum se arată în Tabelul 2, Dieta de la Pasul I a dat o scădere izbitoare a raportului mediu LDL colesterol/apo B și acest răspuns a fost menținut și îmbunătățit oarecum prin adăugarea de colestiramină. Cei mai mulți dintre pacienți au avut o scădere definitivă a raportului la dieta I pas și mai mulți au arătat o scădere suplimentară a adăugării de colestiramină. La terapia combinată, raportul mediu LDL colesterol/apo B s-a apropiat de cel al grupului de control.

Efectele dietei I cu sau fără colestiramină asupra altor variabile lipidice și apolipoproteice sunt prezentate în tabelul 3. Dieta combinată plus terapia medicamentoasă au produs scăderi semnificative ale nivelurilor de colesterol non-HDL, ale nivelurilor totale de apo B și ale raporturilor colesterol non-HDL/apo totală. Aceste modificări ar putea fi explicate aproape în totalitate prin modificări ale fracțiunii LDL deoarece nivelurile de colesterol VLDL + IDL și VLDL + IDL - apo B, iar raporturile VLDL + IDL colesterol/apo B nu au fost modificate prin dieta și terapia medicamentoasă.

Discuţie

O creștere a raportului LDL colesterol/apo B cu un nivel normal de apo B reprezintă o formă unică de hipercolesterolemie. 1 2 Etiologia acestei afecțiuni nu este clară și poate avea o origine multifactorială. Pot fi luate în considerare cel puțin trei posibilități: (1) lipoproteinele nou secretate cu apo B pot avea un conținut crescut de colesterol, cel mai probabil esteri ai colesterolului de bază; (2) particulele LDL circulante pot reprezenta o subpopulație acumulată de particule LDL care sunt îmbogățite cu esteri de colesterol și sunt îndepărtate încet prin calea receptorilor LDL; și (3) o activitate crescută a proteinelor de transfer a esterilor de colesteril la unii indivizi poate duce la îmbogățirea particulelor LDL cu esteri de colesterol. Prima posibilitate nu a fost niciodată documentată la oameni, dar dietele cu un nivel ridicat de colesterol la primate au ca rezultat secreția de lipoproteine ​​îmbogățite cu colesterol. 22 23 În al doilea rând, investigațiile noastre au arătat că pacienții care au particule LDL care se leagă anormal de receptorii LDL și sunt îndepărtați lent prezintă particule LDL care sunt îmbogățite cu colesterol. 4 24 În al treilea rând, unii pacienți cu hipercolesterolemie au o activitate crescută a proteinelor de transfer a esterilor colesterilici care ar putea duce la creșterea raportului LDL colesterol/apo B. 25

Nu este sigur dacă această formă de hipercolesterolemie este la fel de aterogenă ca și alte forme în care concentrațiile de LDL - apo B sunt crescute concomitent. Doar doi dintre pacienții actuali aveau boli coronariene existente. Aceasta este o întrebare importantă, deoarece dacă hipercolesterolemia rezultată dintr-un raport LDL ridicat colesterol/apo B nu îmbunătățește aterogenitatea, mulți pacienți pot fi tratați inutil cu medicamente care scad colesterolul. Această întrebare pare deosebit de importantă pentru femei, la care această formă de hipercolesterolemie pare deosebit de frecventă. 8 În opinia noastră, sunt necesare studii prospective care includ măsurători ale compozițiilor LDL (1.019 până la 1.063 g/mL) pentru a rezolva această problemă. Recent s-a raportat că pacienții cu boli coronariene au frecvent particule LDL „mari” 26, dar dacă aceste LDL „mari”, care pot include lipoproteine ​​rămase asemănătoare IDL, sunt frecvente la pacienții cu un raport LDL ridicat colesterol/apo B rămâne de stabilit.

La bărbații sănătoși normolipidemici, aproximativ 15% din variația nivelurilor de colesterol LDL poate fi explicată prin variația raporturilor colesterol LDL/apo B; restul variației se datorează nivelurilor LDL - apo B. 16 Raporturile LDL colesterol/apo B pentru indivizii pe o anumită dietă sunt relativ constante, după cum se arată în studiul actual. Coeficientul mediu de variație pentru raporturile pacienților actuali pe baza determinărilor multiple a variat de la 2% la 4% în timpul fiecărei faze a studiului. Mai mulți lucrători au arătat, de asemenea, că proprietățile fizico-chimice LDL sunt relativ constante la indivizi. 27 28 29 Într-adevăr, se poate aștepta ca compoziția particulelor să fie mai constantă decât nivelurile de apo B, deoarece compoziția particulelor reflectă starea de echilibru a unui număr de procese metabolice. Acestea includ acțiunile proteinelor de transfer lipidic și ale enzimelor lipolitice. În schimb, nivelurile de LDL - apo B sunt mai supuse factorilor hemodinamici și aceștia sunt mai variabili de la o zi la alta.

