Липопротеины низкой плотности атеросклероз

Смертность от ИБС значительно снизилась за последние три десятилетия, главным образом из-за лучшего контроля факторов риска и достижений в терапии.

Однако из-за старения населения и лучшей выживаемости пострадавших распространенность заболевания остается высокой. Нынешняя эпидемия ожирения и диабета 2 типа, скорее всего, еще более обострит проблему.

Атеросклероз, основная причина ИБС, характеризуется накоплением липидов, лейкоцитов и клеточных остатков во внутренних слоях артериальной стенки. Иммунная система вовлечена в процесс, и воспаление, по-видимому, играет важную роль (1).

Атеросклеротические поражения или бляшки могут выступать в просвет артерий, вызывая закупорки, которые могут ограничивать приток крови к сердечной мышце. Разрыв атеросклеротической бляшки может вызвать тромбоз (свертывание крови), полностью блокирующий кровоток в артерии. Атеросклероз может поражать все артерии в организме, но, похоже, имеет высокое сродство к коронарным артериям.

Существует множество доказательств, связывающих липиды, в частности холестерин, с атеросклерозом (2). В 1913 году Николай Н. Аничков, российский патолог в Санкт-Петербурге, продемонстрировал, что при приеме кроликам холестерина, извлеченного из яичных желтков, очищенного и растворенного в растительном масле, возникают поражения артерий, которые очень похожи на атеросклероз человека (3). ). Многие исследования вскрытия показали связь между уровнем холестерина в крови и степенью атеросклероза (4). Кроме того, накопление холестерина обнаруживается в атеросклеротических бляшках человека (5).

Поскольку жиры нерастворимы в воде, холестерин не может транспортироваться в крови сам по себе. Вместо этого холестерин присоединяется к гидрофильным белкам, которые функционируют как транспортные средства, несущие различные типы жиров, такие как холестерин, триглицериды и фосфолипиды. Эти комбинации жиров и белков называются липопротеинами. Частицы липопротеина различаются по присутствующему первичному липопротеину и относительному содержанию различных липидных компонентов.

Существуют убедительные доказательства того, что липопротеины играют фундаментальную роль в атеросклерозе, и их взаимодействие с артериальной стенкой, по-видимому, инициирует каскад событий, который приводит к атеросклерозу. Липопротеины, которые способствуют атеросклерозу, называют атерогенными. Аполипопротеин B (апоВ) является важным компонентом атерогенных липопротеинов (6).

Существует пять основных типов липопротеинов; хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины средней плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Частица ЛПНП имеет ядро, которое в основном состоит из сложных эфиров холестерина и оболочки, содержащей фосфолипиды и неэтерифицированный холестерин. ApoB, основная белковая составляющая, окружает экватор частицы. От Ballantyne, Клиническая липидология, 2-е издание.

Хотя ЛПНП является липопротеином, чаще всего ассоциированным с атеросклерозом, другие липопротеины, такие как ЛПОНП, также могут быть атерогенными (7). С другой стороны, ЛПВП, по-видимому, играют защитную роль, а высокий уровень частиц ЛПВП связан с меньшим риском заболевания коронарной артерией (8).

Липопротеины вырабатываются печенью, и их удаление из кровообращения зависит от рецепторов, обнаруженных на поверхности клеток, прежде всего в печени. Рецептор ЛПНП играет решающую роль в удалении ЛПНП из кровообращения.

Несмотря на предполагаемые сильные связи между холестерином, липопротеинами и атеросклерозом, основные механизмы не были полностью выяснены. Многие люди имеют высокий уровень холестерина в крови в течение всей жизни, и у них никогда не бывает сердечных заболеваний. Кроме того, значительная часть пациентов с ишемической болезнью сердца не имеет высокого уровня холестерина в крови (9).

ЛПНП и атеросклероз

Стенка артерии состоит из трех слоев: интима туники, носитель туники и адвентиция. Кроме того, есть эндотелий, тонкий клеточный слой, который выравнивает внутреннюю поверхность артерии.

Интима и носитель состоят из гладкомышечных клеток и внеклеточного матрикса. Самый внешний слой, adventitia, состоит из более слабой соединительной ткани, нервных окончаний, тучных клеток и vasa vasorum (сети мелких кровеносных сосудов, которые снабжают стенки более крупных артерий).

Накопление ЛПНП в артериальной интиме является ранней стадией атеросклероза. Повышенная проницаемость эндотелия и повышенная задержка интимы ЛПНП, по-видимому, играют важную роль в этом процессе.

Частицы ЛПНП взаимодействуют с определенными компонентами интимы, особенно с внеклеточным матриксом. Протеогликаны хондроитинсульфата (10), вырабатываемые гладкомышечными клетками в артериальной стенке, взаимодействуют с апоВ на поверхности частиц липопротеинов, тем самым увеличивая задержку ЛПНП.

Размер частиц ЛПНП и атеросклероз

Размер частиц ЛПНП может влиять на то, как легко ЛПНП проникает через эндотелиальный барьер. Мелкие частицы ЛПНП, по-видимому, проникают через эндотелиальный барьер в 1,7 раза больше, чем крупные частицы ЛПНП (11).

