Dislipoproteinemie - Patologia Clinica - 08/10/2024 PDF

Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito...

Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani DISLIPOPROTEINEMIE L’argomento di oggi saranno le dislipoproteinemie e soprattutto l’impatto importante che hanno nel definire i disturbi cardiovascolari. Se doveste definire le proteine nel loro complesso, evidenziandone la caratteristica comune a tutte, quale risposta dareste? Qual è il denominatore comune? Il fatto che siano composte da una sequenza di AA. Il termine Proteina deriva da Pròteios, che in greco antico significa “principale, primario” perché, quando si scoprirono le proteine, a metà dell’Ottocento, si attribuì ad esse il ruolo che noi oggi diamo al DNA. Per quanto riguarda invece i glucidi, termine che deriva da glukùs, “dolce”, qual è la loro caratteristica comune? Sono anche detti carbo-idrati, infatti tutti sono dati da CnH2nOn [dalla dispensa: dove n è uguale al numero di carboni che va da un minimo di 3 ad un massimo di 7]. Infine, per quanto concerne i lipidi? Una caratteristica strutturale comune non c’è, ma l’unica caratteristica comune a tutti i lipidi è l’insolubilità in solventi polari come l’acqua, proprio per questo devono essere trasportati nel sangue periferico. Le lipoproteine sono dei complessi macromolecolari che hanno come fine il trasporto di sostanze idrofobiche nel sangue periferico. LE LIPOPROTEINE Nel descrivere la lipoproteina raffigurata nell’immagine si può identificare una parte interna (nucleo o core) data da trigliceridi, ovvero glicerolo esterificato con tre molecole di acidi grassi, e colesterolo esterificato, che costituisce quanto viene trasportato. All’esterno vi è una superficie costituita da tre componenti fondamentali: ci sono fosfolipidi, con la porzione idrofilica rivolta verso l’esterno e quella idrofobica rivolta verso l’interno, colesterolo non esterificato e, componente più rilevante, proteine. Le Proteine delle lipoproteine sono dette apolipoproteine, confidenzialmente dette APO. Queste hanno ruolo strutturale, nel senso che tengono insieme la superficie della lipoproteina, ma possiedono anche un importante ruolo funzionale poiché in base alle specifiche proteine presenti sulla superficie esterna le lipoproteine saranno veicolate ad un organo piuttosto che un altro. Nel complesso dunque di queste molecole, che stanno diventando anche target terapeutici importanti, si definiscono un ruolo strutturale ed uno funzionale. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani LE CLASSI LIPOPROTEICHE Le lipoproteine sono classificate in base alla densità secondo quest’ordine crescente: Chilomicroni, che sono le meno dense, poi in sequenza VLDL (=very-low-density lipoproteins), IDL (=intermediate-density lipoproteins), LDL (=low-density lipoproteins), HDL (=high-density lipoproteins). La sequenza quindi si stabilisce sulla base di un gradiente di densità, densità che dipende dal rapporto tra la parte proteica e quella lipidica: maggiore è la parte lipidica, minore è la densità mentre maggiore è parte proteica allora maggiore è densità della lipoproteina. In base a questo, nella sequenza si parte dai chilomicroni che possiedono l’1% di proteine e una bassissima densità fino alle HDL (high- density lipoprotein) che possiedono fino al 50% di proteine. In rimando a quanto spiegato nella lezione precedente, se carichiamo un campione di sangue su un supporto per elettroforesi, migrano anche le lipoproteine, grazie alla carica negativa delle apolipoproteine. § Le HDL migrano tra le α1-globuline, per questo motivo sono anche dette α-lipoproteine. § Le LDL sono dette β-lipoproteine perché migrano con le β-globuline. § Le VLDL e le IDL sono dette pre-β-lipoproteine perché migrano in posizione intermedia tra α2 e β. § [dalla dispensa: i chilomicroni di fatto non si muovono quasi perché contengono l’1% di proteine, non sufficienti a trasportare le lipoproteine, che quindi rimangono all’interno delle γ- globuline] Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani La tabella in figura non è da memorizzare come numeri ma è importante la tendenza, il concetto che sta dietro le singole colonne: La prima colonna è la densità espressa in gr/L e vengono riportate anche le dimensioni [diametro] espresse in Å. Ricordando che 10’000 Å corrispondono a 1µm, si evince che i chilomicroni sono molecole grandi, tanto quanto 1/3 di una piastrina per fare un paragone. La loro densità è inferiore a quella dell’acqua, infatti galleggiano in acqua così come in un campione di sangue, dove andranno a costituire la parte alta della provetta. Nella tabella si può osservare un rapporto inversamente proporzionale tra densità e dimensioni. Il Prof. pone molta enfasi sul fatto che non gli interessino i numeri da memorizzare ma il concetto alla base e la tendenza della tabella. La seconda colonna è la posizione nel tracciato