Hiperlipidemia combinată familială (FCHL) este asociată cu un risc crescut de boală cardiovasculară prematură (CAD).1,2 FCHL a fost inițial descrisă în familii de supraviețuitori ai infarctului miocardic prin prezența hipertrigliceridemiei, hipercolesterolemiei sau a ambelor la membrii familiei afectate3. FCHL este, de asemenea, caracterizată de o creștere a apolipoproteinei (apo B) și de un număr crescut de particule LDL mici și dense (sdLDL) în comparație cu subiecții sănătoși.4-6 Deși sdLDL este în mod obișnuit atribuită prezenței hipertrigliceridemiei, am arătat anterior că masa absolută de sdLDL persistă după tratamentul cu gemfibrozil și corectarea hipertrigliceridemiei.5 S-a demonstrat că rata de secreție a VLDL apo B este crescută la pacienții cu FCHL, în timp ce aceasta rămâne normală în alte forme genetice de hipertrigliceridemie în comparație cu martorii sănătoși.7-9 FCHL a fost inițial descrisă ca o trăsătură monogenică3; cu toate acestea, s-a demonstrat că moștenirea fenotipurilor lipidice asociate FCHL este mai complexă.10 Analizele de segregare au furnizat dovezi pentru o genă pentru creșterea nivelului de apo B11,12 și o altă genă pentru prezența sdLDL.12-14 Deși nicio genă majoră specifică nu a fost încă izolată pentru FCHL, lucrările lui Purnell et al15 au furnizat dovezi fiziologice pentru cel puțin 2 defecte independente, unul pentru creșterea producției de apo B și altul pentru rezistența la insulină cu sdLDL și hipertrigliceridemie, care contribuie la patogeneza FCHL. Având în vedere fenotipul variabil al lipoproteinelor în FCHL, rămâne întrebarea dacă există anomalii consistente împărtășite între toate cele 3 fenotipuri de FCHL.

Variabilitatea fenotipului FCHL la nivel de lipoproteine a fost descrisă anterior în detaliu.6 S-a demonstrat că un singur individ pe o perioadă de 6 ani, fără tratament medicamentos, poate prezenta toate cele 3 fenotipuri la un moment dat, sugerând că factorii de mediu pot influența puternic variabilitatea fenotipului, în timp ce există o cauză genetică de bază pentru această boală. Eterogenitatea fenotipică lipoproteică a FCHL a făcut ca diagnosticul FCHL să fie dificil. S-a demonstrat că demonstrarea unor niveluri plasmatice crescute de apo B16 și sdLDL îmbunătățește diagnosticul de FCHL17. Pe parcursul unei monitorizări de 20 de ani a subiecților cu FCHL, nivelul ridicat de apo B a fost mai persistent decât nivelul ridicat de colesterol total (CT) sau trigliceride (TG).16 De remarcat că bărbații cu CAD prematură și apo B ridicat au prezentat fie FCHL, fie hipercolesterolemie familială (FH), fie niveluri ridicate de lipoproteină a18 (de asemenea, A. Zambon, date nepublicate). Prin urmare, înainte de a diagnostica FCHL prin niveluri ridicate de apo B19-21 , trebuie exclusă prezența FH și a unor niveluri ridicate de Lp(a). Există puține informații cu privire la influența fenotipurilor distincte, dar extreme, ale FCHL asupra distribuției colesterolului în plasmă. Astfel, am emis ipoteza că toate fenotipurile lipoproteice din FCHL, în ciuda variabilității mari a TC și TG, împărtășesc caracteristici fundamentale în distribuția colesterolului pe toate fracțiunile gradientului de densitate. Acest lucru poate ajuta la determinarea celor mai bune caracteristici de diagnostic și abordări terapeutice în viitor.

Am studiat 62 de persoane diagnosticate cu FCHL din familiile din Seattle identificate și recrutate inițial în anii 19702,3 și urmărite între 1994 și 1997.1 Am comparat rezultatele acestor persoane cu cele ale unei cohorte normale sănătoase, bine caracterizate.

