Biochemia 2013/2014- trzeci wykład z lipidów

Witam Państwa! Dzisiaj dokończymy, jeszcze kilka małych cząsteczek, które przed nami, a potem duże tematy związane z różnymi dyslipidemiami oraz zespoły metaboliczne i kwasami żółciowymi. Ostatnio skończyłem Państwu mówić o tym receptorze SRB1, który należy do rodziny receptorów typu scavenger, które zmiatają różne zmodyfikowane lipoproteiny, a oprócz tego wychwytują różne inne cząsteczki, m.in. związki, które uległy wcześniej glikacji. Jak Państwo widzicie, główne miejsca ekspresji tych receptorów, to miejsca, w których cholesterol jest w jakiś sposób utylizowany, czyli mogą to być hepatocyty, albo inne komórki, w których dochodzi do metabolizmu tego cholesterolu, tutaj akurat w tym wypadku hormonów steroidowych, natomiast w warunkach nieprawidłowych receptory scavenger mogą się pojawić na innych komórkach, też państwu już pokazywałem wcześniej że między innymi takimi komórkami są monocyty i makrofagi, gdzie też ten receptor występuje częściowo fizjologiczne ale dochodzi szczególnie do jego indukcji pod wpływem różnych czynników przede wszystkim cytokin prozapalnych, a może się on także pojawić na powierzchni komórek sródbłonka naczyniowego, na powierzchni miocytów gładkich ściany naczyniowej, także w różnych lokalizacjach. No i w tym momencie oczywiście w takich sytuacjach będzie on mediował nieprawidłowy wychwyt zmodyfikowanych cząsteczek cholesterolu. Dopóki ich jest niezbyt dużo to oczywiście droga transportu zwrotnego cholesterolu z wykorzystaniem cząsteczek HDL jest wystarczająca, natomiast w przypadku kiedy jest go zbyt dużo no w tym momencie oczywiście nie dochodzi do szybkiego transportu zwrotnego, jego akumulacji w tych komórkach i przekształceniu tych komórek w komórki piankowate. Tak, czyli generalnie w patologii komórki miocytów mięśni gładkich, kom.endotelialne i makrofagi w ścianie naczyniowej i dzięki temu cholesterol może się gromadzić i w efekcie tworzyć rdzeń lipidowy blaszki miażdżycowej. Mówiłem też państwu ostatnio, że biorą udział w internalizacji wirusa WZW C zapalenia wątroby, stąd też właśnie dzięki temu receptorowi wirus może przenikać do hepatocytów, dlatego jest wirusem hepatotropowym. Ale też przy okazji, ponieważ duża ekspresja tego receptora występuje w kom. szpikowych tak? One szybko się dzielą w związku z tym potrzebują dużo cholesterolu i jest im obojętne, czy go wezmą z receptora wysokiego powinowactwa, bo ekspresja receptora dla LDL też jest tam bardzo wysoka, czy wezmą go drodze alternatywnej, to i tak go zutylizują. W związku z tym wirus może infekować szpik kostny i u niektórych pacjentów doprowadza to do aplazji szpiku. Nadekspresja tego receptora potencjalnie może prowadzić do obniżonego stężenia cząsteczek HDL, ponieważ jak państwo pamiętacie między innymi reszty cząsteczek HDL również mogą być wychwytywane przez ten receptor. Natomiast jego brak też nie jest dla nas korzystny, ponieważ jak widzicie państwo prowadzi on do wzrostu stężenia cholesterolu. To, że jest to zwiększenie oko dwukrotne to ma mniejsze znaczenie, natomiast dochodzi do nagromadzenia się zmodyfikowanych cząsteczek, tych cząsteczek HDL . Takie zmodyfikowane cząsteczki są dysfunkcyjne, nie działają one prawidłowo no i efektem końcowym tego są wczesne objawy choroby wieńcowej, zawał mięśnia sercowego, czyli przyspieszony rozwój miażdżycy. Widzicie państwo, że tutaj jest problem. Trudno go wykorzystać do jakiejś strategii farmakologicznej leczenia zaburzeń lipidowych, dlatego że musi być go dokładnie odpowiednia ilość. Zarówno jeżeli jest go za mało jak i jest go za dużo, czyli wywołujemy nadekspresję jest niedobrze, tak. Teoretycznie nadekspresja ograniczona do wątroby miałaby działanie przeciwmiażdżycowe, gdyż wychwytywałaby tylko te zmodyfikowane cząsteczki. W tym narządzie można z tym cholesterolem zrobić coś sensownego, no ale w praktyce jest to generalnie trudne. Czasami zdarzają się takie genetyczne uwarunkowania, czynniki, które wywołują taką nadekspresję, jednak nie jest to typowe. Wróćmy jeszcze na chwilę do metabolizmu HDLi. Mówiłem Państwu, że są odpowiedzialne za transport zwrotny cholesterolu, dzięki temu, że na komórkach istnieją te białka transporterowe ABC, należące do klasy białek ABC, które umożliwiają transport fosfolipidów i niezestryfikowanego cholesterolu na cząsteczkę, która stanowi rdzeń HDLi, czyli na cząsteczkę ApoA₁. W ten sposób tworzą się natywne pre-beta-HDLe, w których następnie cholesterol ulega estryfikacji i tworzą się cząsteczki HDL₃. Później one ulegają przekształceniu w HDL₂, które mogą być wychwytywane przez m.in. wątrobę, przez te receptory SRB1. Na te cząsteczki może działać też lipaza lipoproteinowa, w efekcie odtwarza nam się cząsteczka ApoA_I. Musicie wiedzieć Państwo, że to nie jest dla nas do końca korzystne, dlatego że te małe cząsteczki, ze względu na wielkości kilku nm, mają możliwość przenikania przez błonę filtracyjną kłębuszka nerkowego, tak dostają się w efekcie do nerki i potencjalnie możemy je tracić. Istnieją pewne mechanizmy wychwytu tych cząsteczek, ale one są efektywne pod warunkiem, że zbyt dużo Apo A1 nie tracimy drogą nerkową. A tracimy ją przede wszystkim wtedy kiedy dochodzi do nasilenia syntezy Apo A1, czyli wtedy kiedy mamy nasiloną wyminę pomiędzy cząsteczkami HDL i cząsteczkami VLDL, o tym za chwilę jeszcze Państwu powiem szerzej, bo to jest istotne z punktu widzenia patogenezy tzw. dyslipidemii cukrzycowej. W tym momencie mamy więcej trójglicerydów na cząsteczkach HDL, a one ulegają w tym momencie hydrolizie przez lipazę lipoproteinową, powstaje więcej Apo A1, które dostaje się w zwiększonej ilości do nerek, tam częściowo jest wychwytywana, a częściowo tracona z moczem, w efekcie ubywa nam cząsteczek HDL, które umożliwiają transport zwrotny cholesterolu. Żeby ich zbyt dużo nie tracić, mamy w nerkach 2 duże białka- megalina i kubulina. One są zaangażowane w niespecyficzny transport różnych makromolekuł między innymi właśnie tego białka Apo A1. Jak widzicie Państwo w przypadku megaliny nazwa się wzięła stąd, że są po prostu to bardzo duże białka o masie ok. 600 kDa. Ta masa może nie jest dla nas taka istotna, ważne jest, żeby pamiętać, że jest to białko dosyć duże i należy do nadrodziny receptorów dla LDLi, czyli ma budowę bardzo zbliżoną do tego receptora i w związku z tym ma zbliżoną funkcję, m. in. może wiązać się z apoproteinami różnych lipoprotein, przy czym większe lipoproteiny nie przechodzą, tak, bo pamiętacie Państwo, że LDL to jest wielkość grubo ponad 100 nm. Chylomikrony to już tym bardziej, w związku z tym one się nie dostają do moczu pierwotnego, chyba, że ktoś ma uszkodzone nerki, natomiast przede wszystkim tracimy w ten sposób lipoproteiny o najmniejszych rozmiarach, czyli cząsteczki HDL. To szczególnie widać u pacjentów, u których występuje dysfunkcja nerek, zaburzenia funkcjonowania błon filtracyjnych, w tym momencie te cząsteczki HDL zaczynamy tracić z moczem w dużych ilościach. On składa się z kilku domen, co oczywiście nie ma takiego wielkiego znaczenia. Samo wiązanie tej apoproteiny i później jej translokacja przez cytoplazmę, dysocjacja zależna od pH to są mechanizmy dokładnie takie same jak Państwu wcześniej omawiałem w przypadku receptora dla LDL nie mam tu nic specjalnie więcej do dodania. Bardziej z takich białek istotnych jest kubilina też, jak Państwo widzicie białko relatywnie duże. Białko to ma budowę dyshomologiczną z receptorem dla czynnika wewnętrznego Castle’a w jelicie. Jak Państwo pamiętacie ten czynnik wewnętrzny, a raczej receptor dla tego czynnika jest odpowiedzialny za wychwytywanie kompleksów witaminy B12 no i taka też jest funkcja kubuliny w nerce. Jak wiecie państwo wit. B12 w większości jest transportowana z białkami wiążącymi ale pewne jej ilości, nawet z tymi białkami wiążącymi mogą się dostawać do moczu pierwotnego. I żebyśmy nie tracili tej witaminy potrzebujemy kubulinę, która właśnie dzięki tej homologii jest w stanie te kompleksy wychwytywać no i umożliwia nam resorpcję zwrotną witaminy B12 z moczu. Tak właśnie jest zbudowana, myślę, że to w tej chwili nie jest najważniejszym problemem. Ważne jest to, że oba te białka mimo tej takiej specyficzności mogą wychwytywać także również wiele innych substancji. I oprócz tego że u dorosłego człowieka występują one głównie w nerkach, ekspresja obydwu białek następuje głównie w nerkach, kubulina dodatkowo również w jelicie, dzięki temu możemy wychwytywać witaminę B12. To są one niezwykle istotne także podczas rozwoju płodowego, dlatego że umożliwiają one transport różnych substancji przez łożysko i w związku z tym niedobory tych białek albo zaburzenia ich funkcji mają dla nas poważne konsekwencje. Zwykle mutacje kubuliny lub megaliny są mutacjami teratogennymi , dochodzi do nieprawidłowego rozwoju komórek płodowych, natomiast jeżeli nasilenie tych mutacji jest relatywnie mniejsze, to w tym momencie oczywiście takie osoby przeżywają natomiast mają pewne zespoły chorobowe, które są związane z zaburzeniem funkcji tych białek, czyli utraty HDLi ale przede wszystkim utratą witaminy B12 co prowadzi do występowania tak zwanej młodzieńczej postaci niedokrwistości megaloblastycznej. I tutaj macie Państwo takie zdjęcie z mikroskopu gdzie właśnie jest pokazana cewka nerkowa, to jest z mikroskopu fluorescencyjnego, więc widzimy tylko to co udało nam się wybarwić. W tym wypadku obecne właśnie białka megalina i kubulina. Akurat kolory może nie są tu najlepsze, natomiast widać właśnie ekspresje tych białek w komórkach cewkowych, dzięki temu mogą one łatwo reabsorbować substancje, które nas interesują. Przede wszystkim ta reabsorbcja następuje w cewce proksymalnej, tam jest największa ekspresja tych białek. Wychwytywanie transkobalaminy, z którą właśnie jest transportowana witamina B_12; wychwytywanie innych białek, m.in. białka wiążącego retinol; wychwytywanie transferyny, czyli też zapobiegają utracie żelaza; wychwytywanie cząsteczek HDL przede wszystkim, LDL w mniejszym stopniu ze względu na to, że one są stosunkowo duże i w mniejszym stopniu do tego moczu pierwotnego przenikają; no i wychwytywanie kompleksów witamina B₁₂-czynnik wewnętrzny i to akurat dosyć szybko daje objawy jeżeli ta funkcja jest w jakiś sposób zaburzona. Jeśli chodzi o ten wychwyt, to występuje dokładnie taki sam. Skoro to jest nadrodzina receptorów dla LDL, no to mamy tutaj dokładnie to samo, białko znajduje się na powierzchni błony, po związaniu ze swoistym ligandem dochodzi do endocytozy, zakwaszenia zawartości , w ten sposób receptor się odłącza, wracając później na powierzchnię błony, a ta wchłonięta cząsteczka ulega transcytozie. Może ulegać wewnątrzkomórkowej degradacji, ale w tym przypadku dzieje się to rzadko, bo nie chodzi o to aby degradować, ale głównie aby dzięki transcytozie dostawało się na stronę bazalną, gdzie znajdują się naczynia krwionośne i dostaje się w ten sposób ponownie do krwi. W ten sposób reabsorbujemy wiele substancji. Jak widzicie państwo, ten mechanizm reabsorbcji , jest mechanizmem kosztownym, wymaga nakładu energii i jest dość skomplikowany, w związku z tym może ulegać saturacji. Jeżeli w tym momencie będziemy mieli w moczu pierwotnym zbyt dużo substancji, które mają ulegać reabsorbcji, wówczas ten mechanizm ulega wysyceniu, przestaje działać, czyli wiele substancji ma pewne stężenie progowe- z tego wnioskujemy. Jeżeli przekroczymy ten próg, zaczynają się one pojawiać w moczu. Coś takiego obserwujemy w wielu przypadkach, tak jak państwu powiedziałem, w przypadku uszkodzenia nerek właśnie dochodzi do nadmiernego przenikania cząsteczek HDL, tak samo będzie w przypadku nieprawidłowego metabolizmu, zaczynamy je tracić, jakie to będzie miało konsekwencje to za chwilę. Podobnie jeżeli u kogoś występuje np. niedokrwistość megaloblastyczna, leczymy go witaminą B12, tak? Jeśli byśmy ją podali dożylnie, jej stężenie w surowicy krwi byłoby bardzo wysokie, zaczęłaby ona przenikać w dużych ilościach do moczu pierwotnego, tam częściowo będzie wychwytywana przez te białka, ale większość tej witaminy nie może być wychwycona, tak jak powiedziałem, ten mechanizm jest stosunkowo mało efektywny, no i efekt końcowy jest taki, że większość podanej dawki tej witaminy ulega wydaleniu z moczem, tak? Czyli (…11:34-11:35…) chodziło, w związku z tym staramy się unikać podawania różnych substancji w przypadku wyrównywania deficytu, dlatego że wiele takich substancji