elettroforetico, che è stata commentata in precedenza e non è una classificazione molto utilizzata rispetto a quella della prima colonna. Nella terza colonna viene indicata l’origine delle lipoproteine, che sarà affrontata man mano durante la lezione. L’ultima colonna, la più importante, tratta la composizione percentuale delle lipoproteine date le cinque componenti descritte sopra (trigliceridi, colesterolo esterificato, apolipoproteine, fosfolipidi e colesterolo non esterificato). Questi dati numerici non sono da ricordare anche perché si possono trovare numeri discordanti tra le diverse fonti, ma la componete prevalente delle diverse classi di lipoproteine è da ricordare. - I chilomicroni e le VLDL hanno come componente prevalente i trigliceridi - le IDL e LDL hanno come componente principale il colesterolo esterificato - le HDL hanno come componente principale le proteine. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani IL METABOLISMO DEI LIPIDI Questo argomento è stato trattato nel dettaglio in corsi precedenti, l’idea è di riassumere le tappe fondamentali del metabolismo dei lipidi per poter agevolare la trattazione degli argomenti successivi. Il metabolismo dei lipidi viene tradizionalmente diviso in tre componenti: 1. Trasporto dei lipidi esogeni 2. Trasporto dei lipidi endogeni 3. Trasporto inverso del colesterolo In realtà questa scomposizione è un artificio didattico, usata per semplificare, ma è al limite della correttezza: il tutto è in realtà integrato, da unire in un unico meccanismo con uno sforzo di comprensione durante lo studio individuale. Le diverse fasi sono strettamente integrate fra loro, è un unico metabolismo complesso dove le lipoproteine circolano nel sangue periferico e si scambiano continuamente componenti. I trigliceridi ed il colesterolo assunti con la dieta vengono montati nei chilomicroni all’interno dell’enterocita. Per ricordare, assumiamo al giorno approssimativamente 100 gr di trigliceridi e 1 gr di colesterolo. I chilomicroni montati nell’enterocita escono dalla cellula ma non entrano nel circolo ematico, d’altronde se prendessero questa via la prima tappa metabolica da loro raggiunta sarebbe il fegato, che deve essere invece la tappa finale di questo meccanismo: prendono prima le vie linfatiche dall’intestino, poi giungono nel circolo sistemico dove acquisiscono dalle HDL due apolipoproteine: ApoC-II ed ApoE. [Riassumendo dalla dispensa, nell’enterocita i chilomicroni acquisiscono APOB-48, apolipoproteina costitutiva, e APOA-1. APOA-1 verrà ceduta dal chilomicrone alla HDL quando da questa acquisirà APOC-II e APOE]. APOC-II è coenzima dell’enzima lipoproteinalipasi. Ad opera di questo enzima, i trigliceridi sono idrolizzati e internalizzati come trigliceridi e acidi grassi nei tessuti che possiedono la LPL, ovvero il muscolare e il tessuto adiposo. Il tessuto muscolare usa trigliceridi e acidi grassi come substrato energetico mentre il tessuto adiposo li immagazzina come riserva. La conseguenza è che il chilomicrone dopo avere scaricato i trigliceridi a livello di tessuto muscolare e adiposo viene detto CMR, ovvero chylomicron remnant. ApoC-2 viene restituita alle HDL mentre ApoE rimanendo sui chilomicroni permette che questi vengano riconosciuti dal fegato. Grazie ai recettori sugli epatociti che riconoscono ApoE, i chilomicroni scaricano a questo livello il colesterolo assunto con la dieta e i trigliceridi rimasti. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Il colesterolo che arriva all’epatocita viene usato per: - La sintesi acidi biliari (acido colico e acido chenodesossicolico), che poi nell’intestino durante la digestione consentiranno l’assorbimento dei lipidi - Permettere il turnover della membrana plasmatica dell’epatocita - Eliminato direttamente con la bile - Oltre queste due funzioni a livello degli epatociti però il colesterolo di origine alimentare viene soprattutto montato nelle VLDL e reimmesso in circolo. Il fegato ha la capacità di sintetizzare ex novo il colesterolo grazie alla presenza dell’enzima idrossi-metil- glutaril-CoA reduttasi, confidenzialmente detto HMG-CoA reduttasi, che è un importante target terapeutico. Anche questo colesterolo prodotto ex novo entra nelle VLDL. Riassumendo, nelle VLDL ritroviamo il colesterolo di origine alimentare e quello di origine epatica, oltre che trigliceridi sintetizzati dal fegato. [dalla dispensa: Le VLDL hanno come apolipoproteina strutturale ApoB-100, sintetizzata dagli epatociti.] Vi è una stretta analogia tra il percorso dei chilomicroni e quello delle VLDL che acquisiscono ApoC-2 e ApoE dalle HDL; quindi, i tessuti muscolare e adiposo di nuovo acquisiscono trigliceridi grazie all’interazione di ApoC-2 e dell’enzima LPL. La VLDL perdendo i trigliceridi diventa IDL, ovvero lipoproteina a densità intermedia. Le IDL [dalla slide: grazie all’interazione tra ApoE e i recettori epatici per le LDL] tornano in