Metode

Pacienți

Criterii de includere/excludere

Șaizeci și doi de bărbați și femei diagnosticați cu FCHL pe baza unor criterii descrise anterior16 au fost selectați din 27 de familii care au participat la studiul Genetic Epidemiology of Hypertriglyceridemia.1,22 Persoanele cu vârsta mai mare de 70 de ani sau care luau medicamente hipolipemiante au fost excluse din studiu (excluderile din grupele IIa, IIb și IV au fost n=8, n=1 și, respectiv, n=13). Pacienții au fost stratificați în fenotipuri lipidice folosind valorile de referință ale Lipid Research Clinic specifice vârstei și sexului.23 Fenotipul lipidic de tip IIa a fost definit ca fiind colesterolul total ≥95 percentila a 95-a, IV ca trigliceride ≥95 percentila a 95-a, iar IIb ca fiind atât colesterolul total, cât și trigliceridele ≥90 percentila. Patru persoane luau terapie de substituție hormonală la momentul studiului (IIa n=2 și IV n=2). Analiza excluzând 4 femei care urmau terapie de substituție hormonală nu a modificat nicio constatare semnificativă și a dat rezultate similare. Patruzeci și patru de martori potriviți din punct de vedere al vârstei și sexului au fost selectați dintr-o cohortă de 72 de indivizi sănătoși bine caracterizați24 , potriviți pentru vârstă și sex.

Indexul de masă corporală

Pentru subiecții cu FCHL, înălțimea și greutatea auto-raportate au fost folosite pentru a calcula IMC (kg/m2). Pentru subiecții de control, înălțimea și greutatea au fost determinate în momentul recoltării probelor de plasmă.

Lipide/Lipoproteine

Colesterolul total în plasmă, TG, colesterolul HDL (HDL-C), HDL2-C HDL3-C și apo B au fost determinate prin metodologii standard la Northwest Lipid Research Laboratory.25 LDL-C a fost calculat prin formula lui Friedewald.26 HDL-C și HDL3-C au fost determinate după precipitarea plasmei cu sulfat de dextran și clorură de magneziu.27

Determinarea ratei de flotare relativă a LDL

Un gradient discontinuu de densitate a sării a fost creat într-un tub de ultracentrifugare folosind o modificare5 a unei metode anterioare.28 Probele au fost centrifugate la 65 000 rpm timp de 70 de minute (ωt total=1,95×10) la 10°C într-un rotor vertical Beckman VTi 65.1. Treizeci și opt de fracții de 0,45 ml au fost apoi colectate din partea de jos a tubului de centrifugare, iar colesterolul a fost măsurat în fiecare fracție. Rata de flotare relativă, care caracterizează flotabilitatea vârfului LDL, a fost obținută prin împărțirea numărului de fracții care conțin vârful LDL-C la numărul total de fracții colectate. Coeficientul de variație al valorii ratei relative de flotare obținută prin analiza replicată a fost de 3,6%.

Analiză statistică

Compararea variabilelor continue între grupuri, folosind martorii ca grup de referință, a fost realizată cu regresie liniară, folosind o estimare robustă a varianței (estimator sandwich) care a relaxat ipotezele de independență pentru indivizii din aceeași familie.29 Distribuția nivelurilor plasmatice de trigliceride a fost înclinată, astfel încât logaritmul natural al trigliceridelor a fost utilizat în analiza de regresie liniară. Distribuția bărbaților și a femeilor între grupuri a fost comparată cu ajutorul testului χ2. Distribuția medie a colesterolului lipoproteic din plasmă pentru fiecare fenotip a fost comparată cu celelalte 2 fenotipuri sau cu cohorta normală. Rezultatele acestor comparații sunt prezentate într-un grafic al diferențelor, care include media și IC 95% pentru diferențele din fiecare fracție (bare de eroare). Diferențele în conținutul de colesterol al fracțiunilor individuale au fost considerate semnificative dacă IC nu a trecut de zero.

Rezultate

Pacienții cu FCHL au fost selectați pe baza nivelurilor plasmatice de TC și TG la post. Prin definiție, LDL-C a fost ridicat la pacienții cu fenotipuri hipercolesterolemice (IIa și IIb). S-a observat că HDL-C a fost semnificativ mai scăzut la fenotipurile hipertrigliceridemice (IIb și IV). Nivelurile plasmatice de apo B, cu toate acestea, au fost ridicate în toate cele 3 fenotipuri FCHL, în ciuda variabilității observate în nivelurile plasmatice de TC și TG (tabelul 1).