po prostu ulega w tym momencie ultrafiltracji i wydaleniu z moczem. Tak jak państwu powiedziałem, ta ekspresja w tych kanalikach proksymalnych, resorpcja zwrotna różnych substancji, w tym to też może być istotne- dla różnych ksenobiotyków, czyli substancji egzogennych, które to mogą być na przykład leki, różne substancje toksyczne, więc potencjalnie ten mechanizm jest też punktem uchwytu na przykład terapii różnych zatruć, natomiast nie jest tak do końca, dlatego, że jak państwu powiedziałem, ten mechanizm jest dosyć kosztowny, w związku z tym on jest relatywnie mało efektywny. Dlatego blokowanie tego mechanizmu prowadzi do nasilonego wydalania różnych ksenobiotyków, ale nie jest to podstawa w terapii na przykład ostrych zatruć, ponieważ nawet jeżeli byśmy całkowicie mechanizm resorpcji zwrotnej zablokowali, to tylko w nieznacznym stopniu zwiększamy wydalanie ksenobiotyków. Są inne skuteczniejsze i prostsze strategie. Niemniej jednak jeżeli dochodzi do tej filtracji, to tak jak państwu powiedziałem, jeżeli to są poważniejsze mutacje związane z dużą dysfunkcją tych białek, to są to zwykle mutacje teratogenne - zwykle takie płody nie przeżywają - natomiast w przypadku innych mutacji, w cudzysłowiu bardziej łagodnych, dochodzi to zwiększonej utraty tych właśnie niskocząsteczkowych białek, które są reabsorbowane, to dotyczy przede wszystkim właśnie witamin - m.in. witamin A i D, ale w większym stopniu właśnie witaminy B12. No i resorbcji hormonów steroidowych prowadzi do ich niewielkiego zmniejszenia stężenia w surowicy krwi, ale również ważne tu są relacje względne pomiędzy tymi hormonami , niekoniecznie to musi mieć aż tak duże konsekwencje, natomiast może to doprowadzić do bardzo poważnych zaburzeń też lipidowych, m.in. hipercholesterolemii, hipertriglicerydemii ze względu właśnie na utratę drobnych cząsteczek apoA1, które są dla nas istotne – umożliwiają właśnie ten transport zwrotny cholesterolu. Kolejny właśnie defekt kubuliny, o której państwu wspominałem, tzw. młodzieńcza postać anemii megaloblastycznej (zespół Imerslund-Gräsbeck ^{przyp.słuchacza}). Tutaj właśnie mamy niedobór witaminy B12 spowodowany wzmożoną utratą drogą nerkową. Objawia się to bardzo często; u osób mających 10-15 lat dochodzi do znacznego niedoboru tej witaminy i w efekcie pojawia się właśnie anemia megaloblastyczna, która jest oporna na leczenie. W trakcie leczenia oczywiście witaminą B12 ona oczywiście zanika, natomiast po zaprzestaniu suplementacji tej witaminy znowu stopniowo dochodzi do rozwoju tej anemii na skutek wzmożonej utraty witaminy z moczem. Dla rozwoju płodu jakie to jest znaczenie to państwu też mówiłem. Dobrze, widzieliście państwo jak pamiętacie mam nadzieję z zeszłego tygodnia HDL-e w wielu sytuacjach działają przeciwstawnie do tych cząstek takichlipoprotein, które są cząsteczkami proaterogennymi, mają one duże/silne działanie przeciwmiażdżycowe, w związku z tym, tak w cudzysłowu dla potrzeb publiczności podzielono właśnie cholesterol na dwie frakcje. Tak zwany zły cholesterol, który wędruje głównie w tych cząsteczkach LDL, ale wiecie państwo, że nie tylko. Mamy także dobry cholesterol – w cząsteczkach HDL, ale też te cząsteczki HDL mają kilka podtypów, nie każda z nich jest dla nas taka dobra, więc jest to pewna generalizacja. Niemniej jednak cząsteczki HDL i stężenie cholesterolu w HDL jest takim dobrym markerem ryzyka wieńcowego, im jest go więcej, tym nam jest lepiej. Kobiety ze względu na pewne odmienności hormonalne zazwyczaj mają znacznie wyższe stężenie cząsteczek HDL, co powoduje, że do pewnego wieku, a konkretnie do osiągnięcia menopauzy, są one relatywnie chronione przed rozwojem miażdżycy tętnic. Jak sobie później porównacie na różnych przedmiotach klinicznych jaka jest częstość występowania chorób niedokrwiennych serca, szczególnie chorób sercowo-naczyniowych to się okaże, że do mniej więcej czasu menopauzy u kobiet ta częstość występowania chorób czy ryzyko występowania jest niższe. Natomiast później to ryzyko się wyrównuje, jest takie samo u kobieta jak i u mężczyzn. Jakie są funkcje protekcyjne w związku z tym HDL? Państwo widzicie to są funkcje przede wszystkim przeciwzapalne. Mówiłem państwu ostatnim razem, że na cząsteczce HDL umieszczone są również różne cząsteczki enzymatyczne m.in. wspomniane paraoksonazy, enzymy o właściwościach antyoksydacyjnych, która chroni lipidy, które są zawarte w HDLach przed utlenianiem, ale nie tylko tam, może on działać również na zewnątrz. Generalnie hamują powstawanie wolnych rodników w związku z tym, jeżeli HDLe dostaną się do ściany naczyniowej to mają wielorakie funkcje. Raz że odbierają cholesterol właśnie z makrofagów i komórek piankowatych umożliwiając transport zwrotny. W efekcie zubażają blaszkę miażdżycową, czy ścianę naczyniową na tym etapie w cholesterol co ma działanie protekcyjne oczywiście – chroni przed toksyczną działalnością oksysteroli. Ale z drugiej strony ta paraoksonaza, HDLe niosą powoduje usuwanie wolnych rodników, tak jak państwo pamiętacie, jeżeli mamy makrofag, który ulega pobudzeniu przez ten cholesterol, a szczególnie komórka piankowata, to one syntetyzują bardzo dużą ilość cytokin prozapalnych, które nasilają syntezę wolnych rodników, które dodatkowo powodują właśnie utlenianie innych cząsteczek, m.in. LDLi, tworzą się najpierw minimalnie oksydowane, później oksydowane cząsteczki LDL, które są wychwytywane w mięśniach za pomocą receptorów scavenger. No, a przy okazji te oksylipidy, oksysterole uszkadzają różne tkanki w sąsiedztwie, prowadząc do ich apoptozy, tak? Czyli widzicie państwo, że tutaj ten mechanizm jest niezwykle istotny, działania antyoksydacyjnego. No i to też powoduje, że jeśli w ścianie naczyniowej, w tych głębszych warstwach, dzieje się nieco lepiej, ponieważ jesteśmy w stanie usuwać cholesterol, zmiatamy wolne rodniki to, to nie działa toksycznie na śródbłonek naczyniowy. A śródbłonek naczyniowy jest dla nas bardzo istotny, to jest oczywiste, ale są to dosyć głupie komórki, które reagują zawsze tak samo. Jeśli coś je niepokoi albo w jakiś sposób drażni, a tym drażnieniem mogą być właśnie wolne rodniki albo cytokiny prozapalne syntetyzowane w głębi naczynia, to one zawsze reagują na to tak samo, mianowicie zwiększają ekspresję na powierzchni tzw. molekuł adhezyjnych o których już się państwo uczyliście, tzw. VCAM, czy ICAM, a jeżeli zwiększy nam się ekspresja tych molekuł adhezyjnych...... selektyna, L selektyna, no to w tym momencie komórki, które przepływają w krwi będą wykazywać zwiększoną adhezję do komórek śródbłonka i będą przenikać do wnętrza ściany naczyniowej. Normalnie tego typu reakcja jest dla nas korzystna. Jeśli by się znalazł jakiś patogen, jakaś bakteria, no to w tym momencie ta bakteria powinna wywołać tego typu efekt, powinna zwiększyć ekspresję molekuł adhezyjnych, dzięki czemu komórki immunokompetentne mogą wejść do ściany naczyniowej i to zakażenie zwalczyć. Natomiast tutaj ten wróg jest wyimaginowany, tak samo jak niektórzy politycy maja wyimaginowanych wrogów. W tym momencie tym wrogiem jest cholesterol, lipidy, pewne endogenne składniki organizmu, to zwiększa nam tutaj proces zapalny, zabija komórki dookoła i w ten sposób tworzy się rdzeń lipidowy blaszki miażdżycowej, a im lipidów więcej w tej blaszce miażdżycowej tym gorzej dlatego, że to powoduje jej destabilizację, pękanie i później powikłania, o których już kiedyś państwu wspominałem. Mieliśmy cząsteczki HDL. Mamy jeszcze 2 lipiproteiny, które mają mniejsze znaczenie dla transportu lipidów, a właściwie można powiedzieć, że nie mają żadnego znaczenia dla transportu lipidów, ale występują w naszym organizmie i mają pewne funkcje patogenne. Tzn. jedna z nich ma funkcje patogenne. Pierwsza z nich, ta gorsza, lipoproteina a (małe). Tu trzeba odróżnić, bo pamiętacie Państwo, że mamy też lipoproteiny A (duże), które występują na HDL, tak? Tu jest a(małe). Czym ona się różni? Mianowicie jest to taka specyficzna lipoproteina, która jest bardzo zbliżona swoją budową do cząsteczki LDL, właściwie można powiedzieć, że jest to cząsteczka LDL, która uległa pewnej modyfikacji. Mianowicie ta modyfikacja polega na tym, że mamy syntetyzowaną w wątrobie lipoproteinę apo a (małe), która jest syntetyzowana w niewielkiej ilości. Właściwie po co to się dzieje, to do końca nikt nie wie. Natomiast to co jest ważne – mianowicie, że w pewnych cząsteczkach syntetyzowanych LDL w wątrobie – ta apoproteina a małe ulega kowalencyjnemu związaniu przez mostki dwusiarczkowe z apoproteiną B100. Ta apoB100 występuje na cząsteczkach LDL i w tym momencie powstają cząsteczki LDL, które oprócz tej apoproteiny B100 mają kowalencyjnie związaną tą apoproteinę a małe. Jakie to ma konsekwencje? No przede wszystkim będzie takie miało, że tego typu cząsteczka LDL modyfikowana czyli w tym wypadku nazywana lipoproteiną a (małe) będzie miała upośledzoną zdolność do wiązania z receptorem wysokiego powinowactwa dla lipoprotein. W efekcie jej okres retencji w surowicy krwi będzie wydłużony, tak? To spowoduje, że będzie ona szczególnie narażona na oksydację. Ale to nie jest jedyny problem. Mianowicie ta apoproteina a (małe) posiada tzw. domeny, które wykazują dużą homologię ze strukturami występującymi w plazminogenie i fibrynie i w efekcie zaburza proces fibrynolizy, tak? Jest tutaj silna interferencja z układem fibrynolizy. W związku z tym, jeżeli będziemy mieli bardzo duże stężenie lipoproteiny Apo a (małe) to w tym momencie proces fibrynolizy będzie ulegał upośledzeniu. No i teraz jakie to będzie miało konsekwencje. Kiedyś jak sobie biegaliśmy z dzidami po różnych lasach i sawannach, to generalnie fibrynoliza nie była dla nas procesem specjalnie korzystnym, ludzie żyli wtedy po 20, 30 lat no i problemy układu sercowo naczyniowego nie były dla nich żadnym problemem. Jeżeli tam średnia życia wynosiła 15, 20 lat. No to powiedzmy, że nawet jeżeli ktoś miał mutacje receptora wysokiego powinowactwa, miał wysokie stężenie cholesterolu, pamiętacie państwo, że w tym momencie zawały występują koło 15 roku życia, to i tak występowały one, jeśli w ogóle, u kresu życia tego człowieka. Natomiast to co było problemem to np. utrata krwi, czyli ktoś tam dostał z jakiejś dzidy, oszczepu, czy go mamut zmiażdżył, no to w tym momencie trzeba mu było zapobiegać wykrwawieniu się. W tym momencie jakiekolwiek czynniki, które działają antyfibrynolitycznie, a działają prokoagulacyjnie były dla niego korzystne. Bo im szybciej mu krew krzepła, to ma większą szansę na przeżycie w związku z tym wiele mechanizmów ewolucyjnych w naszym organizmie wykształciło się w tym kierunku, że jeśli mamy jakieś warunki stresogenne np. jakiś proces zapalny, to nasz organizm reaguje na to dość stereotypowo, tak jak te komórki sródbłonka które są dość głupie, tak? Mianowicie zwiększa syntezę np. czynników krzepnięcia, stąd są też one markerami stanów ostrofazowych, a skoro mamy ich więcej dodatkowo dochodzi do interferencji układu fibrynolizy. Ta lipoproteina a też jest lipoproteiną której synteza nasilana jest poprzez działanie czynników prozapalnych, między innymi Il-6. To w tym momencie u naszych pierwotnych kolegów to było bardzo korzystne, ponieważ ich szansa na wykrwawienie się malała. Natomiast dla nas jest to zjawisko niekorzystne, ponieważ dla nas, w tej chwili większość tych problemów, które prowadzą do nasilenia krzepnięcia krwi to są problemy wyimaginowane, tak? Nie jest to spowodowane nagłą utratą krwi, tylko jest to spowodowanie działaniem różnych czynników tzw. cywilizacyjnych, czyli np. nadmierne stężenie cholesterolu, czy tych procesów, o których w tej chwili właśnie mówię. Czyli to co kiedyś było korzystne w tej chwili nie jest, no ale pewne mechanizmy genetyczne zostały ewolucyjne. No i zanim wykształcimy nowe, no to musimy sobie z tym jakoś radzić, czyli stosować właśnie leczenie fibrynolityczne, czy stosować leki hamujące np. aktywację płytek krwi, co jest jedną z podstawowych grup leków obecnie stosowanych we współczesnej medycynie. Jak państwo widzicie większość tej apolipoproteiny a małe, jej stężenia, jest determinowana czynnikami genetycznymi, czyli tak naprawdę na to stężenie nie mamy żadnego wpływu, ponieważ mamy geny, jakie mamy i póki co ich zmienić nie możemy. Czyli 90% stężenia uwarunkowane genetycznie, natomiast, jak państwu powiedziałem, niektóre cytokiny prozapalne właśnie w różnych stanach zapalnych czy różnych chorobach, które