parte (circa il 50%) al fegato e in parte rimangono in circolo. L’insieme delle IDL che rimane in circolo scambia elementi con le HDL. Quando avviene l’incontro tra IDL e HDL avviene uno scambio: le IDL trasferiscono trigliceridi e fosfolipidi verso le HDL, mentre le HDL cedono il colesterolo esterificato alle IDL. Questo scambio molto importante avviene grazie a ApoD che è un enzima detto anche CETP (cholesterol ester transfer protein). Le IDL avendo acquisito del colesterolo ne aumentano la propria composizione percentuale diventando LDL, low-density lipoprotein. In conclusione, quindi, quanti tipi di colesterolo sono contenuti nelle LDL, che sono le lipoproteine più ricche tra tutte di colesterolo? Tre tipi di colesterolo: 1. quello che deriva da alimentazione, che ancora non è stato mai utilizzato ma esclusivamente trasportato, 2. quello neosintetizzato a livello epatico 3. e infine quello acquisito dalle HDL. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Le LDL hanno un ruolo metabolico fondamentale: portano colesterolo ai tessuti che ne hanno bisogno per il turnover delle loro membrane plasmatiche; quindi, una piccola quota di colesterolo serve a tutti i tessuti. Il colesterolo è utilizzato anche dalle cellule endocrine durante la steroidogenesi, come nel caso di gonadi e ghiandole surrenali, e per il trasporto di vitamine liposolubili (come la vitamina D). Pertanto, contrariamente al linguaggio comune, le LDL non hanno nulla di “cattivo”, svolgono un ruolo fondamentale, diventano “cattive” quando aumentano nel sangue periferico, perché portano alla formazione della placca aterosclerotica. Una tappa metabolica delle LDL è il ritorno al fegato. Le LDL vengono riconosciute dal recettore delle LDL nel fegato, che riconosce ApoB100, la proteina costitutiva di questa classe di proteine. Il numero di recettori presenti sugli epatociti è molto variabile, da 15000 a 70000 recettori. Questa variabilità è estremamente importante da conoscere per capire il meccanismo di riconoscimento. Se un epatocita esprime un alto numero di recettori capta molte LDL, e la concentrazione di LDL nel sangue periferico si riduce, perchè entrano nel fegato. Quando il numero di recettori espressi dall’epatocita è ridotto, il numero di LDL captato di riduce. Il numero di recettori esposti ha a che vedere con la colesterolemia. Maggiore è il numero di recettori esposti, più bassa è la colesterolemia. Minore è l’espressione di recettore epatico, maggiore è la colesterolemia. Per quale motivo l’epatocita esprime più o meno recettori? L’espressione di recettori è regolata dalla concentrazione intraepatocitaria di colesterolo. Se l’epatocita ha molto colesterolo al proprio interno, esprime meno recettore, e la colesterolemia aumenta. Se un epatocita ha poco colesterolo al suo interno, esprime più recettore e la colesterolemia si riduce. C’è un rapporto molto stretto tra colesterolo intraepatocitario, recettori per le LDL e colesterolemia. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Il recettore è un regolatore fondamentale della colesterolemia, a sottolinearne l’importanza furono gli scopritori Joseph Goldstein e Michael Brown, a cui venne poi assegnato il Nobel per la Medicina. Studiando la patologia conseguente alla carenza congenita di questo recettore, l’ipercolesterolemia familiare, identificarono prima la mancanza del recettore e poi il suo ruolo. Si tratta di due medici interni, che visitarono una bambina con valori di colesterolo 850 mg/dl e LDL 783 mg/dl, la quale ebbe il primo attacco di angina a 3 anni e un attacco cardiaco a 6 anni. Capirono che la bambina non aveva il recettore per le LDL, e che quindi le LDL rimanevano in circolo aumentando la colesterolemia. L’ipercolesterolemia familiare è una patologia più complessa, nel senso che non è sufficiente avere il gene per il recettore delle LDL è mutato, ma si tratta di una malattia multifattoriale. In condizione di omozigosi la patologia aumenta da 4 a 8 volte i valori di colesterolo, condizione comunque molto rara. L’eterozigosi è molto più diffusa, con una frequenza di 1 su 200, una condizione particolarmente diffusa, in cui i valori di colesterolo aumentano fino a 2-3 volte quelli considerati di riferimento. Le implicazioni di questa scoperta sono quelle legate al trattamento della malattia. Quando il colesterolo all’interno dell’epatocita è basso, i recettori aumentano e le LDL entrano in maggior numero nel fegato; quando il colesterolo intraepatocitario è alto, il recettore si riduce e la colesterolemia aumenta. Da un punto di vista terapeutico, qual è la prima cosa da fare con un paziente che soffre di ipercolesterolemia (sulla base di questo)? La strategia è ridurre il colesterolo intraepatocitario, così da aumentare il recettore e ridurre la colesterolemia. Come primo passo è necessario intervenire sull’alimentazione, diminuendo il colesterolo nella dieta. Questo è estremamente importante ma non è il solo, perchè è 1:3 il rapporto tra colesterolo alimentare e colesterolo prodotto dagli epatociti. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani L’approccio farmacologicamente più efficace per curare l’ipercolesterolemia è quello basato sull’uso delle statine, le quali inibiscono l’HMG-CoA-reduttasi. Tutto è legato al meccanismo del recettore delle LDL. Un diverso approccio è quello basato sul ritorno al fegato degli acidi biliari. Il colesterolo è un costituente degli acidi biliari, pertanto se viene interrotto il ciclo di ritorno degli acidi biliari con dei farmaci appositi, si induce il fegato a produrne ex novo, riducendo il valore di colesterolo intraepatico. L’uso delle statine ha maggiore efficacia e minori effetti collaterali. Le HDL sono la parte “buona” del colesterolo, nascono come un contenitore vuoto, composto da apolipoproteine A-I e A-II. In particolare le ApoA-I sono prodotte sia dal fegato che dall’intestino, le ApoA-II solamente dal fegato. A queste apolipoproteine si legano i fosfolipidi. Le HDL così composte hanno la capacità di acquisire colesterolo dai tessuti. I macrofagi cedono colesterolo alle HDL, le quali lo esterificano grazie all’enzima LCAT, lecitina-colesterolo aciltrasferasi. Il colesterolo esterificato viene portato al fegato, attraverso quello che viene chiamato trasporto inverso del colesterolo, è un trasporto in senso contrario rispetto al precedente, in verso centripeto (quello precedente è centrifugo, dal fegato alla periferia). Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Le IDL mentre stanno tornando al fegato trasferiscono trigliceridi e fosfolipidi alle HDL e ricevono colesterolo; quindi, le HDL cedono colesterolo per trasformare le IDL in LDL. Le HDL sono anche serbatoi di apolipopoteine, ApoCII e ApoE, rilasciate a chilomicroni e VLDL. Il meccanismo è unico e integrato, in cui le apolipoproteine vengono scambiate continuamente tra le lipoproteine, tranne nel caso dei chilomicroni, i quali si trovano nel sangue periferico solo nelle prime due ore dopo i pasti. I chilomicroni prodotti a livello intestinale trasferiscono i trigliceridi al fegato per due ore al massimo dopo grandi pasti, quando troviamo tutte e cinque le classi di lipoproteine. Bisogna considerare tutto questo come un unico meccanismo strettamente interconnesso. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani LIPOPROTEINE E MALATTIE CARDIOVASCOLARI Il professore afferma che la seguente diapositiva è la più importante di tutte ma che noi la conosciamo già dunque non ci si soffermerà. Le malattie cardiovascolari sono la più importante causa di morte nel mondo occidentale, in assoluto la cardiopatia coronarica e le malattie cerebrovascolari (mantengono il primato anche con una certa distanza). Il processo aterosclerotico è la condizione che maggiormente predispone alle malattie cardiovascolari, e poiché le alterazioni del metabolismo lipidico favoriscono l’insorgenza di aterosclerosi c’è una correlazione molto stretta tra metabolismo lipidico e malattie cardiovascolari. È ormai assolutamente dimostrato come il trattamento di una iperlipoproteinemia riduca il rischio di malattie cardiovascolari, sia in studi di prevenzione primaria sia in studi di prevenzione secondaria. Se non conoscete la differenza ve la riassumo in due parole, gli studi di prevenzione primaria vengono fatti in pazienti che non hanno mai avuto quella patologia, nel loro caso ridurre l’iperlipidemia significa ridurre il rischio di malattie cardiovascolari (che non hanno mai avuto precedentemente), questo vale anche negli studi di prevenzione secondaria cioè per i pazienti che hanno già avuto un primo episodio, viene trattata l’iperlipidemia e hanno un minor rischio di sviluppare un secondo episodio. Non ci sono dubbi, trattare una ipercolesterolemia e una iperlipidemia ha un effetto protettivo sul rischio di malattie cardiovascolari sia in pazienti che non hanno avuto episodi cardiovascolari fino a quel momento, che in pazienti che hanno già avuto precedentemente problemi di questo tipo. Vi ripeto, la diapositiva ha un peso specifico enorme, ma non c’è bisogno che ve la racconti perché la conoscete perfettamente. Per arrivare a questa conclusione sono stati fatti studi estremamente faticosi che hanno richiesto molti anni e anche molti investimenti, storicamente il primo studio è quello di Framingham. LO STUDIO DI FRAMINGHAM (E GLI STUDI CONFERMATIVI SUCCESSIVI) Framingham è una piccola cittadina del Massachusetts in cui i ricercatori sono arrivati [nel 1947], hanno fatto un prelievo di sangue, hanno annotato una serie di parametri ematologici e poi hanno semplicemente aspettato. Negli anni successivi hanno osservato quali fossero le patologie sviluppate da questi individui e le hanno correlate con i dati di laboratorio presi al tempo zero. Vedete che questi studi sono estremamente impegnativi, portano