lip
01
2016
By admin
Grant NCN #: 2012/07/B/NZ7/01178, Wewnętrzny numer grantu OPUS 18/2013
Okres realizacji: 7/2013 – 6/2016
Tytuł: “Determinanty tiolaktonu homocysteiny u człowieka”
Okres realizacji: 7/2013 – 6/2016
Tytuł: “Determinanty tiolaktonu homocysteiny u człowieka”
Kierownik Projektu: prof. dr hab. Hieronim Jakubowski
Na podstawie wyników wcześniejszych badań klinicznych stwierdzono, że totalna homocysteina (tHcy) jest silnym predyktorem śmiertelności u pacjentów z chorobą sercowo-naczyniową (CVD, ang. cardiovascular disease). Mimo to obniżenie tHcy za pomoacą terapii kwasem foliowym i witaminami z grupy B, nie wpływa na zmniejszenie liczby powikłań naczyniowych. Możliwym powodem tej rozbieżności jest fakt, że tHcy nie uwzględnia toksycznego metabolitu Hcy, jakim jest tiolakton Hcy (HTL). W poprzednich badaniach wykazaliśmy, że tiolakton Hcy jest generowany w organizmie człowieka przez syntetazę metionylo-tRNA podczas biosyntezy białka, hydrolizowany we krwi przez paraoksonazę 1/tiolaktonazę (PON1/HTaza) (http://www.springer.com/us/book/9783709114094), która jest enzymem związanym z lipoproteiną o dużej gęstości (HDL), i usuwany przez nerki.
Celem projektu było określenie użyteczności stężenia tiolaktonu Hcy w moczu jako predyktora powikłań sercowo-naczyniowych oraz analiza potencjalnego korzystnego mechanizmu działania witamin z grupy B u pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego. W badanich wykorzystane zostały zamrożone porcje moczu i surowicy pochodzące z kolekcji norweskiej Western Norway B Vitamin Intervention Trial (WENBIT). WENBIT był dużym, prospektywnym, randomizowanym badaniem analizującym efekt kliniczny suplementacji witaminami grupy B u pacjentów, którzy poddani byli koronarografii z powodu podejrzenia choroby wieńcowej lub zwężenia zastawki aortalnej (Ebbing M, et al. Mortality and cardiovascular events in patients treated with homocysteine-lowering B vitamins after coronary angiography: A randomized controlled trial. JAMA 2008;300:795-804).
Celem projektu było określenie użyteczności stężenia tiolaktonu Hcy w moczu jako predyktora powikłań sercowo-naczyniowych oraz analiza potencjalnego korzystnego mechanizmu działania witamin z grupy B u pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego. W badanich wykorzystane zostały zamrożone porcje moczu i surowicy pochodzące z kolekcji norweskiej Western Norway B Vitamin Intervention Trial (WENBIT). WENBIT był dużym, prospektywnym, randomizowanym badaniem analizującym efekt kliniczny suplementacji witaminami grupy B u pacjentów, którzy poddani byli koronarografii z powodu podejrzenia choroby wieńcowej lub zwężenia zastawki aortalnej (Ebbing M, et al. Mortality and cardiovascular events in patients treated with homocysteine-lowering B vitamins after coronary angiography: A randomized controlled trial. JAMA 2008;300:795-804).
W oparciu o wyniki projektu można stwierdzić, że:
1. Suplementacja kwasem foliowym i witaminą B12, obniżająca stężenie homocysteiny (Hcy), nie powoduje obniżenia poziomu HTL w moczu pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego (p>0,05).
2. Stężenie HTL w moczu (znormalizowane względem kreatyniny) w punkcie początkowym badania, jest predyktorem zawału mięśnia sercowego [współczynnik ryzyka regresji Coxa (95% przedział ufności): 1,45 (1,01-2,08), p=0,044]
3. Ryzyko zawału serca spowodowanego podwyższonym stężeniem HTL (znormalizowanym wględem kreatyniny) jest modyfikowane przez metabolit witaminy B6, kwas pirydoksynowy: u pacjentów z niskim (poniżej mediany) poziomem kwasu pirydoksynowego [współczynnik ryzyka (95% przedział ufności): 2,72 (1,47-5,03), p=0,001].
4. Pacjenci z niskim stężeniem (poniżej mediany) kwasu pirydoksynowego i wysokim stężeniem HTL (znormalizowanym względem kreatyniny) w moczu, częściej zapadają na zawał serca niż osoby z niskim poziomem HTL/kreatynina (analiza Kaplana-Meiera, p=0,0005).
5. Ryzyko wystąpienia zawału mięśnia sercowego spowodowanego podwyższonym poziomem HTL/kreatynina jest wyższe u pacjentów nie obciążonych cukrzycą i nadciśnieniem [współczynnik ryzyka (95% przedział ufności): 3,11 (1,21-7,96), p=0,018].