wyglądają, jakby to były stany zapalne, m. in. pod wpływem interleukiny 6 dochodzi w wątrobie do wzrostu stężenia lipoproteiny a małe, ten wzrost może być nawet dwukrotnie wyższy, co dodatkowo powoduje, że dochodzi do hamowania układu fibrynolizy, co nie jest dla nas korzystne. Natomiast tu pojawia się oczywiście podstawowy problem - w jaki sposób, wiedząc, że ta lipoproteina(a) ma takie niekorzystne działanie, to w jakiś sposób zmienić. Tutaj jest napisane, skąd się wzięło to niekorzystne działanie, ale na pewno wiecie państwo, że one mają tzw. struktury obwarzankowe, które wyglądają jak to się fachowo mówi jak precle duńskie, nie wiem czy kiedyś państwo widzieliście, bo ja chyba też tylko na zdjęciu, no ale nieważne. Mianowicie ilość tych kringli, czyli właśnie tych domen obwarzankowych - im jest ich więcej tym ta interferencja z układem fibrynolizy jest większa, bo w tym momencie mamy hamowanie plazminogenu no i w efekcie to działanie jest nasilone tej lipoproteiny i w efekcie zwiększa się działanie promiażdżycowe. Tąlipoproteinę możemy sobie stosunkowo łatwo oznaczyć, ponieważ jej stężenie jest dosyć duże to jest mniej więcej 0,2 i trochę więcej g/dl. Można to łatwo w związku z tym oznaczyć metodami mało czułymi. Taką metodą rutynowo stosowaną jest metoda lateksowa, turbidymetryczna. Znacie państwo te metody - wiele substancji można w ten sposób oznaczyć. O tych mechanizmach działania proaterogennego tej lipoproteiny już państwu kilka słów powiedziałem. Czyli wiecie państwo, że w tym momencie następuje utrudnione wiązanie receptora wysokiego powinowactwa i mimo, że pod innymi względami ta lipoproteina przypomina LDLe, no to jednak się nie wiąże, co powoduje wydłużenie klirensu, a w związku z tym zwiększa podatność na różne modyfikacje, tak? Przede wszystkim oksydację, glikację, i inne modyfikacje, o których mówiliśmy wcześniej. I ponieważ ma ciągle ApoB100 w związku z tym ma silny dodatni ładunek i w związku z tym powinowactwo do różnych polianionów, czyli ma powinowactwo do macierzy pozakomórkowej. Czyli nacieka na ścianę naczyniową i tam się gromadzi. No i w tej ścianie naczyniowej będzie właśnie konkurować z plazminogenem o wiązanie tkankowego aktywatora plazminogenu. I jakie to znowu ma znaczenie? Mówiłem państwu, że rdzeń lipidowy, w ogóle lipidy w ścianie naczyniowej mają działanie, bardzo silne protrombogenne. Dopóki to działanie jest ograniczone do ściany naczyniowej, to nie ma kontaktu większego z czynnikami krzepnięcia, to nie stanowi to problemu, to stanowi problem dopiero po pęknięciu blaszki miażdżycowej. Natomiast ten układ który jest związany z regulacją procesów krzepnięcia i fibrynolizy ma duże znaczenie dla samej homeostazy ściany naczyniowej, dlatego że te czynniki czyli np. ten tkankowy aktywator plazminogenu czy PAI-1 czyli inhibitor aktywatora plazminogenu, który jest też syntetyzowany w tkankach nie tylko posiada receptory na komórkach, ale może tą ścianę naczyniową opuszczać i dostawać się do układu krążenia. I w tym momencie jeżeli inhibitor aktywatora plazminogenu dostanie się do krążenia systemowego, no to będziemy mieli działanie upośledzające enzymy odpowiadające za fibrynolizę. W związku z tym jeżeli w wielu miejscach dochodzi do tworzenia skrzepów przyściennych – a jest to proces fizjologiczny, one się powinny tam tworzyć, no może nie powinny się tam tworzyć ale się tam tworzą, natomiast dochodzi w tym momencie do aktywacji układu fibrynolizy, mam nadzieję że to jeszcze państwo pamiętają z zeszłego semestru, zostają one rozpuszczone, nie pozostaje po nich żaden ślad. W momencie kiedy mamy tego inhibitora aktywatora plazminogenu zbyt dużo, no to w tym momencie ten proces fibrynolizy jest upośledzony, a co za tym idzie może się zdarzyć tak, że któraś z tych skrzeplin, zamiast się rozpuścić, to zaczyna narastać zamykając nam ścianę naczyniową, tak? Prawdopodobieństwo, że ta skrzeplina zamiast się rozpuścić, będzie narastać, jest tym większe, im bardziej dysfunkcyjne mamy komórki śródbłonka. Czyli jeżeli we wnętrzu ściany, w głębszych warstwach ściany naczyniowej dzieją się jakieś procesy patogenne, no to w tym momencie dochodzi do dysfunkcji tej komórki śródbłonka, w związku z tym większa szansa, że na jej powierzchni pojawi się skrzeplina, dzięki temu powstają przejściowo przynajmniej zaburzania przepływu krwi przez naczynia , jeżeli to będą np. naczynia wieńcowe to mogą pojawiać się tzw. epizody niedokrwienne, czyli rzuty choroby niedokrwiennej serca, które jeszcze nie prowadzą do zawału, bo zwykle ten proces się na jakimś etapie zatrzymuje czyli dochodzi do pogorszenia samopoczucia pacjenta, natomiast jeśli ten proces się nie zatrzyma dochodzi do zamknięcia całego światła naczynia i dochodzi do zawału zaopatrywanego narządu, czyli mięśnia sercowego, albo mózgu, co jest też istotne w udarach niedokrwiennych mózgu, czyli w tym momencie mamy patogenezę dwóch głównych przyczyn zgonów. Oczywiście, tak jak mówię ta apoliporoteina jest istotna. Wiele takich rzeczy, które można wywnioskować z biochemii, można czasami wywnioskować błędnie. Dlatego zawsze trzeba je weryfikować w obiektywnych badaniach klinicznych, tak? W których ma się odpowiednio dobrane grupy pacjentów, badaną i kontrolną. I się ich po prostu obserwuje, dokonuje się badania, jak państwo już wiecie, mam nadzieję, prospektywne, a nie retrospektywne. Dochodzi do prospektywnej oceny, analizy badań. Państwo macie pokazane wiele różnych badań. Jest ich metaanaliza, i co się okazuje? Że mniej więcej, jeżeli ktoś ma wysokie stężenie lipoproteiny a, to u niego ryzyko wystąpienia zawału mięśnia sercowego rośnie mniej więcej o 1,7 raza. Tak? Czyli jest prawie dwukrotnie większe niż u osoby, która ma niskie stężenie tej lipoproteiny. Czyli państwo widzicie, że jest ona sama w sobie bardzo istotnym czynnikiem ryzyka. W związku z tym można by wyciągnąć wniosek, że warto ją oznaczyć, żeby się przekonać, jakie to ryzyko jest. Tutaj mam kolejne takie właśnie badanie PROCAM, w którym też pokazano ryzyko zawału mięśnia sercowego. I później właśnie wtórna analiza w zależności od wyjściowego stężenia lipoproteiny a. I widzicie państwo, te osoby, które mają powyżej 0,2 g/l tej lipoproteiny, no to w tym momencie na skutek tych mechanizmów, o których mówiłem wcześniej, ich ryzyko względne wystąpienia zawału mięśnia sercowego jest prawie dwukrotnie wyższe niż u osoby, która ma to stężenie poniżej 0,2g/l. No i oczywiście zależy to od stężenia cholesterolu LDL, ale niezależnie jakbyśmy wyeliminowali to stężenie cholesterolu LDL to, to ryzyko i tak nam dosyć istotnie rośnie, tak? Czyli można by oznaczyć tą lipoproteinę po to, aby się przekonać czy rzeczywiście to ryzyko mamy większe czy mniejsze. I rzeczywiście w tym celu to się robi u osób ze szczególnie wysokim ryzykiem. Niemniej jednak nie wykonuje się tych oznaczeń rutynowo. Dlaczego? Dlatego, że ich przydatność jest stosunkowo niewielka. Powszechnie stosowane leki hipolipemizujące nie mają żadnego wpływu na stężenie tej lipoproteiny. Pamiętacie państwo, że w 90% uwarunkowane jest to stężenie czynnikami genetycznymi w związku z tym leki nie mają na nie żadnego wpływu. A te pozostałe 10% to głównie właśnie procesy zapalne. No i teraz co trzeba zrobić? Trzeba wyeliminować właśnie toczące się procesy zapalne, które wpływają na układ lipidowy i dopiero wtedy może zmniejszyć to stężenie lipoproteiny. Natomiast nie mamy żadnych innych skutecznych możliwości farmakologicznej interwencji. Inne substancje no to potencjalnie wysokodawkowana niacyna, kiedyś się ją stosowało, być może państwo czytaliście wytyczne to jeszcze ona ciągle się gdzieś tam pojawia, obecnie niacyna, szczególnie w Polsce w ogóle nie jest stosowana, wysokodawkowana, w leczeniu zaburzeń lipidowych, dlatego że działa, że ma niektóre działania niepożądane, przede wszystkim są to działania niespecyficzne, rozszerzające naczynia, one są bardzo nieprzyjemne, to uczucie najpierw gorąca ono się nagle pojawia, zaczerwienienia skóry, no niezbyt dobre. W dodatku zaburza metabolizm węglowodanów, a znowu zaburzenia tego typu występują często u pacjentów z cukrzycą, w związku z tym ona nie jest w tej chwili stosowana. Nie ma dobrych badań prospektywnych, bo Na razie to co Państwu pokazałem to są badania, które wykazały, że jeśli ktoś ma wyższe stężenie tej lipoproteiny a to ryzyko wystąpienia zawału jest wyższe. Natomiast to jeszcze nie znaczy, że jeżeli je obniżymy, to w tym momencie to ryzyko też się obniży. Trzeba zrobić odpowiednie prospektywne badania, w których dochodzi do jakiejś interwencji mającej na celu obniżenie stężenia lipoproteiny a. Na razie też nie wiadomo w jaki sposób i dopiero wtedy gdy byśmy wykazali korzyść warto by to oznaczać rutynowo, natomiast w tej chwili rutynowo się tego nie oznacza. Robi się to jak państwo powiedziałem tylko i wyłącznie pacjentom z podwyższonego ryzyka, żeby dodatkowo lepiej oszacować to ryzyko wieńcowe, natomiast u większości osób nie ma to takiego znaczenia, natomiast jeśli chodzi o katabolizm tej lipoproteiny to wygląda on bardzo podobnie jak katabolizm LDLi, czyli właściwie cały metabolizm wygląda dokładnie tak samo, część jest wychwytywana przez wątrobę, część na skutek działania lipazy lipoproteinowej zmniejsza się do tego stopnia, że może ona ulegać albo wychwyceniu, albo filtracji nerkowej, gdzie ulega właśnie później dalszej degradacji. Może być wychwytywana także w innych tkankach, przede wszystkim tutaj istotne są właśnie płuca, które mają wysoką ekspresję różnych receptorów dla śmieci, czyli tych właśnie scavenger szczególnie receptorów dla zaawansowanych produktów glikacji przez które również ta lipoproteina też może być wychwytywana, ale jest ona też wychwytywana przez receptory znajdujące się na powierzchni makrofagów, czy na przykład przez receptory znajdujące się na tkankach syntetyzujących hormony steroidowe. Ponieważ jest ich relatywnie niewiele, to ten wychwyt taki mało specyficzny jest w zupełności wystarczający do stabilizacji jej stężenia w surowicy krwi. Druga lipoproteina to jest tak zwana lipoproteina X i ona, w przeciwieństwie do tej Lp(a) nie ma właściwie większego znaczenia aterogennego, wręcz przeciwnie, ma ona prawdopodobnie działanie przeciwmiażdżycowe. Nie wiadomo, dlaczego ona powstaje, zupełnie nie wiadomo, po co ona powstaje, natomiast występuje ona w naszym organizmie, jak państwo widzicie jest ona mała, swoją budową też jest zbliżona stosunkowo do cząsteczek LDL, aczkolwiek, jak państwo widzicie, to co ją odróżnia to fakt, że nie zawiera ona ApoB, natomiast tutaj tym białkiem stabilizującym strukturę lipoproteiny jest albumina. W związku z tym LpX powstaje na drodze mechanizmów takich jeszcze nie do końca poznanych. Natomiast wiadomo, że jeśli weźmie się na przykład żółć, o której zaraz będę szerzej mówił, i zmiksuje się ją z albuminą, to w tym momencie mogą powstawać cząsteczki właśnie lipoproteiny X, a przynajmniej cząsteczki, która mają swoją strukturą bardzo zbliżoną do lipoproteiny X.Z tego właśnie wynika jej funkcja diagnostyczna. Oprócz albuminy, która znajduje się w środku, na powierzchni znajdują się cząsteczki ApoC, co umożliwia też metabolizm tej lipoproteiny, zbliżony do metabolizmu cząsteczek LDL, między innymi aktywacji lipazy lipoproteinowej, która będzie usuwać niewielkie, jak państwo zresztą widzicie, resztki tri glicerydów, a reszta jest wychwytywana przez receptory, m.in. przez receptory Scavenger, co jest bardzo istotne, ponieważ wychwyt cholesterolu związany z tą lipoproteiną nie inhibuje endogennej biosyntezy cholesterolu. Wydawało się w związku z tym, że jest to niekorzystne, ponieważ jak państwo pamiętacie, gdy nie ma tej inhibicji, to komórka, mimo, że ten cholesterol pobrała z zewnątrz, to i tak go sobie sama endogennie syntetyzuje. Powoduje to w efekcie przeładowanie komórki cholesterolem. Jeśli ten cholesterol nie jest wówczas aktywnie odbierany, to w tym momencie dochodzi do tworzenia komórek piankowatych. Niemniej jednak, ten Lp jest na tyle mały, że nie ma to żadnego znaczenia. Usuwany, głównie, jak wcześniej powiedziałem, na drodze tych receptorów zmiatywaczy, przez układ śródbłonkowo- siateczkowy, częściowo także śledzionę, a częściowo, także przez nerki. Niskie stężenie, wystarczające do tego żeby w takich dziwnych mechanizmach się jej pozbywać. Jaka jest jej funkcja? Właśnie jak powiedziałem, funkcja jest nieznana, natomiast ona, może być pierwotnie