Biologie a genetika v moderní kardiologii

1. Biologie a genetika v moderní kardiologii Pavel Osmančík

2. Histologický podklad akutních koronárních syndromů

3. ACS: vrchol ledovce procesu aterotrombózy klinická subklinická perzistující hyperaktivní trombocyty přítomnost mnohotných koronárních plátů aktivace endothelu Dle: Goldstein JA. J Am Coll Cardiol. 2002;39:1464-1467.

4. Systémová odpověď při ACS => • subklinický zánět • C-reaktivní protein, interleukin-6 • zvýšená aktivita endothelu • interleukin-8, E-selectin, P-selectin, • ICAM-1, PECAM-1… • aktivace destiček a koagulace • P-selectin, β-TG, CD40L, GpIIb/IIIa

5. Cytokiny • = regulační proteiny, které jsou produkovány především leukocyty • ale taktéž velkou řadou jiných buněk, mají velké množství funkcí • na regulační procesy v buňkách • jsou produkovány řadou zcela odlišných buněk v celém těle • (vs. hormony, produkovány specializovaným typem buněk, • často jen v jednom orgánu) • pleiotropní funkce (vs. hormony, speciální funkce) • velká řada cílových buněk (vs. hormony, působí jen na specifické • cílové buňky) • účinek typicky autokrinní či parakrinní ( v bezprostředním okolí) • interleukiny („mediátory mezi leukocyty“ („inter“, „ leukos“), cytokiny skupiny • „tumor-necrosis faktor“, růstové faktory (endotelial –growth-factorí), + „chemokiny“ • (např. aktivní složky komplementu …+ mnoho dalších

6. C-reaktivní protein (1) • protein akutní fáze (mnoho dalších, má z nich nejlepší senzitivitu, • rychlost odpovědi, dynamiku …) • chemicky: „pentraxin“ rodina, Ca-dependentní ligand-vážící • plazmatický protein • tvořen pouze v hepatocytech, kontrola interleukinem-6 (stimulace) • (single stimulus: nárůst koncentrace za 6 hod, peak za 48 hod) • poločas cca 19 hod, konstatní (nezávislý na clearance, funkci jater..) • koncentrace je odvislá jen od tvorby • => dobrá reflexe patologického procesu •  ALE: u zdravých jedinců koncentrace velmi stabilní  • (není sezónní, diurnální kolísání, intra-individual • variation jako u cholesterolu) • Pepys MB. C-reactive protein: a critilal update. JCI 2003

7. C-reaktivní protein (2) • většinou reflektuje probíhající zánět/tkáňové poškození • nemůže být nikdy interpretován „sám o sobě“, jen v kontextu • se známým onemocněním, stavem • může přispět k managementu léčby onemocnění • hodnoty > 10 mg/l => zánět, tumor… • < 10 mg/l … < 3 mg/l => zajímavé v kardiologii • =>stanovení pomocí ELISA (high sensitivity) • farmakologické ovlivnění koncentrace CRP • - nízkomolekulární inhibitor CRP (1,6-bis(phosphocholin) hexane) • Pepys MB. Targeting C-reactive protein for the treatment of cardiovascular disease. • Nature 2006

8. Interleukin - 6 • tvořen velkým množstvím buněk: monocyty, lymfocyty,endothel • prediktor špatné prognózy u pacientů s IM, NAP, AP, „zdravých“ • osob (bez manifestního KV onemocnění) Ikeda U. Clin Cardiol 2001

9. Adhezivní molekuly

10. Adhezivní molekuly • selektiny • E-selektin = endotel • P-selektin = trombocyty • L-selektin = leukocyty • 2) immunoglobulin superfamily • ICAM-1 = inercellular adhesion molecule-1 • PECAM-1 = platelet-endothelial adhesion • molecule -1 • 3) integriny • glycoprotein IIb/IIIa • CD nomenklatura (cluster of differentiation)