Различные фракции ЛПНП по-разному взаимодействуют с внеклеточным матриксом. Маленькие, плотные частицы ЛПНП с большей вероятностью связываются с протеогликанами, чем крупные пушистые частицы ЛПНП (12). Большое количество мелких плотных частиц ЛПНП связано с повышенным риском развития ИБС в проспективных эпидемиологических исследованиях. (13).

Маленькие частицы ЛПНП связаны с высоким уровнем триглицеридов (14), низким уровнем холестерина ЛПВП (15), резистентностью к инсулину, метаболическим синдромом (16) и диабетом 2 типа.

Склонность мелких частиц ЛПНП удерживаться в интиме может объяснить, почему у пациентов с метаболическим синдромом и диабетом 2 типа повышенный риск развития ИБС в условиях нормального или среднего уровня холестерина ЛПНП в крови.

Модифицированные ЛПНП (гликированные ЛПНП и OxLDL) и атеросклероз

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что для инициации атеросклероза ЛПНП должны подвергаться химической модификации, которая раскрывает типичные клеточные и воспалительные реакции, типичные для данного расстройства.

Окислительная гипотеза атеросклероза, обобщенная в 1989 году Стейнбергом, Уитменом и коллегами, предполагает, что окислительная модификация ЛПНП играет решающую роль и что окисленный ЛПНП (OxLDL) стимулирует иммунные и воспалительные реакции, которые характеризуют атеросклероз (17).

На самом базовом уровне окисление — это потеря электронов. Когда соединение окисляется, его свойства изменяются. Например, неокисленное железо является сильным структурно прочным металлом, а окисленное железо из-за потери электронов представляет собой хрупкий красноватый порошок.

Из-за своего сложного состава частицы ЛПНП очень чувствительны к окисленным повреждениям. Каждая частица ЛПНП содержит приблизительно 700 молекул фосфолипидов, 600 молекул свободного холестерина, 1600 молекул сложных эфиров холестерина, 185 молекул триглицеридов и одну молекулу апоВ. Как белковая, так и липидная части могут подвергаться окислительной модификации, что является очень сложным биохимическим процессом.

Циркулирующий ЛПНП достаточно стабилен, но длительное время пребывания ЛПНП в интиме, являющееся следствием связывания протеогликана, дает большую возможность для окислительной модификации.

Последние данные свидетельствуют о том, что oxLDL начинает откладываться в коронарных артериях человека до образования бляшек и все чаще откладывается с ростом бляшек (18).

Концентрация oxLDL в плазме связана с риском развития острых ИБС (19). Одно исследование показало, что oxLDL в плазме был самым сильным предиктором событий CAD, по сравнению с обычным профилем липопротеинов и другими традиционными факторами риска для CAD (20).

Частицы OxLDL могут способствовать атеросклерозу через несколько механизмов. Тем не менее, воспалительный и иммунный ответ на окисление ЛПНП может быть генетически определен (21).

Гликация является еще одним типом атерогенной модификации ЛПНП, которая может способствовать атеросклерозу (22). Гликация является результатом соединения молекулы белка или липида с молекулой сахара, такой как фруктоза или глюкоза, без контролирующего действия фермента. Маленькие плотные ЛПНП более восприимчивы к гликации, чем более плавучие ЛПНП (23).

Гликация и окисление ЛПНП, по-видимому, тесно связаны между собой, и гликированный ЛПНП с большей вероятностью окисляется, чем негликированный ЛПНП (24).

ЛПНП и воспаление

Воспаление играет важную роль в формировании атеросклеротических поражений и последующих клинических осложнений (25). Популярные теории инициирования атеросклероза предполагают, что модифицированные липопротеины, такие как oxLDL, могут играть центральную роль в развитии воспалительных реакций, которые характеризуют и управляют атеросклерозом.

Цитокины — это небольшие белки, которые важны для передачи сигналов клетками (26). Цитокины высвобождаются клетками и влияют на поведение других клеток. Общие цитокины включают интерфероны, адипокины, интерлейкины и фактор некроза опухолей.

Открытие того факта, что клетки сосудистой стенки могут продуцировать цитокины, дало важное представление о начале атеросклероза. Согласно первоначальной концепции, цитокины функционируют для передачи сигналов между лейкоцитами (лейкоцитами), отсюда и название «интерлейкин» (27). Продукты oxLDL могут провоцировать клетки сосудистой стенки с образованием цитокинов (28). Считается, что цитокины являются медиаторами воспаления и иммунных реакций в атеросклеротическом процессе.

Лейкоциты, тип лейкоцитов, который обычно участвует в большинстве воспалительных реакций в организме, играют важную роль в атеросклерозе. Привлечение лейкоцитов к стенке артерии является важным начальным этапом формирования атеросклеротических поражений. Циркулирующие лейкоциты, которые входят в стенку сосуда, называются моноцитами, но в тканях они называются макрофагами.