via un’infinità di tempo e un’infinità di risorse, per noi oggi è come se ce li stessero servendo su un piatto d’argento perché li hanno fatti nel momento in cui la situazione economica era più favorevole (oggi vi garantisco che a livello planetario non c’è la possibilità di permettersi studi del genere). Più che altro questo studio non è stato fatto solo a Framingham, per vedere se fosse attendibile l’hanno dovuto fare in tante altre regioni. Tenete conto che oggi stanno studiando i nipoti e i pronipoti di questi pazienti, lo studio di Framingham è ancora all’opera. La sintesi è che questo studio e soprattutto quelli successivi che l’hanno confermato hanno dimostrato che un aumento della colesterolemia dell’1% determina un aumento di rischio di malattie cardiovascolari del 2-3%. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Qui vedete il grafico risultante non dello studio di Framingham ma di uno studio confermativo successivo, il MIRFIT (Multiple Risk Factor Interventional Trial), grafico facilmente comprensibile, trovate in ascissa i valori di colesterolo e in ordinata il tasso di mortalità per mille uomini nel corso di un follow-up medio di 6 anni. Nei 6 anni successivi alla determinazione del colesterolo queste sono state le percentuali di mortalità per cardiopatia coronarica; dunque, all’aumentare del valore iniziale di colesterolemia aumentava la mortalità per cardiopatia coronarica. Vi ho sottolineato il termine uomini, dunque, permettetemi una parentesi sulla medicina di genere, argomento di grandissimo interesse che ha un impatto enorme sui laboratori. Non ho tempo a sufficienza per trattarlo in maniera approfondita ma un accenno oggi ve lo voglio fare. Tutti questi studi sono stati fatti solo sui maschi dando per scontato che la stessa cosa avvenisse anche nelle femmine. Sono stati studiati i maschi perché il maschio ha meno variabili, è più omogeneo, la femmina può avere le mestruazioni, essere incinta ecc. ecc., ha una variabilità maggiore; dunque, è molto più comodo studiare i maschi. Tenete conto che questo studio su cui ci basiamo oggi, così come quasi tutti gli altri studi, anche quelli farmacologici, sono stati fatti esclusivamente sul sesso maschile. Anche i dosaggi dei farmaci sono stati testati quasi esclusivamente in studi che avevano come soggetti individui di sesso maschile. Oggi ci stiamo chiedendo se è vero che questi numeri possono essere rapportati al sesso femminile, non sto mettendo in dubbio i dati della ricerca scientifica, sto facendo una considerazione che è necessario fare. Noi diamo per scontato che la stessa curva la abbiano anche le donne ma nessuno l’ha mai provato perché come vi ho detto sono studi talmente costosi che è impensabile rifarli adesso solo sul sesso femminile. I dati che trovate sui vostri testi, il dosaggio dei farmaci che trovate nel bugiardino, derivano tutti da studi che sono stati fatti nel novanta per cento dei casi soltanto su maschi, compresi quelli che vi sto mostrando adesso, semplicemente perché i maschi costano meno degli individui femminili. Uno studio di questo tipo che ha molti costi, fatto sui maschi costa molto meno perché hanno meno variabili. Questo argomento è di grande interesse anche per la medicina di laboratorio perché voi sapete che nei referti, a parte per alcuni parametri come l’emocromo e pochi altri, non c’è una diversificazione tra individui maschili e femminili. Chiudo la parentesi. Come unità di misura della colesterolemia totale vi ho dato le millimoli su litro e ho messo tra parentesi i milligrammi su decilitro. Noi in laboratorio esprimiamo la concentrazione di colesterolo in mg/dL ma come potete notare non è una concentrazione, usiamo un’unità di misura concettualmente sbagliata. Se il nostro sistema tradizionale utilizza i mg/dL, il sistema internazionale invece, adottato da quasi tutti i paesi, usa le mmol/L. Se voi leggete un referto americano, tedesco, francese o inglese non trovate mg/dL ma mmol/L. Io penso che prima o poi ci adatteremo anche noi ma al momento ci dobbiamo accontentare e usare una formula di conversione. Per passare da mmol/L a mg/dL dobbiamo utilizzare una formula di conversione molto semplice, per la quale basta conoscere il peso molecolare della sostanza. Una millimole su litro corrisponde a un milligrammo su decilitro moltiplicato per dieci, tutto diviso il peso molecolare. Tenete conto che noi stiamo utilizzando un’unità di misura non corretta perché non condivisa a livello internazionale quindi ci dobbiamo adattare. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani (Qui vi ho messo entrambe le formule di conversione). Successivamente è stato dimostrato, lo sapete perfettamente, che non tutto il colesterolo impatta negativamente sul rischio cardiovascolare, si tratta del colesterolo contenuto nelle LDL. LO STUDIO PROCAM (PROSPECTIVE CARDIOVASCULAR MUNSTER) Questo è uno studio condotto a Munster, una città della Germania, sempre soltanto su uomini. Vedete che dei 4263 soggetti studiati 221 hanno avuto un evento coronarico e sono distribuiti in maniera proporzionale alla colesterolemia LDL, più è alto il colesterolo LDL maggiore è il rischio di eventi cardiovascolari. Contemporaneamente si è capito invece che il colesterolo HDL aveva un effetto protettivo, inaspettatamente perché non si conosceva il ruolo delle HDL, è da questo grafico che si è andato a cercare di capire cosa facessero le HDL e si è dimostrato che effettivamente pulivano le arterie, non le sporcavano. Quindi i pazienti che hanno bassi valori di HDL hanno un maggior rischio di malattie cardiovascolari. COLESTEROLO-LDL, COLESTEROLO-HDL, TRIGLICERIDI E MALATTIE CARDIOVASCOLARI La sintesi di questi studi può essere così schematizzata: - I livelli [aumentati] di colesterolo-LDL sono un importante fattore di rischio per le malattie cardiovascolari - I valori [aumentati] di colesterolo-HDL sono invece un forte indice di protezione per le malattie cardiovascolari - I livelli [aumentati] di trigliceridi, ai quali all’inizio si era data un’enorme importanza, si sono dimostrati effettivamente un indicatore di malattie cardiovascolari ma meno potente dei livelli di colesterolo-LDL (non vi sto dicendo che non sono importanti, sono importanti ma impattano in maniera meno forte rispetto al colesterolo). Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Tutte queste osservazioni fatte sui pazienti hanno fatto riflettere i ricercatori invitandoli a trovare i meccanismi che le giustificassero. Gli studi fatti hanno consentito di identificare come principali responsabili di tutti i meccanismi le LDL. EFFETTO PROMUOVENTE DELLE LDL Le LDL circolano nel sangue periferico e normalmente l’endotelio è impermeabile ad esse. Quando l’endotelio è danneggiato oppure quando le LDL sono molto concentrate allora possono attraversare l’endotelio, (il termine italiano è bruttissimo, insudazione, non usatelo perché non lo scrivono più neanche i testi). C’è un passaggio delle LDL dal lume vascolare all’intima. Non è naturale che le LDL si trovino a livello dell’intima, lì non ci devono stare, non possono infatti giovare dei meccanismi difensivi che abbiamo nel sangue periferico e possono quindi andare incontro ad ossidazione o a glicazione. Se nel sangue periferico vengono impedite queste trasformazioni, a livello dell’intima viene a mancare questa protezione. Le LDL all’interno di questo contesto diverso da quello fisiologico si modificano e la proteina MCP-1 richiama i monociti circolanti. Nell’intima troviamo ora due componenti che non ci dovrebbero essere: le LDL e i monociti. I monociti ovviamente quando attraversano l’endotelio diventano macrofagi e cominciano a produrre citochine, due in particolare che sono TNF-alfa e IL-1 e che agiscono sull’endotelio facendo aumentare l’espressione delle molecole di adesione. Le molecole di adesione richiamano a loro volta altri monociti e si innesca un meccanismo vizioso per cui le LDL richiamano i monociti che a loro volta richiamano altri monociti. L’endotelio si infarcisce di monociti che producono citochine. Il problema è che i macrofagi non riescono a digerire le LDL, rimangono intrappolati nell’intima e si trasformano in cellule che prendono il nome di cellule schiumose dalle quali partirà tutto il processo che determinerà poi la genesi e l’insorgenza della placca aterosclerotica. I colleghi di patologia generale vi spiegheranno tutti i meccanismi molecolari di questo processo, dalla modificazione delle LDL alla formazione della placca e le sue conseguenze. Tutto questo meccanismo parte dalle LDL che passano dal lume vascolare all’intima. Ecco perché le LDL sono cattive, anzi più correttamente sono potenzialmente cattive. Diventano cattive solo in due condizioni, che ripetiamo - Quando c’è un danno endoteliale che modifica la permeabilità dell’endotelio alle LDL, dunque le LDL passano. Il fumo da sigaretta, fattore di rischio per l’aterosclerosi, agisce anche in questo modo, danneggiando l’endotelio e rendendolo più permeabile alle LDL. L’ipertensione fa la stessa cosa, danneggia l’endotelio e permette il passaggio delle LDL. - L’altra situazione che favorisce il passaggio delle LDL è invece, a endotelio integro, un’aumentata concentrazione di LDL Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani EFFETTO PROTETTIVO DELLE HDL Poi hanno incominciato a studiare le HDL, le HDL sono protettive perché: - Innanzitutto prendono il colesterolo all’interno dei vasi e lo portano via, puliscono i vasi, quindi maggiore è la quantità di HDL maggiore è la capacità che abbiamo di pulire i nostri vasi in cui si possono annidare le LDL. - Le HDL hanno anche la capacità di inibire l’ossidazione delle LDL quindi agiscono come antiossidanti, e l’ossidazione delle LDL è uno dei meccanismi che le rende come dire flogogene, appetibili nei