Deficit di LCAT e rischio cardiovascolare

1. Deficit di LCAT in Italia: genetica, clinica e implicazioni terapeutiche. Dipartimento di Scienze Farmacologiche 1 marzo 2008 Deficit di LCAT e rischio cardiovascolare Dr. DAMIANO BALDASSARRE Centro Enrica Grossi Paoletti Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Università di Milano e Centro Cardiologico Monzino IRCCS

2. Uomini Donne RELAZIONE INVERSA TRA CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI HDL-C E RISCHIO CARDIOVASCOLARE Tarchalski, 2003 Gordon, 1977 deGoma, 2008 n=3,982 p=0.001 Rischio cardiovascolare Incidenza di IMA 1 2 3 4 Ranghi di HDL-C Quartili di HDL-C r = 0.4 p < 0.0001 (Gensini Score) HDL-C (mg/dL)

3. Queste evidenze sembrerebbero suggerire la relazione CHD HDL =

4. Gruppo eterogeneo di malattie ereditarie rare o situazioni genetiche particolari, caratterizzate da un severo deficit di HDL, in cui il previsto aumento del rischio cardiovascolare non è chiaramente osservabile Mutazione ApoAIMilanoFranceschini et al. 1980 NO aterosclerosi prematura (malgrado livelli molto bassi di HDL) Cardiovascular Status of Carriers of the Apolipoprotein A-IMilano Mutant The Limone sul Garda Study CR Sirtori, L Calabresi, G Franceschini, D Baldassarre, M Amato, J Johansson, M Salvetti, C Monteduro, R Zulli, ML Muiesan, E Agabiti-Rosei Circulation. 2001;103:1949-1954

5. Familial LCAT deficiency (FLD) Norum and Gjone, 1967 Fish eye disease (FED) Carlson and Philipson, 1979 malattie ereditarie rare causa: mutazione nel gene LCAT livelli di HDL estremamente ridotti

6. 40 anni di ricerca Familial LCAT deficiency (FLD) Norum and Gjone, 1967 Fish eye disease (FED) Carlson and Philipson, 1979 ATEROSCLEROSI PREMATURA ? ?

7. LCAT ed AterosclerosiAspetto estremamente difficile da valutare • Poche famiglie con FED o FLD. • Studi di follow-up o con referti autoptici  rari/assenti. • Studi osservazionali trasversali hanno riportato sia un aumento che una diminuzione dell’attività dell’LCAT in soggetti con malattia cardiovascolare. • Non esistono studi prospettici in cui l’attività o la concentrazione dell’LCAT sia stata modificata farmacologicamente per studiarne la relazione causale con l’aterosclerosi. Non è possibile effettuare un’analisi statistica rigorosa

8. Ricerca bibliografica

9. 23 Case Reports in cui l’aspetto “aterosclerosi” è valutato • 14  FED • 9  FLD • Reviews, studi su animali, studi biochimici, case-reports in cui l’aterosclerosi era completamente ignorata etc.

10. Aspetti biochimici Difetti molecolari Aterosclerosi

11. Carlson and Philipson, 1979 Famiglia svedese con FEDDifetto molecolare  Pro10 Padre Figlia (probando) Figlia (probando) Figlia I due probandi non mostravano segni CAD prematura (il probando più anziana sviluppa un IMA a 77 anni Il padre (FED) muore per IMA a 76 anni) L’autore discute: aterosclerosi presente solo in tarda età quindi.. NO aterosclerosi Carlson, 1982 Due famiglie svedesi non imparentate con FEDDifetto molecolare  Pro10 Nessun segno di CAD prematura nei probandi delle due famiglie descritte

12. Frohlich, 1987Ragazzo canadese di 16 anni con FED + alcuni membri della sua famigliaDifetto molecolare Met252-Lys & Asn391-Ser Nessun segno CAD prematura nel ragazzo di 16 anni Padre (eterozigote) bypass coronarico a 65 anni. Casi di malattia cardiovascolare nella famiglia della madre. Molti parenti ultranovantenni. Frohlich, 1988Famiglia Canadese con FLD 8 eterozigoti 2 omozigoti 8 membri non portatori della mutazione Nessuno aveva storia personale o familiare di aterosclerosi prematura