Această scădere a raportului contrastează cu cea care rezultă din înlocuirea acizilor grași saturați cu acizii grași nesaturați, fie acizi grași polinesaturați, fie mononesaturați. Un raport timpuriu 33 a ridicat posibilitatea ca acțiunea principală a grăsimilor polinesaturate pentru scăderea nivelului de colesterol LDL să fie reducerea raportului colesterol LDL/apo B și nu scăderea nivelului LDL - apo B. Investigațiile ulterioare 34 35 au demonstrat în mod clar că înlocuirea acizilor grași saturați cu acizi grași nesaturați reduce nivelul LDL - apo B, precum și nivelul colesterolului LDL. Acest declin paralel reflectă cel mai probabil o creștere a clearance-ului mediat de receptorul LDL al LDL cauzat de utilizarea acizilor grași nesaturați. 36

Cum ar putea rezulta scăderea raportului LDL colesterol/apo B din utilizarea unei diete cu conținut scăzut de grăsimi? În opinia noastră, cel mai probabil mecanism este înlocuirea trigliceridelor cu esteri de colesterol în nucleul lipoproteinelor care conțin apo B nou secretate. Creșterea nivelului de trigliceride observată în mod obișnuit la dietele cu conținut scăzut de grăsimi susține acest mecanism. 37 38 Cu alte cuvinte, se pare că numărul particulelor de lipoproteine ​​secretate de ficat nu se reduce în timpul dietei cu conținut scăzut de grăsimi. Lipsa scăderii nivelurilor LDL - apo B este în concordanță cu această posibilitate. Astfel, în timp ce magnitudinea reducerii nivelului de colesterol LDL cu diete cu conținut scăzut de grăsimi, cu un conținut ridicat de carbohidrați și cu un conținut ridicat de grăsimi nesaturate poate fi similară la mulți pacienți 38, mecanismul pentru această scădere poate fi diferit. În cazul hipercolesterolemiei cauzate de creșterea raportului LDL colesterol/apo B, o dietă cu conținut scăzut de grăsimi poate fi abordarea preferabilă, deoarece va corecta anomalia primară. Așa cum sa indicat în studiile prezente și anterioare, unii pacienți nu reușesc să demonstreze o scădere a nivelului de colesterol LDL, cel mai probabil din cauza unui răspuns inconsistent în concentrațiile LDL - apo B.

Pe scurt, prezenta investigație confirmă existența unui tip de hipercolesterolemie moderată în care defectul constă în primul rând într-o creștere a raportului LDL colesterol/apo B; nivelurile plasmatice de LDL - apo B sunt relativ normale. Tratamentul acestor pacienți cu o dietă cu conținut scăzut de grăsimi a avut tendința de a normaliza nivelul colesterolului LDL prin normalizarea raporturilor colesterol LDL/apo B; s-a observat o mică reducere a nivelurilor LDL - apo B. Adăugarea de sechestranți de acid biliar a redus și mai mult colesterolul LDL/apo B la unii pacienți, dar a produs și o scădere a nivelului LDL - apo B. Combinația dintre o dietă cu conținut scăzut de grăsimi și un sechestrant cu acid biliar poate fi deosebit de eficientă pentru această formă de hipercolesterolemie, mai ales că pare să inverseze cauza principală a nivelurilor ridicate de colesterol LDL.

Deși studiul actual extinde raportul nostru anterior care definește existența hipercolesterolemiei cauzate de particule LDL îmbogățite cu colesterol și demonstrează o abordare terapeutică eficientă a stării, mai rămân câteva răspunsuri importante. Mecanismele care stau la baza acestei forme de hipercolesterolemie nu au fost definite. Nici mecanismele prin care defectul este corectat prin determinarea combinației unei diete cu conținut scăzut de grăsimi și a terapiei cu colestiramină. O întrebare deosebit de importantă este aterogenitatea relativă a acestui tip de hipercolesterolemie în comparație cu cele în care numărul de particule LDL este crescut. Astfel, având în vedere frecvența relativ ridicată a hipercolesterolemiei rezultată din particulele LDL îmbogățite cu colesterol, este necesară o investigație suplimentară pentru a rezolva aceste întrebări.

Solicitări de reimprimare către Gloria Lena Vega, dr., Centrul pentru nutriție umană, Departamentul de nutriție clinică, 5323 Harry Hines Blvd, Dallas, TX 75235-9052.

tabelul 1. Nivelurile de colesterol plasmatic, trigliceride și colesterol HDL

Valorile sunt mg ​​/ dL ± SD.

1 Nu este semnificativ diferit în comparație cu dieta bogată în grăsimi.

2 În mod semnificativ mai scăzut decât dieta bogată în grăsimi (P 3 În mod semnificativ mai scăzut decât dieta I pas (P

masa 2. Colesterol LDL și LDL - Concentrații Apo B și raporturi LDL colesterol/Apo B

1 În mod semnificativ mai scăzut decât dieta bogată în grăsimi (P 2 În mod semnificativ mai scăzut decât dieta I pas (P

Tabelul 3. Colesterolul lipoproteic și ratele colesterolului

1 Nu este semnificativ diferit în comparație cu dieta bogată în grăsimi.