“L’omocisteinemia: utile dosarla in tutti?”

1. “L’omocisteinemia: utile dosarla in tutti?” Corso Regionale Ance 2008 “La prevenzione cardiovascolare sul territorio” 22 novembre 2008 M.Lenuzza

2. Un Nuovo Fattore di Rischio Modificabile: l’Iperomocisteinemia “L’Iperomocisteinemia è un fattore di rischio indipendente per malattia cardiovascolare?

3. Uno strano caso di Stroke infantile Nel 1933 un bambino di 8 anni fu ricoverato presso il Massachussets General Hospital per la valutazione di una cefalea che durava da 4 giorni, con sonnolenza e vomito. Il bambino era di origine irlandese-americana e mostrava segni di ritardo mentale. Il cristallino di entrambi gli occhi era dislocato. Un fratellino aveva un difetto simile. Due settimane prima del ricovero era stato visitato da un ortopedico per una zoppia ed era stato trovato affetto da “coxa vara”. Dopo il ricovero in ospedale, le condizioni si aggravarono rapidamente, si manifestarono i segni di uno Stroke, ed il bambino morì dopo 4 giorni. L’anatomopatologo trovò un’arteriosclerosi importante della carotide destra ed un infarto cerebrale. Questo caso, indicato come caso 19471, venne pubblicato nel numero del 23 novembre del New England Journal of Medicine. Trentadue anni dopo, nel 1965, una bambina di origine irlandese-americana fu visitata presso la clinica pediatrica del Massachussets General Hospital per un ritardo dello sviluppo. Presentava i cristallini dislocati, rievocando diversi casi simili di una malattia che era stata scoperta 3 anni prima a Belfast. La madre della bambina riferì che, circa 30 anni prima, un suo fratello era morto all’improvviso in età infantile. In seguito a ricerche di archivio si trovò che il caso 19471 era lo zio della bambina. I pediatri inviarono in laboratorio un campione di urine che fu trovato positivo per il test per l’omocisteina. OMOCISTINURIA

4. I Livelli Plasmatici di Omocisteina Totale. Distribuzione dei Valori di Omocisteina nella Popolazione Range normale(a digiuno) 5-15mol/l Desiderabile (?) <10mol/l Iperomocisteinemia Moderata 16-30mol/l Intermedia 31-100mol/l Severa >100mol/l “Agreement among four homocysteine assay and results in patients with coronary atherosclerosis and controls” Yu, HH et al., Clinical Chemistry 2000

5. Metabolismo dell’Omocisteina Proteine Acido Folico Via della Transmetilazione Via della Rimetilazione methionine MAT (rene e fegato) MT BHMT -CH3 homocysteine Via della Transsulfurazione (rene e fegato) cystationina cysteine CBS: cistationina-β-sintasi CYS: -cistationasi MS: metinina sintasi MTHFR: metilentetraidrofolato reduttasi BHMT:betaina-omocisteinametiltransferasi MAT: metionina adenosiltransferasi MT: meitltransferasi “Homocysteine Hypothesis for Atherothrombotic Cardiovascular Disease”Kaul, S. et al., JACC 2006

6. Difetti genetici del metabolismo dell’omocisteina (polimorfismo) CS (cystationine -syntase) polimorfismo G919A,T833C MTHFR (methylene tetrahydrofolate reductase) polimorfismo C677T, A1298C, G1793A Metionina sintetasi reduttasi polimorfismo A66G  Carenze nutrizionali (acquisite): Folato Vitamina B12 e B6 Metionina  Patologie Insufficienza renale cronica Malattia renale terminale Ipotiroidismo Anemia perniciosa Neoplasie (LLA, ovaio, mammella, pancreas) Diabete tipo 2 Diabete tipo 1 e nefropatia LES Disordini iperproliferativi Psoriasi grave Malattie infiammatorie intestino Trapianto di cuore o di altri organi 1 Cause di Iperomocisteinemia

7.  Altro (demografiche) Sesso (maschile) Età (avanzata) Origine etnica  Altro (+ stile di vita) Menopausa Fumo Caffè (eccessivo) Alcool (eccessivo) Dieta vegetariana Mancanza di esercizio (sedentarietà)  Farmaci Antagonisti di folati (fenitoina, metotrexate, carbamazepina) Antagonisti di vitamina B12 (teofillina, azarabina, estrogeni) Resine leganti gli acidi biliari, niacina, metformina, ciclosporine, sulfonamidi, antiacidi 2 Cause di Iperomocisteinemia