także wydzielana do żółci, też pytanie czy ona jest pierwotnie wydzielana do żółci, czy ona tylko w żółci powstaje na skutek tego, że tam przenika niewielka ilość albumin i wtedy dochodzi do wiązania tych cząsteczek. Tak, jak państwu powiedziałem, in vitro jak zmieszamy żółć z albuminą to też nam powstanie coś zbliżonego do LpX, ale ma to znowu znaczenie diagnostyczne, mianowicie lipoproteina X, może być wykorzystywana jako marker cholestazy. Tak, skoro jest wydalana do żółci, a dalej się dostaje do przewodu wątrobowego, żółciowego wspólnego, do jelita i w ten sposób się jej pozbywamy. Natomiast w przypadku, kiedy dochodzi do cholestazy, czyli obturacji na którymś z tych etapów przepływu żółci. No to w tym momencie lipoproteina X nie może być do żółci wydalana, w związku z tym dostaje się w większej ilości do krwi, albo nie jest z tej krwi efektywnie usuwana, co powoduje wzrost, znaczny wzrost stężenia lipoproteiny w surowicy krwi. No i w efekcie lipoproteina x może być jednym z takich podstawowych, i dosyć dobrym markerem cholestazy. Jedynym tutaj czynnikiem ograniczającym jest to, że nie umożliwia ona różnicowania pomiędzy cholestazą wewnątrz, a zewnątrzwątrobową, dlaczego? Dlatego, że nie ma znaczenia dla wydalania lipoproteiny x, gdzie się znajduje obturacja, czy ona będzie w drogach żółciowych wewnątrzwątrobowych, czy zewnątrzwątrobowych, tak czy tak będziemy obserwować wzrost lipoproteiny x, czyli uniemożliwia nam to różnicowanie, ale umożliwia różnicowanie żółtaczek, w których dochodzi do zaburzenia odpływu żółci z innymi typami żółtaczek, o których z resztą będziemy mówić na ćwiczeniach, więc ma to pewne znaczenie dla Państwa na już, bo w przyszłości o wiele większe. Występują one także u pacjentów w dużej ilości z rodzinnym niedoborem LCAT, to też jest taka ciekawostka pewna, no i występują też u noworodków z niewydolną funkcją wątroby, co jest prawdopodobnie związane z nieefektywnym transportem tej lipoproteiny do żółci i jej usuwaniem, czyli mamy coś w rodzaju obturacji tylko ona jest tutaj spowodowana zablokowaniem mechanizmów transportowych dla tej lipoproteiny na skutek niedojrzałości, a nie zablokowaniem dróg żółciowych. Jak państwu powiedziałem w surowicy wiąże duże ilości też albuminy, ta albumina znajduje się w rdzeniu tej lipoproteiny, nie jest eksponowana na zewnątrz. Może ona też występować nie tylko w żółtaczce obturacyjnej, ale także w czymś co właściwie też przypomina żółtaczkę obturacyjną, czyli pierwotnej marskości wątroby. Tutaj mamy najczęściej do czynienia z obecnością autoprzeciwciał przeciwko komórkom tworzącym kanaliki żółciowe. Te przeciwciała powodują uszkodzenie tych komórek, upośledzenie ich funkcji. W efekcie mamy z jednej strony zablokowanie odpływu żółci, a przede wszystkim zablokowanie funkcji tych komórek w tworzeniu żółci. To też wygląda jak żółtaczka obturacyjna, ale przyczyna jest zupełnie inna. No i choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi, również występuje znaczne podwyższenie stężenia Lp-X. No i ponieważ ta Lp-X nie powoduje hamowania endogennej biosyntezy cholesterolu, w związku z tym obserwujemy w tych stanach również wzrost stężenia cholesterolu, czyli hipercholesterolemie, co też jest takim dodatkowym markerem problemów z odpływem żółci. Czyli z jednej strony gromadzenie tej lipoproteiny, a z drugiej brak hamowania endogennej syntezy cholesterolu czyli hipercholesterolemia towarzysząca tym stanom patologicznym.
Jak państwu powiedziałem- prawdopodobnie nie jest ona aterogenna, jej stężenie nie jest wystarczające i nie ulega ona takim modyfikacjom i może być nośnikiem różnych enzymów antyoksydacyjnych, sama w sobie też może w jakiś sposób chronić LDLe przed oksydacją, ale to są bardziej hipotezy niż stwierdzone fakty. No dobra- to mamy wszystko już o lipoproteinach, przynajmniej o tych najistotniejszych. Przejdźmy teraz do wątroby. Mianowicie zaburzenia metabolizmu lipidów. Ja tu nie będę mówił o wszystkich zaburzeniach, bo część poznaliście państwo na ćwiczeniach, więc nie będę już do tego wracał, natomiast lipidy- wiadomo, że są one dla nas bardzo ciekawym punktem uchwytu terapii i diagnostyki. Dlaczego? Bo jak państwo widzieliście 2/3 osób mają zaburzenia lipidowe, co więcej te zaburzenia mają bardzo silny związek z rozwojem choroby niedokrwiennej serca i nawet do tego stopnia silny, że tak właściwie w populacji ogólnej, wśród ludzi nie związanych z medycyną można powiedzieć, że wyłącznie cholesterol jest tym czynnikiem powodującym chorobę niedokrwienną serca. Nie jest tak do końca, ale niewątpliwie ma on jedno z głównych znaczeń. Odwracalność ryzyka związanego z czynnikiem lipidowym, to jest też bardzo istotny problem, mianowicie choć stwierdzimy zaburzenia lipidowe to możemy je wyrównać, możemy odwrócić, a skoro zlikwidujemy zaburzenia lipidowe to automatycznie w większości przypadków likwidujemy także ryzyko z tym związane, tak? Czyli jest to bardzo dobry punkt uchwytu terapii no i sama łatwość wykonywania oznaczeń i sama łatwość dokonywania interwencji farmakologicznej i niefarmakologicznej też skłania do tego żeby tym się bliżej zainteresować , ponieważ daje nam to dużo korzyści i później ewentualną przydatność do monitorowania terapii. Tutaj znowu ten związek z ryzykiem wieńcowym jest na tyle duży, że właściwie całe monitorowanie terapii chorób metabolicznych sprowadza się praktycznie do monitorowania stężenia lipidów oraz HbA1c. Jakie są działania promiażdżycowe związane z hipercholesterolemią? Już częściowo państwu o tym mówiłem, tak? Naciekanie ściany lipidowej, czyli lipoproteiny, pamiętacie że stężenie lipoprotein w ścianie naczynia jest znacznie wyższe niż w surowicy krwi w związku z tym nawet niewielkie podwyższenie stężenia lipoprotein lub cholesterolu w surowicy krwi przekłada się na znaczne nasilenie odkładania się ich wewnątrz ściany naczyniowej. Modyfikacja struktury lipoprotein – tutaj przede wszystkim glikacja, oxydacja, tiolacja. Ta tiolacja umożliwia utworzenie związków będących konglomeratami różnych lipoprotein – przez wiązania tiolowe może wiele takich struktur się połączyć tworząc jedną wielką makromolekułę, która jest później praktycznie nieusuwalna i działa cytoksycznie na komórki śródbłonka, no a komórki jak coś zaczyna je drażnić to w tym momencie hamują one syntezę prostacyklin, tak? Czyli nie mamy tego czynnika zapobiegającego adhezjo trombocytów i inicjacje procesów krzepnięcia, tlenku azotu, czyli tego naczyniopochodnego czynnika wazorelaksacyjnego no i w efekcie dochodzi do upośledzenia wazodylatacyjnej funkcji komórek śródbłonka, a nasilenia wazokonstryckcyjnej, tak? Wzrost ciśnienia tętniczego krwi, a ten wzrost ciśnienia sam w sobie jest czynnikiem, który działa nie tylko proaterogennie, ale też jest czynnikiem ryzyka wielu chorób metabolicznych no i nie jest niczym dobrym. W związku z tym te właściwości antyadhezyjne endotelium się też zmniejszają, a zwiększają się właściwości proadhezyjne na skutek zwiększenia syntezy tych molekuł adhezyjnych, selektyn i tak dalej. Natomiast, dodatkowo jak państwo już wiecie z hormonów, komórki śródbłonka mogą też syntezować endotelinę- jeden z najsilniej działających hormonów wazopresyjnych. No i ta endotelina działa przede wszystkim, może działać sytemowo zwiększając ciśnienie tętnicze krwi, natomiast działa przede wszystkim na głębsze struktury, prowadząc do migracji, proliferacji komórek mięśni gładkich, dochodzi do ich przerostu no i po prostu to są właśnie jedne z początkowych etapów rozwoju blaszki miażdżycowej. Dodatkowo dochodzi także do nasilenia konwersji angiotensyny pierwszej do angiotensyny drugiej co dodatkowo ze wzrostem ekspresji receptora do angiotensyny drugiej na powierzchni miocytów gładkich a także na powierzchni komórek śródbłonka powoduje znowu, że te komórki silnie odpowiadają na czynniki presyjne, czyli każdy bodziec, który wywołuje jakiś skurcz naczyń u osoby u której występuje dysfunkcja komórek śródbłonka będzie działał o wiele silniej, to powoduje, że zwykle osoby, które mają zaburzenia lipidowe albo choroby metaboliczne, cukrzycę mają jednocześnie nadciśnienie tętnicze, ponieważ dochodzi do zahamowania działań wazorelaksacyjnych śródbłonka naczyniowego, a nasilenie tych czynników, które działają presyjnie czyli skurczowo na komórki mięśni gładkich co po jakimś czasie prowadzi oczywiście do przerostu błony mięśniowej np. tętnicy, no i w efekcie dochodzi do utrwalonego nadciśnienia, tak? W tym momencie jak mamy przerost tych komórek, to one nie są w stanie się rozkurczyć, elastyczność ściany naczyniowej jest zbyt mała, by doszło do jej rozszerzenia, no i dochodzi do utrwalonego nadciśnienia tętniczego, które później już jest trudno leczyć, bo już nie działamy...stosujemy leki, które zmniejszają działanie tych czynników presyjnych, oczywiście wyeliminujemy ten czynnik, ale samo naczynie nie jest w stanie się samo z siebie rozkurczyć wystarczająco szybko. Nasilenie migracji monocytów i makrofagów i przekształcanie monocytów do makrofagów w ścianie naczyniowej to znowu te same czynniki, które tutaj wcześniej wymieniłem, o indukcji proliferacji miocytów mówiłem, no i to, co bardziej istotne zaburzenia równowagi pomiędzy procesami krzepnięcia i fibrynolizy, na korzyść procesu krzepnięcia, czyli mamy tutaj tzw. gotowość prozakrzepową i to jest znowu coś, co spotykamy na przykład u każdego pacjenta z cukrzycą typu II. W efekcie, skoro wiemy, że u tych pacjentów występuje gotowość prozakrzepowa, no to takim leczeniem podstawowym tego, oprócz oczywiście leczenia hipoglikemizującego, jest leczenie mające na celu hamowanie procesów wykrzepiania, czyli stosowanie leków przeciwpłytkowych, z których państwo znacie na pewno Aspirynę. No i mamy jak Państwo widzicie wiele różnych czynników ryzyka – ciśnienie, otyłość – o tej otyłości będę za chwilę jeszcze mówił, bo ona jest ważna z punktu widzenia innego powikłania, które nie wydaje nam się powiązane z miażdżycą tętnic, hiperinsulinemia towarzysząca insulinooporności, cukrzyca, no i tutaj zaburzenia lipidowe o których mówiliśmy: hipertrójglicerydemia, występowanie mały, gęstych przede wszystkim LDLi, ale też w mniejszym stopniu HDLi to prowadzi do niskiego stężenia HDLi i w efekcie rozwoju miażdżycy tętnic. Dlaczego tak jest? Jednym z taki bardzo ważnych czynników tu jest insulinooporność – ona występuje u prawie wszystkich chorych z cukrzycą typu drugiego, ale występuje też u chorych ze stanem przedcukrzycowym. Jakbyście popatrzyli na statystyki to osób które mają cukrzycę, które o tym nawet nie wiedzą jest, też w Polsce nawet 6 do 7%, a są szacunki mówiące że nawet do 8%, co 12-sta osoba jest chora na cukrzyce, z czego połowa tych osób w ogóle o tym nie wie, natomiast jeszcze więcej osób ma tzw. insulinooporność czyli pewien stan przed cukrzycowy, który na przeciągu mniej więcej 5-10 lat prowadzi do ujawienia się klinicznego cukrzycy czyli takich osób z tego typu problemami mamy bardzo dużo, a jak państwo widzicie na podstawie tych czynników, które są tutaj wymienione dosyć łatwo jest je wykryć. Zaraz sobie powiemy z punktu widzenia biochemicznego dlaczego akurat z takimi patologiami mamy do czynienia. Są to osoby mające otyłość brzuszną. W jaki sposób ją najprościej stwierdzić? Mierzy się po prostu obwód tali i obwód bioder, dzieli się jedno przez drugie. Uzyskujemy tzw. wskaźnik WKR, no i teraz w zależności od płci jeśli on przekracza odpowiednią wartość to możemy powiedzieć, że mamy do czynienia z otyłością brzuszną. Jak państwo sądzicie, dlaczego otyłość brzuszna jest dla nas takim istotnym czynnikiem wystąpienia insulinooporności i później właśnie powikłań tej choroby? Jeśli ktoś jest ogólnie otyły to nie ma takiego znaczenia, natomiast jeżeli jego tkanka tłuszczowa mieści się głównie w brzuchu to w tym momencie jest to bardzo złe? (Pytanie z widowni: jest aktywna metabolicznie?)Tak, jest aktywna metabolicznie, to jest jeden powód, a drugi powód jak państwo popatrzycie z anatomii na lokalizację tej tkanki, to krew żylna wypływająca z tej tkanki dostaje się gdzie? Do żyły wrotnej tak? A jak się dostanie do żyły wrotnej to jest praktycznie całość lipidów, które tam zostały uwolnione jest wychwytywana przez wątrobę i z nich są syntetyzowane cząsteczki VLDL. Natomiast, jeżeli mamy tkankę tłuszczową obwodową to raz że ona jest mniej aktywna metabolicznie, czyli insulinooporność też powoduje mniej nasiloną lipolizę w tej