13. Clerc, 1991Famiglia caucasica di origine mediterranea (algerina) con FEDDifetto molecolare  probandi omozigoti per la del-Leu300 Funke, 1991Uomo di 42 anni con FED Nessun segno di CAD prematura un uomo di 53 anni (probando) sua moglie sorella di 49 anni (probando) sorella di 50 anni (probando) 3 figli Pazienti in buona salute e senza sintomi di aterosclerosi

14. Fino ad ora tutti i casi con deficit di LCAT riportati evidenziano il paradosso: Livelli di HDL estremamente ridotti Assenza di malattia cardiovascolare

15. Funke, 1991Due tedeschi omozigoti di 57 e 68 anni con FED + membri della famiglia (7 eterozigoti)Difetto molecolare  Sostituzione della treonina al codone 123 con un residuo di isoleucina. PRIMO E SECONDO CASO DI ATEROSCLEROSI PREMATURA IN SOGGETTI CON FED All’età di 50 anni, stenosi > 50% rilevata angiograficamente in due coronarie (prevalenza di IMA nella famiglia non aumentata) Kastelein, 1992Due probandi per FED olandesi di 32 e 37 anni portati all’attenzione dell’autore da un oftalmologoDifetto molecolare  Sostituzione della treonina al codone 123 con un residuo di isoleucina. Pazienti siano originariamente classificati come privi di segni o sintomi di aterosclerosi Fratello maggiore  bypass coronarico a 51 anni per angina.

16. Klein, 1992Paziente tedesco di 66 anni con FEDDifetto molecolare Due differenti mutazioni alleliche nel gene LCAT.LCAT (Thr123----Ile)LCAT (Thr347----Met)Eterozigosi per entrambi i difetti nel probando. Eccellente condizione probabilmente legata allo stile di vita: molto attivo fisicamente, dieta povera di grassi, non fumatore. Clerc and Pouliquen 1993Famiglia francese con FED; 3 omozigoti e 3 eterozigoti Difetto molecolare FED per una anomalia recessiva ereditaria di LCAT Nessun segno di precoce malattia cardiovascolare.

17. Terzo caso di aterosclerosi prematura in soggetti con FED Kuivenhoven, 19954 probandi olandesi omozigoti per FED e 34 familiari eterozigotiDifetto molecolare  Omozigosi per una mutazione missenso: sostituzione Asp131 - Asn (N131D). Presenza di CAD prematura nei probandi Uomo di 64 anni  CAD all’età di 54 anni Uomo di 58 anni  CAD all’età di 43 anni Donna di 57 anni  No Donna di 55 anni  No

18. Kuivenhoven, 1996Uomo olandese di 53 anni con FED + 16 familiariDifetto molecolare  Doppio eterozigote per due nuove mutazioni missenso nell’esone 1 e nell’esone 4 risultanti nella rispettiva sostituzione di Pro10 con Gln (P10Q) e di Arg135 con Gln (R135Q). Entrambe le mutazioni missenso sono state localizzate su alleli differenti. 4 portatori del difetto P10Q e 3 del R135Q. Quarto caso di aterosclerosi prematura in soggetti con FED Nel probando intervento di bypass a 38 anni per angina instabile. 5 anni dopo il bypass, l’angina si rimanifesta. Nessun segno di CAD nella famiglia

19. Quinto caso di aterosclerosi prematura in soggetti con FED Winder, 1999Uomo inglese di 75 anni con FEDDifetto molecolare  Doppio eterozigote per mutazioni già definite e nuove caratterizzanti la struttura e l’espressione di LCAT. IMA all’età di 49 anni e 73 anni, ancora in vita senza sintomi all’età di 81 anni.

20. Teh, 1999Donna francese di 45 anni con FLDDifetto molecolare  omozigosi per delezione dinucleotide (TG) nell’esone 4 Berard, 2001Donna di 34 anni con FLDDifetto molecolare due diverse mutazioni nell’esone 3 del gene LCAT: una sostituzione C  A che converte Tyr83 in Stop e una transizione C  T che converte una Arg99 in Cys. Nessun segno di CAD prematuro nel probando Nessun segno di CAD prematuro ne di aterosclerosi preclinica nel probando

21. Primo caso di aterosclerosi prematura in soggetti con FLD Homma 2001 Uomo giapponese di 47 Anni con FLD Referto autoptico di evidente aterosclerosi caratterizzata da calcificazioni nella media delle piccole arterie. Sintomi ischemici in entrambi i piedi

22. Nanjee, 2003Famiglia con quattro genarazioni (17 soggetti) con FLD ed apolipoproteina B-100 mutata Nessun segno di CAD prematuro nel probando (uomo 30 anni) Presenza di CAD nella famiglia il padre del probando, uno zio paterno e una cugina hanno avuto CAD prematura (prima dell’età di 38 anni).