8. Omocisteina e Parete Arteriosa 2 In una prima fase precoce l’accumulo di LDL colesterolo e l’ossidazione nell’intima promuove la disfunzione endoteliale e l’espressione delle molecole di adesione. Questi fenomeni stimolano la migrazione dei monociti dal lume vascolare allo spazio sottoendoteliale, dove divengono colesterolo LDL ossidato divenendo “foam cells” che secernono anche chemochine che stimolano ulteriormente la chemotassi dei monociti e la produzione di fattori di accrescimento promuove la proliferazione e migrazione delle cellule muscolari lisce vascolari nell’intima. “Hyperhomocysteinemia: a cardiovascular risk factor in autoimmune diseases?” Lazzerini, PE et al., Lupus 2007

9. Ipotetici Effetti dell’Omocisteina sulla Funzione Endoteliale Omocisteina Alterata funzione vasodilatarice Reclutamento e adesione leucocitaria Attivazione e aggregazione piastrinica Stato protrombotico Chemochine Molecole di adesione Ossido nitrico O2- Prostaciclina Tissue factor Factor Va Thrombomodulina Attivazione Proteina C Legame antithrombina III Legame Attivatore plasminogeno Dimetilarginina asimmetrica Vascular endothelial cells Cellule endoteliali vascolari “Endothelial dysfunction and atherothrombosis in mild hyperhomocysteinemia” Weiss, N. et al., Vascular Medicine 2002

10. Ipotetici Effetti dell’Omocisteina sulla Funzione Endoteliale Ipotesi dell’omocisteina-Tiolattone (Jakubowsky H 2006) Grassi della dieta Proteine della dieta Fegato Omocisteina tiolattone LDL Aggregato LDL-omocisteina Tiolattone (nel torrente circolatorio) Macrofago Cellula schiumsa Omocisteina tiolattone Lipidi e Colesterolo Arteriosclerosi “Pathophysiological consequences of homocysteine excess” Jakubowsky, H J Nutr 2006

11. Proteina C reattiva ed Omocisteina: Media dei Livelli di Omocisteina in Rapporto ai Quartili di Proteina C-Reattiva ed al Fumo nello Studio MRFIT 712 uomini, osservati per più di 20 anni, analizzati per l’omocisteina 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Non fumatori Fumatori Tutti Livelli di Omocisteina (mol/L) 1 2 3 4 Quartili di Proteina C reattiva “Homocysteine and risk of cardiovascular disease in the multiple risk factor intervention trial” Evans, RW et al., Arter Thromb Vasc Biol 1997

12. Ipertensione ed omocisteina: Omocisteina Plasmatica, Clearance della Creatinina e Velocità dell’Onda Sfigmica No malattie vascolari cliniche (n=196) Malattie vascolari cliniche, 1 sito (n=24) Malattie vascolari cliniche, 2 o 3 siti (n=16) 236 pazienti ipertesi consecutivi 147 uomini e 89 donne, età media 58+13 anni 120 90 60 30 0 20 16 12 8 4 0 25 20 15 5 0 ** p<0.001 ** * p<0.01 ** p<0.001 * ** Clearance della creatinina (ml/min)) Velocità dell’onda sfigmca (m/s) Omocisteina plasmatica (mol/L) 12.4 (2.7) 13.3 (3.9) 15.8 (3.5) 13.6 (4.9) 14.9 (5.5) 17.3 (4.8) 90 (34) 73 (31) 63 (27) “Plasma homocysteine, aortic stiffness, and renal function in hypertensive patients” Bortolotto, LA et al., Hypertension 1999

13. Diabete e Omocisteina:Eventi coronarici in Uomini (n=462) e Donne (n=368) con Diabete di Tipo 2, Stratificati sui Livelli di Omocisteina Pazienti con livelli di omocisteina plasmatica < 15mol/L Pazienti con livelli di omocisteina plasmatica > 15mol/L 40 30 20 10 0 36% 25/ 69 40 30 20 10 0 Tutti i pazienti Pazienti che non hanno IM di base p=0.011 p=0.030 25/ 69 p=0.005 26.1% 16/ 50 p=0.003 22% 18/ 69 17/ 50 172/ 761 13.5% 126/ 656 Frequenza degli eventi, % 103/ 761 68/ 656 Studio prospettico: follow-up 7 anni IM non fatale e mortalità coronarica IM non fatale e mortalità coronarica Mortalità coronarica Mortalità coronarica “Elevated plasma homocysteine level is an independent predictor of coronary heart disease events in patients with type 2 diabetes mellitus” Soinio, M et al., Ann Intern Med 2004