tkance, ale dwa że nawet jeśli ta lipoliza tam występuje to jeszcze po drodze jest duża szansa że te kwasy tłuszczowe się rozcieńczą, głównie w krwi i zostaną wychwycone przez tkanki obwodowe np. przez komórki mięśni poprzecznie prążkowanych tak? Czyli komórki mięśniowe. W związku z tym w tym momencie większość tych kwasów tłuszczowych nie trafia do wątroby, czyli nie są z nich syntetyzowane aterogenne lipoproteiny. Kolejna rzecz to mówimy o reakcjach glukozy no ale to jest oczywiste, jeżeli mamy insulinooporność, insulina nie działa wystarczająco silnie to w tym momencie (44:47-44:48) tą reakcję …glukozy. Nadciśnienie tętnicze. Już część tego patomechanizmu nadciśnienia państwu pokazałem, tak. Dysfunkcja komórek śródbłonka i nasilenie działania czynników presyjnych, a osłabieniu działania czynników wazorelaksacyjnych i miażdżyca, która następuje na skutek, tzw. aterogennej dyslipoproteinemii, która jest niezwykle tutaj ważna i też mechanizm powstawania jest dosyć ciekawy. Widzicie państwo, że mamy kilka czynników, tak? Jeżeli rozpoznamy 3 z nich to możemy powiedzieć , że u kogoś występuje insulinooporność . No i w związku z tym znacznie podwyższone ryzyko wystąpienia powikłań chorób metabolicznych , czyli tych właśnie chorób układu sercowo-naczyniowego. Wiecie już państwo, że w przypadku właśnie insulinooporności u pacjentów z cukrzycą typu 2 mamy znaczną hipertrójglicerydemię. I tutaj państwo macie to odzwierciedlone też właśnie na prostym wykresie- stężenie trójglicerydów, a wydzielanie. Widzicie państwo, że im wyższa insulinooporność to też przekłada się na wyższe wydzielanie insuliny w teście OGTT przy czym ona nie działa oczywiście skutecznie, ze względu insulinooporność. Widzicie Państwo, że ta korelacja jest niemalże prosta i oczywista czyli im większa insulinooporność tym większe stężenie trójglicerydów. Zajmijmy się teraz tym co nas interesuje czyli zaburzeniami lipidowymi które można spotkać i w cukrzycy i w zespole insulinooporności. Jakie to będą zaburzenia? Przede wszystkim wzrost stężenia trójglicerydów. Dlaczego? Ponieważ jeśli mamy niedobór działania insuliny to w tym momencie dochodzi do nasilenia lipolizy w tkance tłuszczowej i te wolne kwasy tłuszczowe trafiają nam do wątroby gdzie są syntezowane z nich VLDLe i jak państwo pamiętacie te cząsteczki są przede wszystkim nośnikami trójglicerydów w związku z tym dochodzi do znacznej hipertrójglicerydemii. Dochodzi do obniżenia stężenia HDLi dlaczego to zaraz państwu pokażę. No i tworzą się nam małe gęste LDLe. Natomiast to co jest bardzo ważne w przypadku dyslipidemii cukrzycowej to fakt że jak państwo popatrzycie na stężenie LDLi, a tym bardziej na stężenia cholesterolu całkowitego to wcale nie jest jakoś dramatycznie podwyższone i tak naprawdę i tak właściwie u 80% pacjentów z cukrzycą stężenie cholesterolu całkowitego jest absolutnie w normie. Nieznacznie podwyższone jest samo stężenie cholesterolu LDL, dlatego, że to podwyższanie LDLi jest rekompensowane przez obniżanie stężenia HDLi, w związku z tym widzicie państwo, że jeżeli u kogoś badamy układ lipidowy i ograniczamy się wyłącznie do oznaczenia stężenia cholesterolu całkowitego to popełniamy bardzo poważny błąd, ponieważ nie jesteśmy w stanie zdiagnozować poważniej choroby jaką jest dyslipidemia występująca u osób z cukrzycą. No i dodatkowo dochodzi do wzrostu frakcji HDL3, obniżenia frakcji HDL1 oraz HDL2, czyli widzicie państwo że odbiór cholesterolu z tkanek obwodowych przez cząsteczki HDL też staje się stosunkowo mało efektywny, natomiast, jak powiedziałem, LDL jest zazwyczaj jest niezbyt podwyższony, umiarkowany, co powoduje u tych pacjentów, właściwie to gdybyśmy popatrzyli na badania, właśnie tylko tych całkowitych lipidów to byśmy rozpoznali co najwyżej hipertriglicydemię, czasami znaczną i co więcej u tych osób, szczególnie w okresie poposiłkowym dochodzi do znacznej hiperglikemii, no ale lipidów nigdy nie badamy na czczo, czyli w związku z tym też nie mamy możliwości wykrycia tego faktu. Możemy popatrzeć na inne badania. Możemy zobaczyć na przykład w elektroforezie jak wyglądają poszczególne frakcje. Można oznaczyć metodami immunologicznymi poszczególne składniki białkowe. No i jak to będzie wyglądać? Podwyższone będą trójglicerydy i wszystkie ich nośniki, czyli przede wszystkim VLDLe. LDLe będą w sposób umiarkowany podwyższony, ale będą w normie. Małe gęste LDL będą zdecydowanie podwyższone, ale państwo wiecie że w takiej rutynowej elektroforezie nie jesteśmy w stanie wykryć tych podfrakcji. Tam musimy specjalne techniki stosować do wykrycia frakcji właśnie tych małych gęstych LDL-i. A z tego rutynowego to będziemy widzieć znaczny wzrost stężenia VLDL-i. Możemy sobie dodatkowo oznaczyć apoB, które występuje i na cząsteczkach LDL i VLDL. W związku z czym ilość apoB również będzie podwyższona. Natomiast to co będzie obniżone to HDLe i markery HDL-i czyli ich głowna apoproteina apoA1. Podobnie będzie też podwyższone apoA4, ale to się generalnie rzadziej oznacza. No i jaki jest mechanizm powstawania tych zmian. No czyli mamy insulinę, która powinna działać na receptor insulinowy, ale nie działa ponieważ mamy insulinooporność tak? W efekcie nie mamy działania działania hamującego lipolizę w adipocytach, no i tu znowu te adipocyty brzuszne ze względu na wyższą aktywność metaboliczną, będą one przede wszystkim miały nasiloną lipolizę, co prowadzi do uwalniania zwiększonych ilości kwasów tłuszczowych. No i to już państwu wspominałem i o czym będziemy mówili jeszcze w przyszłości, a mianowicie że wolne kwasy tłuszczowe, w zależności od swojej budowy mają silne działanie cytotoksyczne - przede wszystkim na komórki śródbłonka. Natomiast niezależnie od tego działania, trafiają one w końcu do wątroby i wątroba zaczyna z nich syntetyzować ponownie trójglicerydy które wbudowywują się wcząsteczki VLDL i stąd mamy właśnie podwyższone stężenie trójglicerydów. Normalnie to stężenie trójglicerydów powinno być mniej więcej na poziomie do 200mg/dl, aczkolwiek pożądane to jest w granicach 150-180mg/dl. U pacjentów z cukrzycą jeżeli ona jest niewyrównana te stężenia trójglicerydów mogą sięgać nawet kilku tysięcy mg/dl. A pamiętacie państwo, że jeżeli przekroczymy mniej więcej granicę 400-500 mg/dl, to niezależnie od tego działania toksycznego na układ naczyniowy, znacznie nam rośnie ryzyko wystąpienia innego powikłania układu hipertriglicerydemii, czyli ostrego zapalenia trzustki, tak? To jest związane z tym, że te trójglicerydy są przenoszone właśnie albo przez chylomikrony, wtedy jest jeszcze gorzej, to są egzogenne, natomiast endogenne przez cząsteczki VLDL, które są też relatywnie duże, mają kilkaset nanometrów średnicy i utrudniają przepływ krwi przez naczynia odżywiające właśnie trzustkę, co prowadzi do zaburzeń i aktywacji wewnątrzkomórkowych enzymów proteolitycznych i później ostrego zapalenia trzustki. Tutaj mamy wzrost stężenia trójglicerydów, apoB100 oraz VLDLi, które możemy sobie w elektroforezie zmierzyć. Pamiętacie państwo, że mamy taki enzym, który się nazywa CETP, czyli enzym umożliwiający transfer estrów cholesterolu, który powoduje wymianę trójglicerydów z cząsteczkami HDL i w zamian zestryfikowany cholesterol trafia na cząsteczki VLDL. W związku z tym skład cząsteczek VLDL się praktycznie niewiele zmienia, one stają się trochę uboższe w trójglicerydy, trochę bogatsze w cholesterol. Natomiast ma to olbrzymi wpływ na cząsteczki HDL, jak pamiętacie są one kilkaset razy mniejsze niż cząsteczki VLDL. W związku z tym nawet niewielki dodatek trójglicerydów powoduje, że stają się one bogate w trójglicerydy, a praktycznie nie występuje w nich cholesterol albo jest go bardzo niewiele- powoduje to, że stają się przedmiotem zainteresowania lipazy lipoproteinowej- wątrobowej w tym wypadku, która powoduje hydrolizę tych trójglicerydów, w tym momencie tak, że: straciliśmy estry cholesterolu, mamy APOA1, straciliśmy trójglicerydy w wyniku działania tej lipazy, a więc głównie to co nam zostało to przede wszystkim białko z niewielką ilością czynnika lipidowego. Skoro HDLe są fizjologicznie małe, 10-20 nm, a po czymś takim są już ultra małe to dochodzi do ich ultrafiltracji w nerkach i hipersekrecji do moczu pierwotnego. Tam oczywiście czyhają te białka, o których wcześnie mówiłem. W tym momencie produkcja wolnego APOA1 jest tak duża, że ten mechanizm wychwytu ulega saturacji i w efekcie dużą część tej lipoproteiny tracimy drogą nerkową i efekt końcowy jest taki, że zaczyna nam brakować HDL, tak> Właśnie widzicie Państwo dlaczego mamy mało HDL-i w dyslipoproteinemii cukrzycowej. No i drugi mechanizm to jest to samo, wychwyt, wymiana przy pomocy CETP z cząsteczkami LDL i w ten sposób cząsteczki LDL dojrzewają , tworzą się z nich cząsteczki tak zwane małe gęste LDL-e, które maja silne właściwości aterogenne- to już państwu w przeszłości mówiłem. Że one ulegają retencji, łatwo przenikają ściany naczyniowej- też ze względu na swoją niewielką średnicę, kilkudziesięciu nanometrów. No i tutaj mamy właśnie drugi składnik tych zaburzeń lipidowych, czyli wzrost stężenia małych, gęstych LDL-i. Co jednak jest dla nas problematyczne, bo jak państwo pamiętacie jedyną metodą oznaczania to jest właśnie albo ultrawirowanie, które trwa właśnie kilka dni i się tego nie robi do celów innych niż naukowe, albo NMR lipoprotein, który staje się powoli dostępny, ale ciągle z jego dostępnością nie jest tak dobrze jak być powinno, tak. No i w związku z tym efektem końcowym jest podwyższenie stężenia trójglicerydów, a jak mamy podwyższone stężenie trójglicerydów to dochodzi do zahamowania metabolizmu innych lipoprotein bogatych w te trójglicerydy, tak? Ponieważ nie jest ten metabolizm potrzebny do niczego skoro mamy dużą wyjściową ilość kwasów tłuszczowych. Więc większość tkanek obwodowych raczej zwija w tym momencie lipazę lipoproteinową, tak. Skoro może sobie wolne kwasy tłuszczowe pobierać. Pamiętacie państwo jak pokazywałem jak to działa, jak działa regulacja ekspresji lipazy lipoproteinowej na powierzchni śródbłonka naczyniowego. To w tym momencie jak, np. komórki mięśni poprzecznie prążkowanych mają wolne kwasy tłuszczowe w ilości wystarczającej to nie syntetyzują lipazy lipoproteinowej. W związku z tym jej ubywa na powierzchni komórek śródbłonka. Co za tym idzie mamy problem ze zmiataniem remnantów chylomikronów , VLDL-i . One potencjalnym mechanizmem receptorowym są wychwytywane, ale też wątroba jest nimi przeładowana , więc nic dobrego się z tym nie dzieje i to tym bardziej promuje syntezę małych gęstych LDL-i. Niskie stężenie HDL to już mówiłem dlaczego występuje. No i nasilona gotowość prozakrzepowa. Czyli widzicie państwo, że sama hipertrójglicerydemia ma tutaj dosyć istotne znaczenie promiażdżycowe, natomiast ono nie jest aż tak istotne jak w przypadku samego cholesterolu, tak, natomiast to co tu jest ważne to te trójglicerydy oczywiście, ale przede wszystkim zmiany jakie wywołują zwiększona ilość małych gęstych LDL-i i niskie stężenie cząsteczek HDL. Tak? Dlaczego te małe gęste LDL są takie szkodliwe to też już państwu mówiłem, to tylko krótko podsumowując zwiększona podatność na oksydacje, zwiększona przepuszczalność dla naczyń, zmiana konformacji właśnie ApoB, czyli uniemożliwienie wiązania z receptorem odpowiednim no i w efekcie często współwystępowanie wysokiej trójglicerydemi i niskim HDL-em , czyli właśnie elementem składowym tej dyslipoproteinemii cukrzycowej, no i w efekcie prowadzi do znacznie zwiększonego ryzyka wieńcowego. Tak, no i jakie są tego konsekwencje, jak już państwu mówiłem u pacjentów z cukrzycą, gdybyś my popatrzyli globalnie na te ogólne markery metabolizmu lipidów to one wcale nie są aż tak zaburzone, natomiast można wysunąć wniosek ze ta cukrzycowa lipodysproteinemia nie jest aż tak wielkim problemem. Gdy popatrzymy jednak na wyniki z badan klinicznych: osoba która jest w prewencji pierwotnej która jeszcze nie miała zawału mięśnia sercowego, zdrowa- ryzyko wystąpienia w ciągu 7 lat incydentu sercowo-naczyniowego na poziomie 3,5%, u osoby która wcześniej nie miała zawał mięśnia sercowego ryzyko, a ma tylko cukrzyce to ryzyko wzrasta do 20 %, a u osoby która nie ma cukrzycy a miała wcześniej zawał wynosi dalej 19 %. Jaki z tego wniosek? Że te stany są równoważne i można powiedzieć, że jak ktoś ma cukrzyce to jest to równoważnik choroby niedokrwiennej serca . W związku z tym każda osoba która ma cukrzyce, musi być