confronti dei monociti macrofagi. - Recentemente è stato scoperto che le HDL inibiscono anche l’espressione delle molecole di adesione e quindi in qualche modo interrompono il circolo vizioso. LA FLOGOSI QUALE MECCANISMO PATOGENETICO NELLO SVILUPPO DELL’ATEROSCLEROSI Vi ho mostrato queste due diapositive [le ultime due immagini inserite] per due motivi, per prima cosa perché conosciate i meccanismi molecolari più recenti, associati alla pericolosità delle varie classi di lipoproteine, seconda cosa affinché abbiate ben chiaro il concetto che l’aterosclerosi è una malattia infiammatoria. Quando io ero seduto al vostro posto l’aterosclerosi veniva considerata una malattia degenerativa dei vasi, oggi la trovate nel capitolo delle malattie infiammatorie. Sono coinvolti monociti-macrofagi, citochine, molecole di adesione, più avanti vedrete che sono coinvolte anche altre cellule dell’immunità, tutto il processo è legato ad una risposta flogistica attivata dalla presenza delle LDL in un luogo in cui non devono trovarsi ovvero l’intima dei vasi. Quando le LDL entrano nell’intima innescano una risposta infiammatoria. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani UTILIZZO DEI MARCATORI DI FLOGOSI (PCR) NELLA VALUTAZIONE DEL RISCHIO CARDIOVASCOLARE L’avere identificato una patogenesi infiammatoria dell’aterosclerosi (considerare l’aterosclerosi una malattia infiammatoria) ha avuto certamente delle implicazioni. - La prima è che essendo una malattia infiammatoria potrebbe essere in qualche modo gestita con farmaci anti-infiammatori, questo vi avviso però che è tutto un filone di ricerca che non sta dando i risultati sperati perché molto probabilmente i farmaci anti-infiammatori che utilizziamo non hanno la capacità di arrivare all’intima (ciò non toglie che se il meccanismo è questo lo possiamo colpire in una maniera diversa). [conseguenze a livello terapeutico] - La seconda conseguenza riguarda il patologo clinico, per un patologo clinico il considerare l’aterosclerosi una patologia infiammatoria vuol dire che gli indici di flogosi possono diventare indici di malattie infiammatorie tra cui l’aterosclerosi, e addirittura fattori di rischio [vedi parte in corsivo sotto]. La PCR viene studiata con grandissima attenzione dal laboratorista come potenziale marcatore di aterosclerosi, ricordando che però la PCR ha un limite ovvero l’aspecificità. Se aumenta la PCR non posso dire che c’è aterosclerosi, posso dire che si è attivato un processo infiammatorio ma non necessariamente il processo aterosclerotico. Si sta dunque lavorando per cercare di identificare valori della PCR che siano più specifici di malattie aterosclerotiche piuttosto che di altre condizioni. [conseguenze a livello diagnostico] Vi ho messo uno spunto sulla diapositiva, “la PCR potrebbe addirittura avere un ruolo diretto nello sviluppo dell’aterosclerosi”, quindi non essere soltanto un marcatore di rischio ma un vero e proprio fattore responsabile del rischio cardiovascolare. Argomento di grandissima importanza, grande attualità, che nasce tutto dall’identificazione di un meccanismo patogenetico che vede la flogosi come elemento centrale nello sviluppo di questa patologia e soprattutto delle conseguenze. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani DIAGNOSI DI LABORATORIO DELLE IPERLIPOPROTEINEMIE Potrebbe essere utile dosare in laboratorio tutte le lipoproteine, ma costa troppo, quindi non è fattibile! La valutazione di tutte le lipoproteine, in base alla loro densità, è un test impegnativo che si esegue solo in casi specifici. Solitamente, in laboratorio viene definito il profilo lipidico di base, per definire il rischio cardiovascolare, che comprende: § Il Colesterolo Totale; § I Trigliceridi Totali; § Il Colesterolo HDL, da non confondere con le HDL; La misurazione avviene a partire dal campione di sangue prelevato a digiuno, che quindi non comprenderà i chilomicroni. Dopo aver dosato il colesterolo totale e i trigliceridi totali, si utilizzeranno anticorpi Anti-ApoB, i quali si legheranno alle altre lipoproteine (LDL, VLDL, IDL) e le faranno precipitare. Quindi, con questa tecnica, rimarrà in superficie esclusivamente il colesterolo HDL che potrà essere quantificato molto facilmente. § Il Colesterolo LDL, che può essere derivato utilizzando la formula Friedewald, a partire dal colesterolo HDL dosato precedentemente. Il colesterolo totale corrisponde alla somma del col. HDL + col. LDL + col. VLDL + col. IDL; Il colesterolo LDL corrisponde alla differenza tra il col. totale e la somma del col. HDL, col. VLDL, col. IDL; Inoltre, Friedewald scoprì che la somma del col. VLDL e del col. IDL corrisponde a 1/5 dei trigliceridi totali (se espressi in mg/dL, altrimenti bisogna dividere per 2,2 se espressi in mmol/L); quindi, in questo modo è possibile calcolare il colesterolo LDL conoscendo tutte le altre incognite. VALORI DI COLESTEROLO DESIDERABILI Il