11. Známky aktivace endothelu a subakutního zánětu u pacientů s akutním koronárním syndromem hsCRP - zvýšení při akutních koronárních syndromech1 - maximum 3.- 4.den po IM2 IL-6 - zvýšení při akutních koronárních syndromech - maximum 1.-2. den po IM2 sICAM-1, sE-selectin - zvýšeny při akutních koronárních syndromech, elevace patrná od 12-té hodiny po vzniku ischémie3,4 1.Hope SA. Coron Artery Dis 2002 2. Hartford M. Int J Cardiol 2006 3. Guray U. Int J Cardiol 2004 4. Kawamura A. J Atheroscler Thromb

12. Predikce budoucích ischemických událostí na základě parametrů aktivace endothelu a subklinického zánětu u pacientů s manifestní ischemickou chorobou srdeční IL-8 =predikce ischemických komplikací po PCI 1 = predikuje vývoje srdečního selhání po úspěšné PCI 2 hsCRP =predikce rizika KV úmrtí, IM, CMP 3 ICAM-1 =predikce rizika KV úmrtí, IM, CMP4 1. Oi X. Jpn Heart J 2003. 2. Dominquez- Rodriquez A. Int J Cardiol 2006 3. Speidl WS. Am J Cardiol 2002 4. Blankenberg Circulation 2006

13. Predikce budoucích ischemických událostí na základě parametrů aktivace endothelu a subklinického zánětu u dosud zdravých jedinců (bez klinického KV onemocnění) IL-6 =predikce budoucího IM u dosud zdravých mužů 1 i žen2 (2,3 x větší riziko mezi dolním a horním kvartilem v prospektivním 6-letém sledování) hsCRP =predikce budoucího KV onemocnění u dosud zdravých žen a mužů 3,4 vysoká koncentrace hsCRP: 2x větší riziko CMP 3x větší riziko IM 4x větší riziko ICHDK 1.Ridker PM. Circulation 2000 2. Pai JK. N Eng J Med 21004 3. Ridker PM. Circulation 1998 4. Ridker PM. N Eng J Med 1997

14. Predikce budoucích ischemických událostí na základě markerů subklinického zánětu u dosud zdravých jedinců (2) CRP u „zdravých“ jedinců < 1mg/l = nízké KV riziko 1-3 mg/l = střední KV riziko > 3mg/l = vysoké KV riziko CRP => dobrý marker rizika KV onemocnění => absence prospektivních studií vycházejících z hodnoty CRP či jiných markerů zánětu, aktivace endothelu => „co s ním ?“

15. Farmakologické ovlivnění markerů zánětu • statiny: • - snižují hsCRP, IL-6 • - velké prospektivní údaje na základě studií s nasazením • statinu buď dle hodnoty lipidů či stanovení KV rizika • PROVE-IT: zpomalení progrese aterosklerózy při poklesu jak • LDL, tak hsCRP • pioglitazon • PIOSTAT study: simva vs. pioglitazon vs. simva + pioglitazon • - výběr vhodných pacientů dle hsCRP (>1 mg/l) • - snížení hsCRP jak simva, tak pioglitazonem • další farmakologické ovlivnění ? • Pepys MB. Targeting C-reactive protein for the treatment of cardiovascular • disease. Nature 2006 - v experimentu zmenšuje remodelaci u IM

16. Možnosti stanovení aktivity trombocytů u pacientů s akutním koronárním syndromem • serologické markery aktivity– vyšetření ELISA (RIA)metodou • CD40L, ß-thromboglobulin, P-selektin • 2) membránové markery aktivity – vyšetření průtokovou cytometrií • P-selectin • GpIIb/IIIa - CD41, CD61 • CD42b – receptor pro von Wilebrand factor • funkční testy • aggregometrie po stimulaci ADP, ARA, TRAP… • VerifyNow, PFA-100, PlateletWorks • VASP (vasodilatator-stimulated phosphoprotein) • 11-dehydroTxB2