6. Stężenie HTL w moczu nie jest zależne od suplementacji witaminą B6 i jest negatywnie skorelowane z aktywnością HDL PON1/Hcy-tiolaktonazy w surowicy (p<0,05). Obniżanie poziomu HTL przez HDL PON1/Hcy-tiolaktonazę w surowicy tłumaczy znany związek PON1 z powikłaniami sercowo-naczyniowymi.
7. Analiza metodami spektrometrii mas bez użycia znaczników doprowadziła do konkulazji, że Apo B-100, ApoC4, komplement C4-B oraz czynniki krzepnięcia V i X są pozytywnie skorelowane z HTL w moczu, a heptaglobina i ceruloplazmina są negatywnie powiązane z HTL w moczu.
8. HTL w moczu jest niezależnym czynnikiem ryzyka zawału mięśnia sercowego u pacjentów z CVD, niezależnym od znanych czynników ryzyka i tHcy osocza, ale związanym z metabolizmem witaminy B6.
1. Suplementacja kwasem foliowym i witaminą B12, obniżająca stężenie homocysteiny (Hcy), nie powoduje obniżenia poziomu HTL w moczu pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego (p>0,05).
2. Stężenie HTL w moczu (znormalizowane względem kreatyniny) w punkcie początkowym badania, jest predyktorem zawału mięśnia sercowego [współczynnik ryzyka regresji Coxa (95% przedział ufności): 1,45 (1,01-2,08), p=0,044]
3. Ryzyko zawału serca spowodowanego podwyższonym stężeniem HTL (znormalizowanym wględem kreatyniny) jest modyfikowane przez metabolit witaminy B6, kwas pirydoksynowy: u pacjentów z niskim (poniżej mediany) poziomem kwasu pirydoksynowego [współczynnik ryzyka (95% przedział ufności): 2,72 (1,47-5,03), p=0,001].
4. Pacjenci z niskim stężeniem (poniżej mediany) kwasu pirydoksynowego i wysokim stężeniem HTL (znormalizowanym względem kreatyniny) w moczu, częściej zapadają na zawał serca niż osoby z niskim poziomem HTL/kreatynina (analiza Kaplana-Meiera, p=0,0005).
5. Ryzyko wystąpienia zawału mięśnia sercowego spowodowanego podwyższonym poziomem HTL/kreatynina jest wyższe u pacjentów nie obciążonych cukrzycą i nadciśnieniem [współczynnik ryzyka (95% przedział ufności): 3,11 (1,21-7,96), p=0,018].
6. Stężenie HTL w moczu nie jest zależne od suplementacji witaminą B6 i jest negatywnie skorelowane z aktywnością HDL PON1/Hcy-tiolaktonazy w surowicy (p<0,05). Obniżanie poziomu HTL przez HDL PON1/Hcy-tiolaktonazę w surowicy tłumaczy znany związek PON1 z powikłaniami sercowo-naczyniowymi.
7. Analiza metodami spektrometrii mas bez użycia znaczników doprowadziła do konkulazji, że Apo B-100, ApoC4, komplement C4-B oraz czynniki krzepnięcia V i X są pozytywnie skorelowane z HTL w moczu, a heptaglobina i ceruloplazmina są negatywnie powiązane z HTL w moczu.
8. HTL w moczu jest niezależnym czynnikiem ryzyka zawału mięśnia sercowego u pacjentów z CVD, niezależnym od znanych czynników ryzyka i tHcy osocza, ale związanym z metabolizmem witaminy B6.
Realizując obecny projekt dostarczyliśmy eksperymentalnego poparcia dla innowacyjnej idei, że chemicznie reaktywny i toksyczny metabolit Hcy – tiolakton Hcy – wydalany z moczem, jest powiązany ze zdarzeniami sercowo-naczyniowymi u ludzi (Jakubowski H et al. Urinary Homocysteine Thiolactone Predicts Acute Myocardial Infarction in a Randomized Controlled Homocysteine-lowering B-vitamin Trial, Circulation, 2015;132:A19250). Wyniki naszych obecnych badań potwierdzają hipotezę tiolaktonową CVD (The Hcy-thiolactone Hypothesis of CVD) poprzez wykazanie, że HTL w moczu jest nowym czynnikiem ryzyka wystąpienia choroby sercowo-naczyniowej, oraz że ryzyko to może być modyfikowane przez modulowanie aktywności HDL/PON1/HTazy. Dzięki realizacji projektu Opus dysponujemy nowymi narzędziami diagnostycznymi (badanie zawartości HTL w moczu, badanie aktywności HDL/PON1/HTazy w surowicy) i lepiej rozumiemy patofizjologię choroby sercowo-naczyniowej.