traktowana i leczona tak jak osoba po zawałach mięśnia sercowego, czyli ona od razu wchodzi nam do prewencji wtórnej, natomiast widzicie Państwo jeśli była dodatkowo ­po zawale i ma cukrzyce no to, to ryzyko jest w tym momencie gigantyczne; jest to jeden z bardzo silnych czynników obciążających. Ja o cyklu Ramble`a nie będę mówił za dużo. Wiecie państwo że taki cykl istnieje i macie państwo przygotować na seminaria, a więc­ nie będę was wyręczał. Już pewnie część państwa to zrobiła. On jest dla nas dość istotny właśnie z punktu widzenia zaburzeń. Można go rozpatrywać w kwestiach fizjologicznych i patologicznych, zaburzenia- znowu tutaj zespół insulinooporności, który powoduje zmianę jakby metabolizmu człowieka i przede wszystkim napływ wolnych kwasów tłuszczowych do mięśni i w efekcie upośledzenie wychwytu i metabolizmu glukozy co prowadzi do hiperglikemii, ale nie będę tematu rozwijał bo to już jak państwu mówiłem jest to temat seminaryjny więc sobie państwo możecie sami to przelecieć. Wróćmy jeszcze na chwile do cholesterolu, tak? Znowu czy cholesterol rzeczywiście jest taki patogenny czy rzeczywiście jest to takie istotne? Jak państwo spojrzycie tutaj mamy krzywe dla różnych stężeń cholesterolu - tutaj mamy prawdopodobieństwo przeżycia - no i co się okazuje? Jeśli ktoś ma wyższe stężenie cholesterolu to jego szansa przeżycia, tak np. 30-letniego, jest dramatycznie niższa. Jeżeli ktoś ma stężenie relatywnie niższe, poniżej 4,7 mmol/l to w tym momencie jego szansa na przeżycie 30 lat waha się od 80% - 85%. Jeśli ktoś ma stężenie cholesterolu zaledwie o 50% wyższe to ta szansa spada mniej więcej do wartości około 65%. Czyli 20% umiera z powodu hipercholesterolemii. Widzicie państwo, że problem jest istotny, ale mało tego, problem możemy rozpatrywać jeszcze bardziej szczegółowo. Nie patrzeć tylko na stężenie cholesterolu całkowitego. Jak państwo widzicie ono może być mylące szczególnie u osób, u których występują zaburzenia metabolizmu węglowodanów. No to zobaczmy jak to wygląda w odniesieniu do poszczególnych lipoprotein. I tutaj mamy dokładnie tak samo. W zależności od stężenie cholesterolu HDL, tak, i cholesterolu LDL, czyli cholesterolu w surowicy, który głównie jest związany z cholesterolem LDL, to widzimy dokładnie ten sam efekt. Jeżeli bardziej rośnie nam stężenie cholesterolu całkowitego tym ryzyko wystąpienie choroby niedokrwiennej serca nam również rośnie, a w przypadku cholesterolu HDL korelacja jest odwrotna . Im więcej mamy cholesterolu HDL tym to ryzyko nam maleje. Oczywiście są wyjątki od tej zasady, tak jak mówiłem, czasami występują zespoły, w których występuje bardzo wysokie stężenie HDL nie przekraczające 100-110 mg/dl i to może prowadzić albo do tzn. zespołu długowieczności i te osoby są absolutnie chronione przed rozwojem miażdżycy, są to np. osiemdziesięciolatkowie czy stulatkowie bez jakichkolwiek zmian miażdżycowych, ale może to także prowadzić do przyśpieszonego rozwoju miażdżycy, w zależności od koincydencji różnych innych szlaków metabolicznych, które z są powiązane z metabolizmem tego HDL. Ten wykres umożliwia nam sformułowanie takiej generalnej zasady, która właśnie uzasadnia cele terapii, a mianowicie obniżenie frakcji cholesterolu LDL o 1 mg%, powoduje redukcję ryzyka choroby niedokrwiennej serca o 1%. 1%, nie jeden 1 punkt procentowy. Czyli jeżeli mieliśmy 100% to redukcja o 1 % to będzie do 99%. Ale to jest zaledwie 1 mg, zwykle udaje się nam przy pomocy nowoczesnych terapii zredukować stężenie cholesterolu mniej więcej od 40 do nawet 100 mg/dl, czyli widzicie, że jesteśmy w stanie o połowę zredukować tą interwencją ryzyko choroby niedokrwiennej serca. Tak naprawdę nawet o więcej, ponieważ jednocześnie zwiększając stężenie HDL, to ryzyko maleje nam i o każdy wzrost stężenia cholesterolu HDL o 1mg/dl to ryzyko maleje nam aż o 3%. W związku z tym można by się zastanowić, co jest lepszym celem terapii- obniżanie LDL, czy podwyższanie HDL, jak państwo sądzicie? Tłum: obniżanie LDL. A dlaczego? Głoś śmiałka z tłumu: Były badane enzymy, które miały podwyższać HDL ale zostały wycofane. Nawet nie tyle wycofane, one ciągle są stosowane ale nie dlatego, żeby one miały jakąkolwiek prewencję chorób niedokrwiennych serca- z innych powodów. Ale rzeczywiście tego typu badania- tak jak państwu powiedziałem czasami takie wiadomości z nauk podstawowych, także z biochemii, prowadzą nas na manowce w związku z tym warto zawsze je skonfrontować później z przeprowadzonymi badaniami klinicznymi. Rzeczywiście, tak jak pan mówi, że wszystkie badania kliniczne pokazały, że ryzyko związane z LDLami jest ryzykiem odwracalnym, im bardziej je obniżymy, to w tym momencie obniżamy ryzyko wystąpienia choroby niedokrwiennej serca. Natomiast podwyższanie, szczególnie farmakologiczne stężenia HDLi nie przynosi żadnych efektów pozytywnych, tak? Czyli nie jest to punkt uchwytu terapii. Nie ma dla nas znaczenia. Natomiast ma to znaczenie dla oszacowania wyjściowego ryzyka u pacjenta, czyli w trakcie diagnostyki. Natomiast później w czasie leczenia HDLi nie stosuje się do monitorowania. W związku z tym cała nasza terapia jest ukierunkowana na obniżenie stężenia LDL, a HDL i jego wzrost stężenia jest niejako efektem ubocznym. Tak jak państwo, jak pan tutaj właśnie też mówił, takim enzymem kluczowym, który wpływa na metabolizm HDL-i i wpływa w bardzo dużym stopniu na ich stężenie jest CETP, czyli ta transferaza przenosząca estry cholesterolu, ponieważ jak ona ich nie będzie przenosić to w tym momencie nie będzie dochodzić do tego ubytku HDL-i, o którym państwu mówiłem, związanego później z działaniem lipazy lipoproteinowej i utratą drogą nerkową. Co więcej, u zwierząt, u których CETP praktycznie nie występuje, albo jego aktywność jest znikoma, są one odporne na miażdżycę, a u zwierząt, u których aktywność jest wysoka, są one dosyć podatne na miażdżycę, w tym u człowieka. W związku z tym można by wyciągnąć taki naturalny wniosek, że jeśli CETP zaihnibujemy, no to w tym momencie rzeczywiście gwałtownie nam wzrasta stężenie HDL-i, ponieważ one nie są metabolizowane, i to spowodowało, że wymyślono kilka leków, które macie państwo tutaj wymienione, ale nie warto się, że tak powiem, nimi specjalnie zajmować i tymi nazwami sobie głowy zaprzątać, ponieważ właśnie w zeszłym roku przerwano wszystkie trial’e (ang. trial) kliniczne związane z tymi lekami dlatego, ze wszystkie one wykazały, że inhibicja CETP nie przynosi żadnych efektów korzystnych, a wręcz przeciwnie może przynosić efekty niekorzystne pomimo znacznego wzrostu stężenia HDLi ale problem polega na tym, że co prawda HDle nam rosną natomiast one są dysfunkcyjne i nie umożliwiają efektywnego transportu cholesterolu z tkanek pokładowych i to spowodowało, że właściwie jest to coś co już jest na dzień dzisiejszy wiemy ślepą uliczką. Podobnie inne tutaj dane, proszę zauważyć wykonano tutaj metaanalizę, czyli połączenia różnych badań klinicznych bardzo podobnych do siebie. Prawie 300 tysięcy pacjentów. Co się z tego okazało mianowicie, że każda interwencja farmakologiczna nie ma żadnego znaczenia dla ilości zdarzeń ze strony układu sercowo - naczyniowego, czy śmiertelności, śmiertelności ogólnej. Czyli mówiąc krótko jakiekolwiek farmakologiczne podwyższanie stężenie HDLi nie ma żadnego znaczenia praktycznego. W tym momencie nie tylko te inhibitory CETP wyleciały, ale wyleciały także inne leki, mianowicie fibraty, które państwo powinni znać o tyle, że są one ligandami receptora dla jądrowego PPAR alfa. No i w związku z tym zainteresowanie tą strategią dramatycznie zmalało, w związku z tym fibraty obecnie są stosowane tylko w jednym wskazaniu, mianowicie u osób u których występuje znaczna hipertrójglicerydemia, która zagraża zapaleniem trzustki- ponieważ one znacznie obniżają stężenie trójglicerydów. Natomiast z myślą o prewencji chorób układu sercowo naczyniowego nie mają one żadnego znaczenia. W związku z czym co nam zostało? Zostały nam te trzy pierwsze główne grupy leków. Mianowicie inhibitory reduktazy HMG-CoA, czyli statyny, państwo wiecie, a przynajmniej powinniście już syntezę cholesterolu znać. Statyny są inhibitorami enzymu kluczowego na drodze biosyntezy cholesterolu, w związku z czym powstaje mniej cholesterolu endogennego, a co za tym idzie obniża się stężenie LDLi. I to jest na dzień dzisiejszy najbardziej uznana, najlepiej udowodniona metoda terapii zaburzeń lipidowych u wszystkich pacjentów. One mają wiele innych działań, jak państwo pamiętacie biosyntezę cholesterolu, to na tej ścieżce biosyntezy cholesterolu powstają inne bardzo ważne związki. Jakie? No, co jeszcze syntetyzowane jest przy okazji cholesterolu, bo w tym cyklu syntezy cholesterolu w zasadzie cholesterol nie jest istotny, bo jak państwo widzicie możemy go sobie pobierać egzogennie, tak? Większość cholesterolu jest egzogenna, nie endogenna. Nie musimy go intensywnie syntetyzować, chyba, że jesteśmy na etapie płodu, albo intensywnie się jako noworodki rozwijamy. Ale u człowieka dorosłego biosynteza cholesterolu nie ma właściwie żadnego znaczenia. Co jeszcze istotnego powstaje na drodze tego właśnie cyklu biosyntezy cholesterolu? Ubichinon, dolichol, Co jeszcze? Pirofosforan farnezylu (głos z sali). Tak. I czego? Geranylo – geraniolu, tak? Czyli związki farnezylowe i geranylowe powstają na drodze, dlatego też ten szlak w tej chwili nie nazywa się szlakiem biosyntezy cholesterolu, tylko dla podkreślenia faktu, że te półprodukty mają większe znaczenie, nazywa się go szlakiem mewalonianowym – bo z tego mewalonianu powstają później pięcio-, dziesięcio i pietnastowęglowe łańcuchy, które służą nam do czego? Jak państwo pamiętacie jeszcze – mam nadzieję – modyfikacje postranslacyjne białek, służą one właśnie do wykonywania modyfikacji postranslacyjnych białek, co umożliwia ich zakotwiczenie w błonie komórkowej. Pokazywałem państwu wcześniej, że wiele różnych czynników działa presyjnie na dysfunkcyjne komórki śródbłonka naczyniowego. Takie hormony jak angiotensyna II, czy endotelina mają budowę polipeptydową, a co za tym idzie receptor dla tych hormonów występuje gdzie? W błonie komórkowej. Czyli ten receptor występuje w błonie, więc żeby się w tej błonie zakotwiczyć, musi ulec modyfikacji postranslacyjnej, jaką jest przyłączenie jakiejś reszty lipidowej, hydrofobowej, np. geranylogeraniolu. To z kolei powoduje, że jeśli zablokujemy ten szlak mewalonianowy, to w tym momencie te ważne półprodukty biosyntezy cholesterolu nam nie powstaną, zatem będzie dochodzić do upośledzenia prenylacji białek co za tym idzie receptory dla wielu czynników nie mogą zakotwiczyć się w błonie komórkowej. Efekt tego jest taki, że mamy podwyższone stężenie np. angiotensyny 2, ale mamy mało receptora na powierzchni komórek dla tej angiotensyny i w efekcie ona nie działa. A to jest coś o co by nam chodziło u osób z zaburzeniami lipidowymi- o obniżenie reakcji na działanie właśnie tych czynników presyjnych. Przy okazji blokujemy biosyntezę wielu innych potencjalnie ważnych rzeczy np. hormonów steroidowych i obserwujemy rzeczywiście zmniejszenie stężenia tych hormonów, ale okazuje się że w praktyce nie ma to żadnego znaczenia bo tak jak państwu powiedziałem często ważniejszy jest stosunek poszczególnych hormonów szczególnie działających antagonistycznie, a nie ich bezwzględne stężenie. Nowa strategia postępowania, też państwu ostatnio mówiłem przy okazji receptora dla LDL, tu mamy taki enzym PCSK9- konwertaza probiałkowa typu 9. Co on robi? Mianowicie enzym ten odszczepia receptor dla LDL z powierzchni błon. Czyli zwiększona aktywność tego enzymu prowadzi do obniżenia ilości receptora dla LDL, ponieważ on zostaje po prostu z błony odcięty i w efekcie mamy mutacje, które prowadzą do patologicznej aktywności tego enzymu, które prowadzą do znacznej hipercholesterolemii. To wygląda jak hipercholesterolemia rodzinna, to się rzadko zdarza. To jest mniej więcej wśród hipercholesterolemi rodzinnych mniej więcej na poziomie 1-3% Natomiast obecnie mamy inhibitory, one są w sferze badań klinicznych dopiero, tego enzymu. Inhibicja tego enzymu powoduje, że on nie odcina receptorów dla LDLi, wysokiego powinowactwa, czyli jest ich więcej, czyli tkanki, w tym wątroba wychwytują chętniej LDLe, co powoduje znaczne obniżenie cholesterolu LDL. Czyli drugi taki mechanizm działania, one są w sferze badań. Żywice jonowymienne to już jest właściwie coś co znamy z przeszłości, dlaczego to