17. CD40 ligand • patří do tumor-necrosis-factor cytokinů (CD40L nebo CD154) • sCD40L v séru: 95% pochází z krevních destiček • CD40L nekoreluje s hodnotou troponinu či CRP u pts. s ACS • Subanalýza CAPTURE (Heeschen et al., N Eng J Med 2003) • - sCD40L u 1044 pts. s ACS + 626 pts. s bolestí na hrudi • - cut-off 5 μg/l • ACS: ↑ sCD40L = 2.7x vyšší riziko úmrtí/IM během • 6 měsíců (1.5-5.3 p<0.001) • bolest na hrudi: (+ i – troponin, 117 pts. nonQ IM) • ↑sCD40L = 6x vyšší riziko úmrtí/IM • během 6 měsíců (3.2-13.9, p<0.001) • nevýhoda: nemožnost stanovení bed-side • 1. Schonbeck. Circ Reseaerch 2001 2. Heeschen C. N Eng J Med 2003

18. Optická aggregometrie • - stimulace pomocí induktorů • (ADP, ARA, TRAP…) • - měření průchodu světla po • stimulaci • zdravý člověk : 100% • při léčbě ASA: pod 70% ??ASA rezistence?? = nedostatečná inhibice destiček standardní dávkou aspirinu, „aspirin non-responsiveness“

19. Predikce následních ischemických událostí na základě reaktivitiy krevních destiček *RR=3.1 (CI 1.6-5.8) úmrtí 46.2 50 Cardiac Events 40 34.6 *RR=1.6 (CI 0.7-3.5) 30 24.1 Patients (%) *RR=1.6 (CI 0.5-5.5) 20 14.9 10.3 6.4 10 0 negativní (n=94) Intermediární (n=29) Pozitivní (n=26) spontánní neindukovaná aggregabilita Trip MD, et al. N Engl J Med. 1990;322:1549-1554.

20. Membránová exprese VASP u pacientů s STEMI Killip I vs. Killip III/IV Killip I : n = 9 Killip III/IV: n = 9

21. IV Gp IIb/IIIa Inhibitors Aspirin TXA2 ADP Adhesive proteins thrombospondin fibrinogen p-selectin vWF Platelet agonists ADP ATP serotonin calcium magnesium Coagulation factors factor V factor XI PAI-1 Inflammatory factors platelet factor 4 CD 154 (CD 40 ligand) PDGF Activated Platelet Clopidogrel Ticlopidine To neighboring platelet Gp IIb/IIIa fibrinogen receptor Thrombin Serotonin Epinephrine Collagen COX Activation   Degranulation TXA, thromboxane; PDGF, platelet-derived growth factor.

22. Význam agresivní protidestičkové léčby u pacientů s chronickým KV onemocněním CHARISMA (Clopidogrel and Aspirin versus Aspirin Alone for the Prevention of Atherothrombotic Events) 1 15603 pts. - kardiovaskulární onemocnění či kumulace rizikových faktorů. FU = 30 měsíců randomizace: ASA + clopidogrel vs. ASA + placebo end-pointy: kombinace IM + KV úmrtí + CMP výsledek: 6,8% (ASA-Clo) + vs. 7,3% (ASA+placebo), n.s. 1. Bhatt DL. N Eng J Med 2006

23. 1V: n =25 2V: n = 63 3V: n = 72 Osmancik P.,et al. J Thromb Thrombolysis 2007

24. Korelace destičkové membránové exprese CD41 s glykémií u pacientů se stabilní ICHS r=0,62, p<0,01 Osmancik P., et al. Thromb Res 2007

25. Význam agresivní protidestičkové léčby u pacientů s chronickým KV onemocněním • CHARISMA (Clopidogrel and Aspirin versus Aspirin Alone for the Prevention of Atherothrombotic Events) • pacienti pouze v sekundárníprevenci: • 6,9%(ASA+Clo) vs. 7,9% (ASA+placebo), • RR= 0,88p=0,046 • ? „CHARISMA“ jen s pacienty s prokázanou ICHS + DM

26. Děkuji za pozornost