Nivelurile de colesterol total, LDL-C, HDL-C, HDL2-C și HDL3-C au fost semnificativ mai mari la pacienții de tip IIa în comparație cu cei care prezintă hipertrigliceridemie (tipurile IIb și IV). Nivelurile plasmatice de TG au fost semnificativ mai mici la tipul IIa în comparație cu fenotipurile de tip IIb și IV (tabelul 1). Densitatea maximă a LDL a fost semnificativ mai mică și, prin urmare, mai flotantă la tipul IIa în comparație cu indivizii hipertrigliceridemici. Nivelurile plasmatice de apo B au fost semnificativ mai scăzute la pacienții cu fenotip lipoproteic de tip IV decât la cei cu colesterol ridicat.

Profilul mediu de distribuție a colesterolului lipoproteic obținut din fiecare grup a fost comparat cu celelalte prin trasarea curbei diferenței pentru 2 populații (figura 1). Fenotipul lipoproteic IIa prezintă o creștere caracteristică a colesterolului LDL care corespunde cu particulele mai plutitoare în comparație cu tipurile IIb și IV (figurile 1A și 1B). Profilurile lipoproteice hipertrigliceridemice de tip IIb și IV au prezentat niveluri de colesterol semnificativ mai mari în regiunea densității VLDL în comparație cu fenotipul IIa. De fapt, grupurile IIb și IV par să aibă o distribuție similară a colesterolului în toate cele 38 de fracții, cu excepția a 3 fracții LDL, care au fost crescute în cazul fenotipului de tip IIb (figura 1C).

Pentru a stabili anomaliile comune de distribuție a lipoproteinelor în FCHL, toate cele 3 grupuri au fost comparate cu un grup de control asortat ca vârstă și sex (figura 2). Comparația fenotipului IIa cu acest grup de indivizi sănătoși (normali) a arătat un conținut relativ de colesterol semnificativ mai mare al fracțiunilor corespunzătoare particulelor LDL mici și dense. Conținutul relativ de colesterol al fracțiunilor LDL și HDL mari și plutitoare a fost semnificativ mai mic decât cel al controalelor. Atât fenotipurile de tip IIb, cât și cele de tip IV (hipertrigliceridemici) au prezentat un conținut de colesterol semnificativ ridicat al fracțiunilor VLDL și sdLDL. Toate fracțiunile LDL mari și plutitoare și conținutul relativ de colesterol HDL a fost mai mic decât la indivizii de control. Cele mai comune caracteristici în distribuția colesterolului din lipoproteine au fost conținutul relativ ridicat de colesterol în fracțiile corespunzătoare sdLDL și o scădere semnificativă a fracțiilor HDL. Constatările HDL relative au fost în concordanță cu nivelurile absolute de HDL-C în tipurile IIb și IV, în timp ce nivelul HDL-C în tipul IIa a fost același cu cel al indivizilor sănătoși.

Distribuția vârstei și a sexului între fenotipuri nu a fost semnificativ diferită. Diferența de IMC nu a fost semnificativă între cele 3 grupuri, deși pacienții cu hipertrigliceridemie au avut tendința de a avea un IMC mai mare.

Discuție

În acest studiu, a fost investigată asocierea dintre diferitele fenotipuri lipidice FCHL și distribuția plasmatică a colesterolului lipoproteic. Independent de fenotipul lipidic, subiecții FCHL au prezentat o creștere persistentă a nivelurilor plasmatice de apo B și a particulelor LDL mici și dense în comparație cu subiecții de control, în ciuda variabilității nivelurilor și distribuției lipoproteinelor plasmatice.

Profilele de distribuție a colesterolului în lipoproteine și analizele biochimice ale fenotipurilor FCHL au arătat clar că fenotipurile hipertrigliceridemice (IIb și IV) distribuie preferențial colesterolul din plasmă în fracțiile VLDL și sdLDL. În schimb, distribuția relativă a colesterolului în cazul fenotipului hipercolesterolemic (tip IIa) a fost similară cu cea a indivizilor sănătoși în lipoproteinele mai mari și mai plutitoare care conțin apo B, dar cu o îmbogățire semnificativă a fracțiunilor sdLDL. Deși atât nivelul relativ, cât și cel absolut al HDL-C a fost redus în tipurile IIb și IV, reducerea conținutului relativ de HDL al fracțiunilor lipoproteice IIa, în ciuda nivelurilor plasmatice absolute normale, este atribuită nivelurilor anormal de ridicate de TC (Figura 2 și Tabelul 1).