prof. chiede quale sia il valore del colesterolo totale sopra il quale si è a rischio (in molti rispondono >200). Successivamente propone l’esempio di una pubblicità di uno Yogurt, la quale dichiarava che quando il valore dello stesso era superiore a 200 mg/dL, il colesterolo in eccesso può accumularsi più velocemente e causare problemi cardiovascolari. Ovviamente se un paziente, basandosi su questo tipo di informazione, avesse il valore di colesterolo totale < 200 mg/dL (es. 198 mg/dL) potrebbe pensare di essere in perfetta salute, ma tutto ciò non è assolutamente corretto. Effettivamente la pubblicità fu ritirata per “pubblicità ingannevole” poiché faceva passare lo Yogurt come un farmaco, anche se l’errore concettuale era il valore 200 preso come riferimento. Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Ad esempio, in laboratorio, i valori di riferimento delle transaminasi si calcolano prendendo in considerazione i valori di un gruppo di soggetti sani e un gruppo di soggetti malati. Per quanto riguarda i valori di colesterolo non vi è una popolazione standard; infatti, non si può stabilire una popolazione sana e una popolazione malata, poiché non è una malattia ma è un rischio. Quando si valuta un rischio, il cut-off è arbitrario. In questo caso, quando il valore è inferiore a 200 mg/dL, il rischio viene considerato ragionevole; invece, quando è superiore a 200 mg/dL il rischio viene considerato irragionevole. Il colesterolo più basso è, meglio è! Ci sono altri valori tondi di riferimento correlati all’aterosclerosi, come la pressione arteriosa (120-80 mmHg), i quali non sono stati calcolati, ma sono stati decisi arbitrariamente come per il colesterolo. Secondo una recente pubblicazione, sono stati rilasciati dei valori accettabili/desiderabili (riportati nella slide) del colesterolo totale, HDL e LDL (ma non sono dei valori di riferimento) secondo cui i valori di colesterolo totale dovrebbero essere < 190 mg/dL. È ovvio che l’iperlipidemia andrà valutata anche in base a tutti i dati considerati come fattori di rischio dell’aterosclerosi: § Fattori di rischio NON MODIFICABILI: età, sesso e fattori genetici; § Fattori di rischio MODIFICABILI: ipercolesterolemia, iperlipidemia associata a ipertensione, diabete, fumo di sigaretta, obesità, sedentarietà [dalla dispensa: anche l’iperomocisteinemia]. I valori di colesterolo, quindi, devono essere integrati con tutti i dati considerati come fattori di rischio. Oggi ci sono dei bellissimi algoritmi online che consentono di associare tutti i valori a disposizione e calcolare il rischio cardiovascolare del paziente. Siti web, consigliati dal Prof, che consentono di calcolare il rischio cardiovascolare: - https://www.cuore.iss.it/valutazione/calc-rischio - https://siia.it/per-il-pubblico/calcolo-del-rischio-cardiovascolare/ - https://www.siditalia.it/clinica/formule-e-calcolatori Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani Alla fine della lezione il Prof. propone i seguenti quiz: 1. Dovendo ordinare le lipoproteine in base alla densità crescente, quali delle seguenti risulta corretta? Þ Chilomicroni, VLDL, IDL, LDL, HDL Þ Chilomicroni, HDL, IDL. LDL, VLDL Þ LDL, HDL, chilomicroni, VLDL, IDL Þ VLDL, HDL. LDL, IDL, chilomicroni 2. Quali delle seguenti lipoproteine contiene la maggior percentuale di colesteorolo? Þ LDL Þ HDL Þ VLDL Þ Chilomicroni 3. L’apolipoproteina strutturale delle LDL è: Þ L’Apo B 100 Þ L’Apo B48 Þ L’Apo E Þ L’Apo CII 4. Attraverso quale dei seguenti meccanismi le statine riducono l’ipercolesterolemia? Þ Riducendo la sintesi endogena del colesterolo mediante inibizione dell’enzima HMG- CoA-reduttasi Þ Riducendo il passaggio di colesterolo dalle HDL alle LDL mediante inibizione della CETP/ApoD Þ Riducendo l’assorbimento di colesterolo a livello intestinale Þ Bloccando il circo entero-epatico degli acidi biliari Giacomo Ballarini 08/10/2024 Anna Bisognin Patologia Clinica, Lezione 02 Pasquale Crialesi Esposito Prof. Davide Trerè Bianca Davolio Marani 5. Quale delle seguenti condizioni NON costituisce un fattore di rischio per l’insorgenza dell’aterosclerosi? Þ Anemia Þ Ipercolesterolemia Þ Ipertensione Þ Diabete 6. La causa più frequente di ipercolesterolemia familiare è rappresentata dalla mutazione del gene che codifica per: Þ Il recettore delle LDL Þ Il recettore delle HDL Þ L’enzima HMG-CoA-reduttasi Þ L’apo CII 7. Quale dei seguenti valori si discosta maggiormente da quelli “desiderabili”? Þ Colesterolo totale 220 mg/dL Þ Colesterolo-HDL 70 mg/dL Þ Colesterolo-LDL 90 mg/dL Þ Trigliceridi 140 mg/dL 8. Un paziente presenta i seguenti valori: o Colesterolo totale: 220 mg/dL; o Colesterolo-HDL: 40 mg/dL; o Trigliceridi: 150 mg/dL; Quale sarà il valore del colesterolo-LDL? Þ 150 mg/dL Þ 130 mg/dL Þ 180 mg/dL Þ 100 mg/dL 9. Quale delle seguenti lipoproteine trasporta il colesterolo dai tessuti periferici al fegato? Þ HDL Þ LDL Þ VLDL Þ Chilomicroni