23. Ayyobi, 2004Famiglia canadese con FLD9 eterozigoti + 2 omozigoti Nessun segno di CAD prematuro nei soggetti studiati

24. Sesto caso di aterosclerosi prematura in soggetti con FED Hovingh, 2005 Probandi di 5 famiglie di discendenza Olandese Caucasica con disordini da deficit di LCAT (FED) ed i membri delle loro famiglie 47 eterozigoti per mutazioni nel gene dell’LCAT Un maschio eterozigote aveva avuto angina pectoris all’età di 50 anni e un infarto miocardico all’età di 54 anni. Un secondo eterozigote aveva avuto un infarto miocardico all’età di 58 anni. 9 omozigoti o eterozigoti composti, (deficit di HDL-C quasi completo)

25. Idzior-Walus, 2006Due fratelli con FLD da una famiglia polaccaDifetto molecolare  Nuova mutazione GA nell’esone 6 del gene LCAT, che risulta nella sostituzione di valina con metionina (Val309Met).Il probando e il fratello malato erano entrambi omozigoti, mentre la madre, i fratelli e i figli dei pazienti erano eterozigoti per la nuova mutazione scoperta. Nessun segno di CAD prematuro nel probando Presenza di CAD nella famiglia tranne la madre che aveva ipertensione arteriosa, obesità e problemi alle coronarie, nessun altro membro della famiglia presentava segni clinici di malattia coronarica.

26. Weber, 2007Uomo di 37 anni con FLDDifetto molecolare  doppio eterozigote per 2 mutazioni missenso (V28M nell’esone 1 e A211T nell’esone 5) Paziente con molti fattori di rischio (ipercolesterolemia, severa ipertrigliceridemia, ipoalfalipoproteinemia, severa ipertensione, forte fumatore A parte un episodio di scompenso cardiaco congestizio, nessuna manifestazione clinica di problemi cardiovascolari. L’angiografia documenta l’assenza di lesioni coronariche, nonostante il numero di fattori di rischio. Nessun segno di CAD nella famiglia Is there an increased risk of premature atherosclerosis in LCAT deficiency?

27. Primo caso di grave aterosclerosi prematura in soggetti con FLD Scarpioni, 2007Uomo di 18 anni con FLD Nel probando Arteropatia periferica agli arti inferiori, con necrosi di due dita di un piede Angina a riposo Malattia coronarica occlusiva trivasale rilevata alla coronarografia. A causa del peggioramento dell’arteropatia periferica, è stato sottoposto a by-pass dell’arteria femorale destra e, dopo 1 mese, ad amputazione per gangrena. È morto all’età di 42 anni. Il padre muore all’età di 42 anni per IMA. “Our experience in a single patient allows us to reply to the Weber’s question: ‘Is there an increased risk of premature atherosclerosis in LCAT deficiency’: The answer is: Yes, undoubtedly”

28. Su 23 CASE REPORTS(14 in famiglie con FED e 9 in famiglie con FLD) PAZIENTI CON FED O FLD FED FLD LCAT def No CAD 129 (94,2%) 51 (89,5%) 180 (92,8%) Asintomatici SI CAD 8 (5,8%) 6 (10,5%) 14 (7,2%) CAD prematura Totale 137 57 194 Pazienti descritti

29. Piccolo numero di soggetti con deficit di LCAT individuati • endpoints (IMA, angina o esami angiografici positivi) stato di aterosclerosi avanzato (improbabile in soggetti di giovane età) • No follow-up  no incidenza • no endpoints comuni (eventi molto ≠) • Giovane età  improbabile la presenza di eventi clinici che fortunatamente sono rari anche nei soggetti a rischio Su 23 CASE REPORTS(14 in famiglie con FED e 9 in famiglie con FLD) PAZIENTI CON FED O FLD FED FLD LCAT def No CAD 129 (94,2%) 51 (89,5%) 180 (92,8%) Impossibile confrontare questa frequenza con l’incidenza o la prevalenza della popolazione europea o mondiale SI CAD 8 (5,8%) 6 (10,5%) 14 (7,2%) Totale 137 57 194