Am descris anterior o relație liniară inversă între conținutul de TG VLDL și colesterolul LDL la pacienții cu FCHL.6 Această observație poate ajuta la explicarea proceselor subiacente care influențează distribuția colesterolului lipoproteic în FCHL. Se poate emite ipoteza că redistribuirea apo B și a colesterolului plasmatic este un proces cheie în dezvoltarea diferitelor fenotipuri, având în vedere nivelurile plasmatice crescute de TC și apo B în toate fenotipurile FCHL. Apo B plasmatică și colesterolul din particulele VLDL, atunci când sunt în abundență, sunt asociate cu niveluri semnificativ mai scăzute de colesterol în particulele LDL mai mari și mai plutitoare. Cu toate acestea, acest efect este reversibil prin reducerea nivelurilor plasmatice de TG, care, la rândul său, poate duce la redistribuirea apo B și TC din particulele VLDL în particulele LDL. De fapt, am arătat anterior că reducerile semnificative ale TG cu gemfibrozil la pacienții cu FCHL au dus la redistribuirea apo B și a colesterolului de la particulele VLDL la particulele LDL mari, plutitoare.5 Deși acest lucru poate părea să crească dimensiunea relativă a vârfului LDL și să scadă densitatea relativă a vârfului LDL, masa absolută a componentei sdLDL a profilului lipoproteic a rămas crescută.5 Astfel, fenotipul FCHL poate fi influențat de diverși factori de mediu, cum ar fi dieta și exercițiile fizice, care pot modifica, de asemenea, nivelurile plasmatice de TG. În consecință, IMC al pacienților hipertrigliceridemici a fost semnificativ mai mare decât cel al indivizilor sănătoși. Deși IMC este o măsură mai puțin exactă a adipozității, este posibil ca creșterea IMC și, probabil, adipozitatea centrală să influențeze puternic fenotipul FCHL. Nivelurile ridicate de TG în FCHL pot fi, de asemenea, modulate de factori genetici, cum ar fi gena finlandeză 1q21-q23 FCHL30 sau activitatea semi-normală a lipoproteinei lipazei (LPL).18 Acest lucru este în concordanță cu constatările anterioare care oferă dovezi fiziologice pentru factorii genetici separați, dar aditivi, responsabili pentru dezvoltarea fenotipului lipidic în FCHL.12,15 Există din ce în ce mai multe dovezi care sugerează o legătură puternică între creșterea grăsimii intraabdominale, rezistența la insulină și anomaliile lipidice, cum ar fi creșterea apo B, TG ridicate, o predominanță a sdLDL și reducerea HDL. Toate anomaliile menționate mai sus sunt, de asemenea, observate în FCHL. Pe baza acestor dovezi, este posibil ca combinația dintre factorii genetici sau de mediu care stau la baza „sindromului metabolic”, împreună cu susceptibilitatea ereditară la apo B12,15 ridicată, să stea la baza dezvoltării FCHL (figura 3).

Natura foarte variabilă a FCHL, care este, de asemenea, asociată cu un risc crescut de CAD,1,2 a făcut dificilă identificarea și tratarea adecvată a acestei tulburări. Astfel, am studiat, de asemenea, caracteristicile comune ale FCHL în comparație cu o cohortă de subiecți de control sănătoși, potriviți ca vârstă și sex. Toate cele 3 fenotipuri au prezentat o creștere distinctă a sdLDL plasmatice, precum și o reducere consistentă a distribuției relative a colesterolului în fracțiunile HDL, independent de anomalia lipidică individuală. În plus, a existat o creștere a nivelurilor plasmatice de apo B, deși amploarea creșterii pentru tipul IV a fost mai mică decât pentru tipurile IIa și IIb. Discordanța aparentă a nivelurilor de apo B poate fi atribuită la 2 mecanisme descrise anterior. Deși extrem de speculativ, un mecanism potențial poate implica o rotație rapidă a particulelor VLDL, care conțin un fond majoritar de apo B plasmatică la pacienții cu profil lipidic de tip IV în comparație cu particulele LDL. Cu toate acestea, mai probabil este că indivizii din familiile FCHL care au avut defectul care cauzează hipertrigliceridemia, dar nu au moștenit defectul care cauzează niveluri plasmatice ridicate de apo B au fost incluși în fenotipul de tip IV. Acest lucru este susținut de o lucrare anterioară a lui Hokanson et al5 care demonstrează că nivelurile plasmatice de apo B rămân ridicate independent de modificările induse de medicamente în nivelurile plasmatice de TG.