przy kwasach żółciowych może o tym szerzej będzie. W tej chwili są rzadko stosowane, jeżeli już to u dzieci. No i mamy jeszcze jedną możliwość, tutaj akurat ona jest nie wymieniona, czyli inhibitory wychwytu cholesterolu z przewodu pokarmowego, czyli np. ezetimib, które jak państwo pamiętacie działa na to białko Niemanna-Picka, które jest odpowiedzialne za transport cholesterolu przez enterocyt i w efekcie prowadzi do znacznego zahamowania tego transportu, również prowadzi do znacznego obniżenia stężenia cholesterolu, szczególnie, jeśli połączymy to z inhibitorem reduktazy HMG-CoA. No, a nie ma specjalnie czasu mówić o tych lekach, które są domeną farmakologii,w przyszłości państwo się tym zajmiecie. I tutaj pamiętacie państwo, że w tym właśnie szlaku mewalonianowym powstaje ubichinon, dolichol, to jest oczywiście ważne, ale przede wszystkim, z punktu widzenia chorób metabolicznych, to ważny jest, te białka geranylo-geranylowane i farnezylowane czyli, mówiąc krótko i prościej, prenylacja białek, która ulega zaburzeniu właśnie przez te leki. O tym nie ma czasu mówić, to sobie państwo w przyszłości doczytacie (przeszukiwanie slajdów)...I...jeszcze chwila i mamy ..... kwasy żółciowe. Mamy ten cholesterol, który generalnie pod wieloma względami jest zły, oczywiście jeśli wyeliminujemy te czynniki związane z cholesterolem, w związku z tym czasami trzeba by go wyeliminować. Generalnie to przyjmowanie cholesterolu z pokarmem, jego endogenna synteza jest większa niż zapotrzebowanie, w związku z tym, żeby nam to się wszystko zbilansowało musimy mieć możliwość wydalania tego cholesterolu. My taką możliwość mamy, dzięki temu, że mamy żółć, która umożliwia wyrzucanie wielu rzeczy z naszego organizmu, które mają wspólną cechę – są lipofilne. Jeżeli popatrzymy na skład żółci, to okaże się, że są tam kwasy żółciowe, konkretnie sole tych kwasów żółciowych ze względu na pH żółci, czyli to są pochodne cholesterolowe, syntetyzowane z cholesterolu, występuje też sam cholsterol wodny, ale występują też inne składniki lipidowe, występują również fosfolipidy. Czyli generalnie żółć ma skład podobny do lipoprotein i rzeczywiście zachowuje się podobnie do lipoproteiny. Ponieważ żółć zawiera również bardzo duże ilości wody, w związku z tym ta frakcja lipidowa nie może być bezpośrednio rozpuszczona. Tak? Nie jest to homogenny roztwór, tylko jest to emulsja, w której w wodzie zawieszone są właśnie cząsteczki lipidowe, zbudowane z kwasów żółciowych, cholesterolu i fosfolipidów. Dodatkowo w tej żółci mamy tzw. barwniki żółciowe, o których będziemy mówić już wkrótce, czyli m.in. produkty metabolizmu hemu, które w ten sposób wydalamy, no i występują w mniejszej ilości także jony i tak dalej. Jak państwo popatrzycie na produkcję żółci, to jest ona bardzo duża, ok. 800 ml/dobę się jej produkuje. Jednak większość substancji, która znajduje się w tej żółci, nie moglibyśmy w takiej ilości rzeczywiście wydalać, więc ulega w związku z tym recyklingowi. I tak naprawdę mniej więcej 90-95% tych substancji, które tu są wymienione, trafia do żółci, jest wydalana do przewodu pokarmowego, następnie jest resorbowana zwrotnie, szczególnie dotyczy to kwasów żółciowych, których dzięki temu nie tracimy, ponieważ gdybyśmy je tracili, to ich biosynteza byłaby niewystarczająca. Jakie są funkcje żółci? No to dla nas powiedzmy najistotniejsze są funkcje związane bezpośrednio z biochemią. Tak? To oczywiście trawienie tłuszczów, o tym mówiliśmy, działania emulgujące właśnie na tłuszcze. Dzięki temu zwiększa się powierzchnia kontaktu z enzymami, no i nasilamy w tym momencie hydrolizę lipidów. Ale bardzo ważna rzecz, to jest właśnie rozpuszczanie i wchłanianie, udział w procesie wchłaniania witamin rozpuszczalnych tłuszczach, to widzimy znowu, u osób u których występuje zaburzenie wydzielania żółci czyli np. mamy żółtaczkę obturacyjną, np. kamień w drogach żółciowy, który blokuje wydzielanie, w tym momencie dochodzi do upośledzonego wchłaniania witamin z tej grupy rozpuszczalnych w tłuszczach, czyli A, D, E, K. Jak państwo sądzicie, która pierwsza hiper-, hipowitaminoza nam się ujawni? K tak? Ponieważ witamina A jest magazynowana w wątrobie, więc mamy jej dużo. Witamina D pochodzi nie tylko ze źródeł egzogennych, więc też jest magazynowana. E , trudno nawet odpowiedzieć jakie są konkretne objawy hiperwitaminozy u człowieka. Jest ona dosyć niespecyficzna. Natomiast K jest zaangażowana w procesy syntezy, czyli krzepnięcia, γ-karboksylacji i nie jest praktycznie magazynowana, w związku z tym szybko ujawnia się jej niedobór, stąd też, kiedy dochodzi do zaburzenia wydzielania żółci, to bardzo szybko obserwujemy skazę krwotoczną na skutek niedoboru witaminy K. Co umożliwia nam z jednej strony różnicowanie różnych typów żółtaczek, jak pamiętacie państwo, gdy mamy watpliwość, czy mamy do czynienia z żółtaczką obturacyjną, to badamy np. czas protrombinowy, następnie podajemy witaminę K i jeżeli on ulega normalizacji, to znaczy, że był niedobór witaminy K, czyli prawdopodobnie mieliśmy zaburzenie wchłaniania tej witaminy. Usuwanie barwników żółciowych, czyli produktów metabolizmu hemu, tak? Bardzo ważna rzecz o której państwo w przyszłości pewnie będziecie więcej wiedzieć, to mianowicie usuwanie tzw. lipofilnych ksenobiotyków, czyli związków, które są nierozpuszczalne w wodzie, albo trudno rozpuszczalne, ale są rozpuszczalne w lipidach. Takich związków nie możemy usunąć z moczem, ponieważ tam jest praktycznie tylko woda, natomiast one mogą się rozpuszczać właśnie w tych micelach tłuszczowych utworzonych właśnie z cholesterolu, fosfolipidów i kwasów żółciowych i w ten sposób mogą być efektywnie usuwane z naszego organizmu. To przede wszystkim dotyczy leków, które w ten sposób się metabolizują i wydalają oraz różnych i innych substancji toksycznych. No i bardzo ważna funkcja z naszej perspektywy dzisiejszej to jest oczywiście katabolizm cholesterolu. Jak państwo pamiętacie, tego pierścienia budującego trzon cholesterolowy nie jesteśmy w stanie w żaden sposób skatabolizować . Nie ma enzymów, które rozbijają ten pierścień to wymagałoby to zbyt dużo energii w związku z tym jedyne co możemy zrobić to wydalić z naszego organizmu i usuwamy go właśnie z żółcią. Także ze złuszczającymi się komórkami, ale wydalanie z żółcią ma największe znaczenie praktyczne. Eee w jaki sposób dochodzi do regulacji sekrecji żółci ? Generalnie jej produkcja i sekrecja jest regulowana przede wszystkim przez nią samą, czyli generalnie jest ona zbliżona do regulacji biosyntezy kwasów żółciowych i odpowiednio wysokie stężenie kwasów żółciowych w żyle wrotnej z jednej strony nasila sekrecje żółci tak? Ale z drugiej strony hamuje swoją endogenną produkcję. To ma pewne znaczenie, ponieważ dla osób które spożywają kwasy żółciowe z pewnych powodów, o których opowiem być może dopiero za tydzień bo teraz nasz czas powoli się kończy, dochodzi właśnie do zwiększonej sekrecji żółci. Drugi taki czynnik to jest właśnie ta regulacja hormonalna i tu państwo z fizjologii pewnie znacie mnóstwo różnych hormonów, które na tę sekrecję wpływają. Hormonów, które nie tylko zwiększają sekrecję żółci przez wątrobę ale także np. nasilają obkurczanie pęcherzyka żółciowego i w efekcie uwolnienie tej preformowanej żółci. Tak się dzieje w okresach po spożyciu pokarmu no i oczywiście ma tu też pewien udział układ nerwowy, zarówno współczulny jak i przywspółczulny, który nasila tę sekrecję żółci. No ale wróćmy na razie do chemii i biochemii, mianowicie mamy taki czynnik, taką sytuację, w której w wodzi zawieszono nam lipidy. No i teraz żeby te lipidy nie uległy w jakiś sposób odwarstwieniu musi coś je w tej wodzie utrzymywać. To co je utrzymuje to jest dokładnie to samo co utrzymuje lipoproteiny w surowicy krwi, mianowicie odpowiedni skład lipidowy, przy czym tu mamy sytuację nieco gorszą, dlatego że nie mamy tego czynnika białkowego, który stanowi rdzeń lipoproteiny, tutaj tego nie ma – mamy wyłącznie lipidy. W związku z tym możemy stworzyć sobie taki trójkąt, który jest dla nas niezwykle istotny. Na jednym z ramion tego trójkąta możemy sobie oznaczyć stężenie kwasów żółciowych (0-100%), na drugim stężenie wolnego cholesterolu, a na trzecim stężenie fosfolipidów. Co się okazuje – tylko pewne kombinacje stężeń tych poszczególnych trzech składników umożliwiają utworzenie trwałej emulsji, czyli stworzenie miceli tłuszczowych, które są trwałe, stabilne i utrzymują się w roztworze. Jak państwo widzicie te relacje pomiędzy tymi składnikami, czyli ta część, która umożliwia stworzenie fazy micelarnej jest bardzo niewielką częścią tego trójkąta. Co za tym idzie, gdy dochodzi do zaburzenia wydzielania któregokolwiek z tych składników, dochodzi do sytuacji kiedy nie tworzą nam się micele lipidowe, które są stabilne, tylko tworzą się np.: jeśli mamy zbyt dużo cholesterolu, tworzy nam się struktura ciekłego kryształu, gdzie ten cholesterol zaczyna w pewnym momencie (dopóki jest ciekłym kryształem to nie ma problemu), ale pewnym momencie zaczyna on przyjmować fazę stałą i zaczynam nam się wytrącać w postaci kamieni cholesterolowych. Tak? Podobnie, jeżeli będziemy mieli za dużo fosfolipidów, a za mało kwasów żółciowych, to również dochodzi do tworzenia nietrwałych struktur, które ulegają stopniowo łączeniu, tworzą się większe pęcherzyki tłuszczowe i to też zaburza funkcję i wydzielanie żółci. W związku z tym bardzo istotne jest utrzymywanie w odpowiedniej proporcji poszczególnych składników. Ale to ma też inne poważne konsekwencje. Jeżeli ktoś ma znaczną hipercholesterolemię i jego wątrobą będzie starała się nasilić wydalanie cholesterolu, no to w tym momencie ilość jego składnika cholesterolowego nam się zwiększy, co oznacza, że wchodzimy w fazę, czyli strefę, w której dochodzi do predyspozycji wytrącenie kryształów cholesterolu, czyli prawdopodobnie tworzenia kamicy cholesterolowej. Nasza wątroba może usuwać więcej pewnych czynników patogennych, ale nie jest to bez wpływu na nasze zdrowie i tworzenie innych zaburzeń. Tu trochę szerzej, bo to jest istotne, ponieważ ta patologia, o której mówię czyli tworzenie kamieni żółciowych to jest patologia, która dotyczy mniej więcej nawet 15% osób populacji ogólnej, czyli jest ona bardzo szeroka, a może mieć bardzo poważne konsekwencje, bo to jest nie tylko żółtaczka ale tworzenie kamicy - kamieni, np. w pęcherzyku żółciowym, które tam będą przez długi czas zalegać może doprowadzić do powstawania nowotworu wywodzącego się z tych komórek pęcherzykowych, a ten nowotwór jest jednym z gorzej rokujących nowotworów . Praktycznie przeżycie jest tutaj żadne. Możliwości terapeutyczne też są żadne, ponieważ on jest oporny na wszystko, a oporny jest między innymi dzięki temu, że istnieją w nim mechanizmy efektywnego transportu różnych substancji. Wiele substancji również leków także stosowanych w onkologii to są substancje lipofilne, które są wydalane właśnie do żółci drogą mechanizmu związanego właśnie z tymi białkami ABC. Proszę państwa ja o tych białkach wcześniej wspominałem, przy okazji transportu cholesterolu tutaj na chwilę do tego wrócę. Na tą część slajdu proszę na razie nie patrzeć. Mamy białko z rodziny ABC. Wszystkie one należą do rodziny ABC. B4, które transportuje fosfolipidy do żółci. G5 i G8, z którym się państwo już spotkaliście w enterocycie, tak? Które transportują wolny cholesterol. I mamy B2, który transportuje kwasy żółciowe. I teraz problem polega na tym, że są one dla nas fizjologicznie bardzo istotne, ponieważ umożliwiają tworzenie żółci. Ale te same białka transportują, są mało specyficzne, transportują również inne ksenobiotyki, w tym leki. I to powoduje, że jeżeli komórka ma duża ekspresję tego typu białek, one też należą do tych białek tzw. oporności wielolekowej- MDR, to tym momencie komórka jest w stanie efektywnie usuwać ksenobiotyki poza siebie samą, tak? To co się dzieje jak damy jakiś lek cytostatyczny i on zostanie natychmiast usunięty z komórki, a lek cytostatyczny na zewnątrz nie działa, bo wiecie państwo, że najczęściej są to leki związane z metabolizmem DNA - czyli muszą się dostać do jądra komórkowego. No to w tym momencie komórka jest odporna na chemioterapie. No to mamy problem. Dlatego między innymi cholangiocarcinoma, czyli właśnie nowotwór wywodzący się z cholangiocytów jest dla nas wyjątkowo uciążliwy i źle rokujący. No dobra natomiast na tym etapie właśnie mamy te transportery, które są odpowiedzialne