30. Su 23 CASE REPORTS(14 in famiglie con FED e 9 in famiglie con FLD) PAZIENTI CON FED O FLD Da questi dati non è possibile trarre alcuna conclusione sulla relazione LCAT deficiency – malattie cardiovascolari FED FLD LCAT def No CAD 129 (94,2%) 51 (89,5%) 180 (92,8%) SI CAD 8 (5,8%) 6 (10,5%) 14 (7,2%) Totale 137 57 194

31. In contesti di questo tipo potrebbe essere molto utile considerare i cosiddetti.. Markers surrogati di aterosclerosi Es: aterosclerosi carotidea valutata mediante ultrasonografia B-mode

32. ICA ECA BULBO CC ULTRASONOGRAFIA B-MODE DELLE CAROTIDI EXTRACRANICHE ICA ECA BULBO CC Placca aterosclerotica complicata

33. Interfaccia sangue­intima Interfaccia media­avventizia Intima Media Thickness (IMT) ICA BULBO CAROTIDE COMUNE IMT ECA

34. Soggetto senza fattori di rischio Soggetto con 2 fattori di rischio Soggetto con 4 fattori di rischio IMT = 0.5 mm IMT = 0.7 mm IMT = 1.1 mm COMPLESSO MEDIO-INTIMALE

35. L’IMT E’ ASSOCIATO ALLA PATOLOGIA CORONARICA RILEVATA ANGIOGRAFICAMENTE 1.50 1.25 1.00 IVUS Coronary IMTMax (mm) 0.75 0.50 0.25 r = 0.52 p<0.0002 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 Carotid IMTMax (mm) Amato M, ……Baldassarre D, Eur Heart J, 2007

36. ASSOCIAZIONE IMT / FATTORI DI RISCHIO Età Baldassarre et al, Stroke 31:2426; 2000 Sesso Stensland-Bugge et al. Stroke 31:574; 2000 Fumo Dempsey et al. Stroke 23:693; 1992 NIDDMKawamori et al. Diabetes Care 15:1290;1992 IpertensioneBaldassarre et al, Stroke 31:2426; 2000 Iperomocisteinemia Demuth et al. ATVB 18:1838; 1998 DislipidemiaPoli et al, Atherosclerosis 70:253;1988 Lipoproteina(a)Baldassarre et al, Stroke 27:1044; 1996 Molti altri…

37. L’IMT CAROTIDEO È ASSOCIATO AD UN’AUMENTATA INCIDENZA DI EVENTI VASCOLARI 8 6.71 7 6 5 4.15 Rischio relativo di eventi coronarici 4 3 2.17 2 1 1 0 NORMALI ISPESSITE PLACCHE STENOSI Carotidi Salonen et al. Arterioscler Thromb 1991

38. < 1.04 1.04 - 1.20 1.22 - 1.41 1.42 - 1.70 >1.70 O’Leary et al. 1999 L’IMT CAROTIDEO È PREDITTIVO DI NUOVI EVENTI VASCOLARI 1.00 1st quintile 2nd quintile 0.98 3rd quintile 0.95 % event free 4th quintile IMTMean-Max 0.92 THE IMPROVE STUDY 3711 pazienti 3 anni di follow-up 5th quintile 0.89 0 1 2 3 follow-up (years) Baldassarre D, Tremoli E, et al, 2008

39. HDL E IMT 2.5 n = 555 r = -0.216 p < 0.0001 2.0 1.5 IMT aggiustato per età(mm) 1.0 0.5 0 0 25 50 75 100 Colesterolo HDL (mg/dl) Baldassarre et al. ATVB 2002

40. INTIMA MEDIA THICKNESS PREDITTORI INDIPENDENTI IMTmean IMTmax N = 555 F p F p Età 77.0 <0.0001 66.0 <0.0001 Colesterolo HDL 14.6 0.0002 10.1 0.0015 Pressione sistolica 14.0 0.0002 9.1 0.0027 Colesterolo LDL 9.3 0.0024 - Pressione diastolica 7.3 0.0070 - Glucosio 4.9 0.0278 6.0 0.0147 Baldassarre et al. ATVB 2002

41. Soggetti controllo Portatori ApoAIM Ipoalfa da Clinica Lipidica Ipoalfa da Donatori di sangue IMT IN SOGGETTI CONTROLLO, PORTATORI APOAIM E SOGGETTI IPOALFA 3,0 2,5 2,0 (mm) 1,5 1,0 0,5 0,0 CC-IMTmean Bif-IMTmean ICA-IMTmean IMTmean IMTmax Sirtori… Baldassarre et al. Circulation 2001