Complexitatea standardelor actuale de diagnosticare a FCHL a primit recent multă atenție. Măsurarea nivelurilor de apo B16 în prezența sdLDL pare a fi un instrument de diagnostic mai bun decât analizele clasice ale lipidelor.17 Mai mult, un raport recent al celui de-al treilea atelier de lucru privind FCHL a propus redefinirea afecțiunii ca fiind o tulburare hipertrigliceridemică hiper-apo B.20 Deși această constatare este în concordanță cu rezultatele noastre la pacienții cu hipertrigliceridemie (tipurile IIb și IV), un număr semnificativ de indivizi cu fenotip lipidic de tip IIa din acest studiu (7 din 14 sau 50% din indivizii cu tip IIa) ar fi excluși cu această nouă definiție deoarece prezentau doar hipercolesterolemie (tip IIa) și niveluri ridicate de apo B. Am arătat anterior că un pacient individual cu FCHL poate prezenta întregul spectru de fenotipuri FCHL pe o perioadă de urmărire de 6 ani.6 Am raportat, de asemenea, că corecția hipertrigliceridemiei la pacienții cu FCHL are un efect redus sau chiar nul asupra masei de particule sdLDL,5 sugerând, în plus, că prezența hipertrigliceridemiei în FCHL poate reprezenta sensibilitatea la influențele mediului asupra fenotipului lipidic al pacientului individual. Un studiu recent de urmărire a 32 de familii cu FCHL a arătat, de asemenea, o asociere semnificativă între IMC și severitatea hipertrigliceridemiei.17 În plus, s-a demonstrat că pacienții cu niveluri de activitate LPL pe jumătate normale și FCHL au niveluri mai ridicate de TG în comparație cu cei cu FCHL, dar cu niveluri normale de LPL.18Tabelul 2 rezumă principalele anomalii lipidice/lipoproteice care sunt asociate cu niveluri ridicate de apo B sau sdLDL.6,31-35 O trecere în revistă instantanee a lucrărilor anterioare în lumina constatărilor prezentate aici sugerează că sdLDL concomitent cu niveluri ridicate de apo B reprezintă un fenotip caracteristic pentru FCHL independent de macrocompoziția lipoproteinelor plasmatice.

Obiectivul principal al acestui studiu a fost limitat la investigarea căilor fiziologice potențiale responsabile pentru FCHL, mai degrabă decât la determinarea/validarea parametrilor de diagnostic pentru FCHL. Prin urmare, apo B și sdLDL crescute nu sunt propuse ca trăsături de diagnostic pentru FHCL. Această limitare a fost impusă de dimensiunea redusă a cohortei și de spectrul limitat de dislipidemie. În plus, aproximativ o treime dintre pacienții IIa și IV eligibili au fost excluși deoarece luau medicamente hipolipemiante, ceea ce poate distorsiona selecția pacienților, deoarece pacienții cu cele mai grave cazuri erau susceptibili de a lua medicamente hipolipemiante.

În rezumat, am studiat diferite fenotipuri de FCHL la 62 de pacienți cu FCHL în încercarea de a oferi o mai bună înțelegere a modificărilor biochimice și biofizice de bază responsabile pentru FCHL. Variabilitatea fenotipului pare să fie reglată de distribuția diferențială a apo B fie în fracțiile VLDL, fie în fracțiile LDL plutitoare. Nivelurile de Apo B au fost ridicate la pacienții cu FCHL. Deși o parte din apo B plasmatică există sub formă de sdLDL, restul se găsește în VLDL, care pare a fi în echilibru cu LDL mare și plutitoare în plasmă. Variația calorică de la o zi la alta poate determina nivelurile de TG și distribuția apo între VLDL și LDL mari și plutitoare. sdLDL este întotdeauna prezentă, independent de fenotipul lipidic al FCHL. Prin urmare, sdLDL este cea mai proeminentă caracteristică comună între cele 3 fenotipuri FCHL și este independentă de nivelurile clasice de lipoproteine plasmatice. O a doua caracteristică comună legată de FCHL pare să fie reducerile semnificative ale conținutului relativ de colesterol al particulelor HDL.

Note de subsol