za transport fosfolipidów, cholesterolu i kwasów żółciowych do żółci. Same kwasy żółciowe możemy sobie podzielić na dwie różne grupy. Pierwsze to są tak zwane pierwotne kwasy żółciowe, czyli to są te kwasy, które są syntetyzowane w wątrobie i do nich zaliczamy kwas cholowy oraz chenodeoksycholowy, które następnie ulegają koniugacji z tauryną lub glicyną i w ten sposób jako koniugaty kwasów, pierwotnych kwasów żółciowych są wydalane do żółci. Druga rzecz to mamy tak zwane wtórne kwasy żółciowe to jest kwas deoksycholowy i dla nas bardzo istotny z punktu widzenia patologii kwas litocholowy. To są kwasy, które nie powstają bezpośrednio w wątrobie, ale powstają one w jelicie grubym w wyniku działania różnych enzymów bakteryjnych. Przede wszystkim te enzymy bakteryjne powodują dekoniugacje. Tutaj państwo macie sposoby syntezy tego. Generalnie synteza, regulacja tej biosyntezy nie jest może aż tak prosta, ale ona się sprowadza na tym etapie tylko i wyłącznie do regulacji aktywności 7alfahydroksylazy cholesterolowej, ale to nie jest może w tej chwili takie istotne. W każdym razie wróćmy do tych kwasów żółciowych wtórnych tak? Możecie państwo w wielu miejscach wyczytać, że one powstają na skutek dekoniugacji oraz dehydroksylacji przeprowadzonej przez enzymy bakteryjne, natomiast problem polega na tym, że większość kwasów żółciowych wchłania się w jelicie cienkim, szczególnie w jego ostatnim odcinku, tak? Czyli przed zastawką krętniczo-kątniczą. A jak Państwo pamiętacie, jelito cienkie fizjologicznie jest pozbawione flory bakteryjnej, tak? Tam bakterii być nie powinno. W związku z tym większość kwasów tłuszczowych nie ulega przekształceniu z pierwotnych we wtórne, natomiast jako te pierwotne kwasy tłuszczowe ulega wchłonięciu w enterocycie i co najwyżej dekoniugacja tam może nastąpić. Natomiast część niewchłoniętych kwasów żółciowych, to dotyczy ok 5%, przenika przez zastawkę krętniczo-kątniczą i jest następnie poddawana obróbce przez florę bakteryjną jelita grubego, a następnie nie w drodze mechanizmu receptorowej tylko biernie, są to kwasy żółciowe które z jednej strony są hydrofilne, z drugiej hydrofobowe więc dosyć łatwo przechodzą przez błony biologiczne, jest wchłaniania biernie przez komórki znajdujące się w okrężnicy i dostaje się do żyły wrotnej. To jest mniej więcej 5%. Dlaczego to jest takie ważne? Ano dlatego że większość kwasów żółciowych ma za zadanie zwiększenie rozpuszczalności innych substancji, emulsyfikacji tłuszczów, a same w sobie jako związki zawierające silnie spolaryzowane grupy są stosunkowo dobrze rozpuszczalne w wodzie, tak? Czyli w środowisku, które generalnie buduje nasz organizm. Jest tylko jeden wyjątek od tej reguły, mianowicie jest to kwas litocholowy, który jak sama nazwa wskazuje- litocholowy dlatego, że ma zdolność do tworzenia kamieni. Jest on praktycznie kiepsko rozpuszczalny, właściwie można powiedzieć nierozpuszczalny w wodzie. W związku z tym, jeżeli byśmy mieli bardzo duże ilości kwasu litocholowego to on zaczyna nam precypitować w postaci kamieni zbudowanych z tego kwasu. Natomiast fizjologicznie, ponieważ on powstaje dopiero w okrężnicy, mniej więcej 5% wszystkich kwasów żółciowych tam się dostaje, jeszcze ten kwas litocholowy to są 1-2% około, w związku z tym fizjologicznie nie ma go zbyt dużo. Ale w przypadku, kiedy ta flora bakteryjna zaczyna nam się zbytnio rozrastać i panoszyć ilość tego kwasu litocholowego też może nam wzrosnąć, co powoduje jakby predyspozycje do powstawania kamicy żółciowej. Wróćmy jeszcze na chwilę do syntezy tych kwasów. Mianowicie, mniej więcej dziennie, są dosyć duże wahania, od ok. 500 do ok. 1000 mg cholesterolu jest przekształcana w kwasy żółciowe, tak? I to jest cholesterol, który dzięki temu możemy pozbyć się z naszego organizmu. Część cholesterolu z naszego organizmu jest wydalana w postaci niezmienionej. Jest po prostu składnikiem żółci. Natomiast do ok. 1 g cholesterolu jest wydalana w postaci kwasów żółciowych, co więcej od czego to wydalanie zależy? Im mamy więcej zresorbowanych kwasów żółciowych tym one będą bardziej wywoływać supresję tego metabolizmu cholesterolu w kierunku kwasów żółciowych czyli mniej cholesterolu będziemy zużytkować na potrzeby tej biosyntezy. W związku z tym, jeżeli pozbawimy nasz organizm kwasów żółciowych, to w tym momencie większa część cholesterolu w te kwasy żółciowe będzie przekształcana, tak? Jakie to ma znaczenie? Ma to znaczenie właśnie znowu w leczeniu zaburzeń lipidowych. Kiedyś miało, m.in. się stosowało te żywice jonowymienne, które świetnie wiązały w jelitach kwasy żółciowe, co powodowało, że one nie mogły być wchłaniane zwrotnie, co zwiększało nam syntezę kwasów żółciowych z cholesterolu, czyli powodowało zużytkowanie cholesterolu w naszym organizmie i obniżało stężenie lipidów. To dosyć efektywny sposób działania. Jaka jest funkcja tych kwasów żółciowych? Są to tak zwane związki amfipatyczne. Co to znaczy? Mianowicie są one zbudowane z dwóch domen. Pierwsza domena jest domena hydrofobową, która jest zbudowana z rdzenia cholesterolowego. Jak państwo widzicie jednak, ta domena hydrofobowa, nie tak do końca jest hydrofobowa, dlatego, że tu mamy przyłączone wiele podstawników bocznych grup hydroksylowych, które zwiększają hydrofilność tego cholesterolu. Ale on ciągle mimo wszystko jest dosyć lipofilny. No i tutaj mamy utlenioną resztę kwasu karboksylowego, dlatego jest to kwas żółciowy, ponieważ tutaj występuje reszta karboksylowa. A on następnie jest koniugowany w wątrobie z jakimś ligandem. Tym ligandem może być albo tauryna albo glicyna i w ten sposób powstaje koniugat. Natomiast aminokwasy jak państwo pamiętacie mają grupy polarne, w związku z tym są świetnie rozpuszczalne w wodzie (w większości przypadków świetnie). To powoduje że cała cząsteczka ma charakter amfipatyczny. Czyli z jednej strony, ta strona od strony cholesterolu jest lipofilna, w związku z tym ma powinowactwo do lipidów, a ta strona jest hydrofilna i ma powinowactwo do wody. W związku z tym jeżeli kwas żółciowy znajduje się w tej miceli tłuszczowy, która znajduje się w żółci, to tą stroną jest odwrócony do wnętrza, do rdzenia, natomiast tą stroną jest zwrócony na zewnątrz. Umożliwia to rozpuszczenie i zawieszenie się tej kuleczki tłuszczu w wodzie, utworzenie stabilnej emulsji. W związku z tym właśnie te pierwotne kwasy żółciowe są substancjami o bardzo dobrych właściwościach emulsyfikujących i generalnie im jest ich więcej tym jest lepiej. W większości przypadków, w większości chorób dochodzi właśnie do zaburzenia syntezy pierwotnych kwasów żółciowych, w efekcie tracą się te właściwości emulsyfikujące, co umożliwia precypitację np. cholesterolu i innych substancji - jonów, które tam się znajdują w tej żółci. Jak Państwo widzicie, same kwasy żółciowe mają stosunkowo wysokie pKa, około 6. W dodatku pH w dwunastnicy jest różne, bo ono może być alkaliczne, jeżeli mamy za dużo soku żółciowego, w związku z tym w samej żółci kwasy żółciowe występują w postaci zjonizowanej, świetnie rozpuszczalnej w wodzie. Natomiast do dwunastnicy dostaje się kwaśne środowisko – kwaśna treść soku żołądkowego, co powoduje, że pH w dwunastnicy waha się w granicach między 3-8, czyli te zmiany są dosyć duże. No i teraz jeżeli pH będzie wyższe niż pKa dla kwasu żółciowego, to w tym momencie ten kwas występuje w postaci zjonizowanej, co umożliwia efektywne działanie emulgujące. Ale jeżeli pH obniżymy na skutek na przykład zakwaszenia, bo mamy przyspieszony pasaż treści z żołądka, w tym momencie to pK zaczyna być w granicach 5-6 i kwas żółciowy, ten pierwotny, przechodzi w postać niezjonizowaną, nierozpuszczalną w wodzie. Żeby temu zapobiec, wątroba dokonuje koniugacji kwasu pierwotnego, czyli tego kwasu żółciowego, właśnie z tauryną i glicyną. Ten proces koniugacji powoduje obniżenie punktu izoelektrycznego dla kwasu żółciowego do wartości mniej więcej 2-3, co powoduje, że nawet jeśli treść dwunastnicy jest mocno zakwaszona, to ciągle ten kwas żółciowy występuje w postaci zjonizowanej i w efekcie umożliwia efektywną emulgację tłuszczu, gdyby nie było procesu koniugacji w tym momencie ta efektywność byłaby znacznie zmniejszona i nie byłby on w stanie w początkowym odcinku jelita emulgować tłuszczu, jak państwo pamiętacie z tą żółcią wydalane są także enzymy, w tym enzymy lipolityczne, w związku z tym tracilibyśmy duże obszary jelita w których może dochodzić do hydrolizy tłuszczy. W jaki sposób następuje synteza pierwotnych kwasów tłuszczowych? Tutaj jest enzym kluczowy, on jest bardzo istotny w regulacji, ale nie jest to sposób regulacji biosyntezy kwasów tłuszczowych, żeby o tym pamiętać. Jest to enzym kluczowy, hydroksylacja w pozycji 7α, należący do tzw. układu oksydaz o funkcji mieszanej, ta nazwa bierze się stąd, że one przeprowadzają procesy oksydacji różnych związków. Są to izoformy, znanego państwu skądinąd cytochromu P450, który jest zaangażowany w metabolizm różnych związków w tym m.in. leków. Na czym polega synteza pierwotnych kwasów żółciowych? Przede wszystkim polega ona na usunięciu reszt metylowych, które znajdują się przy rdzeniu cholesterolowym. To usunięcie powoduje, że one są zastępowane resztami hydroksylowymi, to jest właśnie udział tych hydroksylacji. A druga rzecz, to jest usunięcie łańcucha bocznego. Tego łańcucha bocznego, który jest hydrofobowy, musimy go utlenić i wprowadzić tutaj resztę karboksylową, która spowoduje, że ten związek, w tym miejscu stanie się polarny, a przy okazji ta reszta karboksylowa posłuży nam do stworzenia wiązania amidowego z aminokwasem, np. z glicyną albo z tauryną. W związku z tym drugim etapem jest właśnie koniugacja np. tu macie państwo przykład kwasu cholowego, skrócenie tego łańcucha bocznego z jednoczesnym utlenianiem do grupy karboksylowej i tworzy się glikocholan, w którym ta grupa karboksylowa, tutaj podkreślam jest zawsze powiązana wiązaniem amidowym, to nie jest wiązanie peptydowe, ani nic takiego, tylko wiązanie amidowe z resztą aminokwasową. Co dalej się dzieje? Dalej te kwasy są wydalane. Właściwie nic się z nimi więcej nie dzieje w jelicie cienkim, natomiast jeżeli ta niewielka część dostanie się do jelita grubego to tam ulega procesom odwrotnym katalizowanym przez florę bakteryjną, enzymy flory bakteryjnej. Mianowicie ulega dekoniugacji, te reszty aminokwasowe flora bakteryjna wykorzystuje na własne potrzeby metabolizmu, a przy okazji usuwa nam reszty hydroksylowe tych kwasów żółciowych, co powoduje zwiększenie ich lipofilności i umożliwia właśnie to pasywne wchłanianie przez ścianę enterocytu. Ale to tylko niewielka ilość tych kwasów żółciowych w ten sposób ulega modyfikacji. No i w przypadku kwasów żółciowych istnieje coś takiego jak krążenie wątrobowo-jelitowe, zresztą w przypadku wielu substancji wydalanych właśnie do żółci istnieje coś takiego jak krążenie wątrobowo-jelitowe, które polega na tym, że to co nam się wydaliło przez wątrobę do żółci, następnie dostało się do dwunastnicy ulega następnie w znacznym stopniu, w przypadku wielu substancji ta resorbcja przekracza nawet 99%, jest reabsorbowane zwrotnie i trafia z powrotem do krwi żyły wrotnej skąd jest wychwytywane przez wątrobę. Jakie to ma znaczenie to za tydzień państwu powiem. Natomiast ta reabsorbcja zwrotna może być wykonywana w kilku mechanizmach, tak? Część może, bardzo niewielka to jest praktycznie marginalna część, jest reabsorbowana za zasadzie dyfuzji pasywnej. Czyli mamy substancje, które mają z jednej strony powinowactwo do wody, a z drugiej powinowactwo do błon biologicznych w związku z tym łatwo dyfundują przez błonę enterocytu. Ale to są znikome wartości rzędu kilku procent - w ten sposób ulega absorbcji, to dopiero ma znacznie w jelicie grubym. Część jest reabsorbowana aktywnie, a co za tym idzie istnieją specyficzne transportery dla poszczególnych substancji i to właśnie soli kwasów żółciowych. No i do tego transportu aktywnego nie jest wymagana wcześniejsza zamiana kwasów pierwotnych we wtórne natomiast do tego transportu pasywnego wymagana jest wcześniejsza dekoniugacja oraz usunięcie reszt hydroksylowych, co jest zależne od flory bakteryjnej właśnie jelita grubego. Czyli w pewnym stopniu jesteśmy także zależni od innych organizmów. Natomiast to jest niewielka część tak jak państwu mówiłem około 5%. Dobrze, no to nasz czas się skończył w związku z czym będziemy ten temat kontynuować za tydzień no i przy okazji przejdziemy do metabolizmu...