Как правило, эндотелий противостоит адгезии лейкоцитов, полученных из крови. Однако при стимуляции провоспалительными цитокинами молекулы адгезии на поверхности эндотелиальных клеток могут захватывать лейкоциты (29). Цитокины могут играть ключевую роль в рекрутировании воспалительных клеток в сосудистой стенке.

Отказ контррегуляторных механизмов может также способствовать воспалению и окислению при атеросклерозе. Например, частицы ЛПВП могут функционировать в качестве носителей для противовоспалительных и антиоксидантных медиаторов (30).

ЛПВП является эффективным антиоксидантом. ЛПВП могут также ингибировать экспрессию молекул адгезии в эндотелиальных клетках, уменьшая тем самым привлечение лейкоцитов в стенку артерии. Кроме того, ЛПВП могут ингибировать окислительную модификацию ЛПНП и тем самым снижать атерогенный потенциал ЛПНП.

Следовательно, низкие уровни ЛПВП могут усугублять атеросклероз из-за притупленного противовоспалительного и антиоксидантного действия.

После достижения интимы лейкоциты (макрофаги) поглощают модифицированные липопротеины. Эти липидные лейкоциты называются пенистыми клетками. Пенистые клетки составляют основную часть ранних атеросклеротических поражений, часто называемых жировыми прожилками (31). Пенные клетки играют критическую роль в возникновении и развитии атеросклероза.

Уязвимая доска

Разрыв поверхности бляшки, часто с наложением тромбов (тромбоз), часто происходит во время развития атеросклеротических поражений коронарных артерий. Это, вероятно, самый важный механизм, лежащий в основе внезапного, быстрого прогрессирования бляшек, ответственного за острые коронарные синдромы (32). Разрыв бляшки является важным механизмом, лежащим в основе большинства случаев острого сердечного приступа и внезапной сердечной смерти.

Концепция разрыва зубного налета была впервые представлена ​​на вскрытии знаменитого датского художника-неоклассика Бертеля Торвальдсена, который умер от внезапной сердечной смерти в Королевском театре в Копенгагене в 1844 году (33). Однако только в следующем столетии исследователи обнаружили патологические особенности поражений виновных, ответственных за острый коронарный синдром и внезапную сердечную смерть.

Атеросклеротические бляшки могут со временем стать большими и выпячиваться в просвет артерии, ограничивая приток крови к тканям и органам. Однако эти бляшки не обязательно склонны к разрыву, поскольку риск разрыва бляшки зависит от типа (состава) бляшки, а не от размера (объема) бляшки. Атеросклеротическая бляшка, которая склонна к разрыву, определяется как уязвимая бляшка, тогда как бляшка, которая не склонна к разрыву, считается стабильной бляшкой.

Уязвимые бляшки характеризуются тонким фиброзным колпачком, большим богатым липидами некротическим ядром, воспалением бляшек, повышенной васкуляризацией vasa-vasorum и кровотечением внутри бляшек (33).

Одной из самых серьезных проблем, стоящих перед атеросклеротическими исследованиями, является определение того, как и почему бляшки становятся уязвимыми и как это может быть воплощено в клиническую практику. Доступные в настоящее время методы визуализации сосудов имеют ограниченную способность оценивать морфологию и уязвимость бляшек.

Резюме

Накопление ЛПНП в интиме туники является важным шагом в инициации атеросклероза. Повышенная проницаемость эндотелия и повышенная задержка частиц ЛПНП в интиме являются важными основными механизмами. Маленькие частицы ЛПНП с большей вероятностью удерживаются в интиме, чем крупные плавучие частицы ЛПНП.

Частицы ЛПНП могут подвергаться химической модификации в интиме и стать окисленными. OxLDL может проникать в лейкоциты (лейкоциты), называемые макрофагами, которые впоследствии превращаются в пенистые клетки. Пенные клетки обычно встречаются в атеросклеротических бляшках.

Продукты oxLDL могут провоцировать клетки сосудистой стенки с образованием цитокинов, которые способствуют вовлечению воспалительных клеток в сосудистую стенку. Иммунные реакции и слабое воспаление играют решающую роль в формировании и прогрессировании атеросклеротических бляшек.

Разрыв поверхности бляшки, часто с наложением тромбов (тромбоз), часто происходит во время развития атеросклеротических поражений коронарных артерий. Разрыв бляшки является важным механизмом, лежащим в основе большинства случаев острого сердечного приступа и внезапной сердечной смерти. Бляшки, которые подвержены разрыву, называют уязвимыми бляшками.

Практические соображения

Рисунок ниже основан на данных исследования Framingham, показывающего распределение холестерина в крови у людей с и без ИБС (34). Обе кривые имеют форму колокольчика с вершиной колокольчика, соответствующей среднему уровню холестерина в каждой группе.

Кастелли, Уильям. Американский журнал кардиологии, 1998: 82: 60T-65T

У тех, у кого есть заболевание коронарной артерии, уровень холестерина в крови немного выше среднего, но разница невелика. Интересно, что значительное количество людей с нормальным уровнем холестерина (реклама

По материалам сайта: www.docsopinion.com