42. IMTEDEFICIT DI LCAT

43. Ayyobi et al. 2004Famiglia canadese di 9 soggetti eterozigoti + 2 omozigoti con deficit di LCAT per una specifica mutazione nel gene dell’LCAT Familiari controllo non studiati

44. PLACCHE Ayyobi et al. 2004Famiglia canadese di 9 soggetti eterozigoti + 2 omozigoti con deficit di LCAT per una specifica mutazione nel gene dell’LCAT 1,6 valore osservato 1,4 Per il piccolo numero dei soggetti studiati, gli autori non hanno ritenuto opportuno trarre conclusioni sul rischio di aterosclerosi. valore atteso 1,2 1 IMTmean (mm) 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Eterozigoti Omozigoti

45. Correlazione tra IMT e i livelli plasmatici di HDL-C nel gruppo di soggetti eterozigoti per deficit di LCAT 1,7 r = 0.77 p = 0.025 1,5 1,3 IMTmean(mm) 1,1 0,9 0,7 0,5 21.2 25.1 28.9 32.8 36.7 40.5 44.4 HDL-C (mg/dL) Ayyobi et al. 2004

46. Omozigoti eterozigoti composti 60.9 ±15.6 …. 0.73 ±0.2 Hovingh, 2005 Probandi di 5 famiglie di discendenza Olandese Caucasica con disordini da deficit di LCAT (FED) ed i membri delle loro famiglie 47 eterozigoti per mutazioni nel gene dell’LCAT Lipidi Lipoproteine Hs-CRP IMT carotideo 58 familiari controllo 9 omozigoti o eterozigoti composti, (deficit di HDL-C quasi completo) P (aggiustato) Controlli Eterozigoti Età (anni) 41.9 ±16.1 42.2 ±17.4 …. HDL-C (mg/dL) 49.8 ±15.1 31.7 ±9.3 <0.0001 IMTmean (mm) 0.59 ±0.08 0.62 ±0.13 0.0015 Eventi cardiovascolari 0 (0%) 2 (4%) …. • Un maschio eterozigote aveva avuto angina pectoris all’età di 50 anni e un infarto miocardico all’età di 54 anni. • Un secondo eterozigote aveva avuto un infarto miocardico all’età di 58 anni.

47. L’autore conclude che gli eterozigoti per difetti nel gene dell’LCAT, che presentano una diminuzione in media del 36% dei livelli di HDL-C, mostrano un rischio aumentato di aterosclerosi. P (aggiustato) Controlli Eterozigoti Trigliceridi (mg/dL) 88.5 (58.4 - 121.2) 108.8 (77.0 – 175.2) 0.026 LDL-C (mg/dL) 107.7±33.6 115.4±32.8 <0.0001 Hs-CRP 2.0 (1.2 - 4.2) 4.4 (1.9 - 7.2) <0.0001 L’eterozigosi per difetti nel gene dell’LCAT è associata a livelli bassi di colesterolo HDL ed elevate concentrazioni plasmatiche di trigliceridi e di CRP. Questo fenotipo è alla base dell’aumentato IMT nei portatori rispetto ai controlli, cosa che suggerisce che l’LCAT protegge dall’aterosclerosi.

48. Questi dati sembrano quindi suggerire che un’intatta funzionalità dell’LCAT sia importante nella protezione contro la malattia vascolare aterosclerotica e che un deficit di LCAT aumenti il rischio di aterosclerosi

49. L’ESPERIENZA ITALIANA DEFICIT GENETICO DI LCAT IN ITALIA The IMT STUDY

50. N 40 40 40 Sesso (M/F) 25/15 25/15 25/15 Età (anni) 41±17 41±17 40±17 HDL-C (mg/dl) 58 ±14 30±18 30 ±6 LDL-C (mg/dl) 106 ±31 99 ±47 137 ±60** Tg (mg/dl) 93 ±39 159 ±112** 170 ±105** BMI (kg/m2) 23±2.4 25±4.0 24±3.9 SBP (mm Hg) 119±10 126±16 123±11 DBP (mm Hg) 78±8 82±8 79±8 Deficit Genetico di LCAT in Italia - IMT Study Controlli Deficit LCAT Hypoalpha Calabresi, Baldassarre. 2007