14. Omocisteina e Aterosclerosi: Omocisteina nell’Ateroma Umano tHcy in atheroma biopsies tHcy (pmol/mg protein) Aortic calcification volume (mm3) Ca (µmol/mg protein) non-calcified calcified Plasma tHcy µmol/L) tHcy in atheroma (pmol/mg protein) “Role of homocysteine in aortic calcification and osteogenic cell differentiation” Van Campenhout, A et al., Atherosclerosis 2008

15. “Odds ratios” Stimati per Cambiamenti di 5mol/l Delle Concentrazioni di Omocisteina e Malattia Coronarica e Cerebrovascolare in Studi Caso-Controllo “Homocyst(e)ine and cardiovascular disease: a systematici review of the evidence with specal emphasis on case-control studies and nested case-control studies” Ford, ES et al., Int J Epidem 2002

16. Omocisteina e Malattie Cardiovascolari: Studi Caso-Controllo vs Studi Prospettici: Rischio Relativo di Coronaropatia (sx) o Malattie Cerebrovascolare (dx) Associato a Elevati Livelli di Omocisteina Plasmatica 0.1 1.0 10.0 100.0 0.5 5.0 50.0 500.0 Relative risk (95% CI) Relative risk (95% CI) “Blood levels of homocysteine and increased risks of cardiovascular disease. Causal or Casual?” Christen, WG et al., Arch Intern Med 2000

17. Omocisteina e Malattie Cardiovascolari: Rischio Relativo in Studi Prospettici sulla Relazione tra Concentrazioni Plasmatiche di Omocisteina (tHcy) e Malattia Coronarica Fatale e non Fatale Storia di malattia cardiovascolare di base Nessuna storia di malattia cardiovascolare di base Storia ignota “Homocysteine and coronary heart disease: the importance of a distinction between low and high risk subjects” De Bree, A et al., Int J Epidemiol 2002

18. Omocisteina Dopo Eventi Cardiovascolari Acuti: Caratteristiche di Base 1 I livelli di omocisteina erano determinati entro 24 ore dalla presentazione di un IM acuto in 157 pazienti consecutivi. Follow-up medio30+ 10 mesi. “Association of elevated homocystein levels with a higher risk of recurrent coronary events and mortality in patients with acute myocardial infarction” Matetzky, S et al., Arch Intern Med, 2003

19. Omocisteina Dopo Eventri Cardiovascolari Acuti: Eventi Clinici Avversi a Lungo Termine (Follow-up medio di 30 + 10 mesi) dopo un Infarto Miocardico Acuto, in Relazione ai Livelli di Omocisteina 2 Omocisteina > 2.7 mg/L (> 20 mol/L) Omocisteina < 2.7 mg/L (< 20 mol/L) 50 40 30 20 10 0 * *p<0.05 * **p<0.18 ** * % pazienti Eventi coronarici ricorrenti Rivascolarizzazione urgente Morte cardiovascolare Eventi cardiaci ricorrenti e/o Morte cardiovascolare “Association of elevated homocystein levels with a higher risk of recurrent coronary events and mortality in patients with acute myocardial infarction” Matetzky, S et al., Arch Intern Med, 2003

20. Trattamento dell’Iperomocisteinemia?? • Acido folico, 500-5000 mcg • Vitamina B6, 10-500 mg • Vitamina B12, 1000-3000 mcg • Trimetilglicina (TMG), 500-9000 mg • Colina, 250-3000 mg • Inositolo, 250-1000 mg • Zinco, 30-90 mg • S-adenosil-metionina, 200-800 mg

21. Concentrazioni Plasmatiche di Omocisteina Totale negli Stati Uniti in Adulti in Relazione al Sesso e la Razza a Seguito dell’Implementazione del Consumo di Acido Folico: Dati del NHANES 1991-2004 Tutti 2004 1991 uomini donne Anziani non-ispanici neri non-ispanici bianchi messicani americani o ispanici “Trend in circulating concentrations of total homocysteine among US adolescents and Adults: Findings from the 1991-1994 and 1999-2004 National Health and Nutrition Examination Surveys” Pfeiffer, CM et al. Clin Chem 2008

22. Trial WAFACS:Incidenza di Malattie Cardiovascolari Maggiori 5442 donne di età> 42 anni ad alto rischio, con una storia di malattia cardiovascolare o 3 o più fattori di rischio coronarico randomizzate in un trial doppio cieco, controllato con placebo. Il trattamento si è prolungato per 7.3 anni dall’Aprile 1998 al Luglio 2005. End point primario composito di morbilità e mortalità cardiovascolare, che includeva IM, stroke, procedure di rivascolarizzazione e mortalità cardiovascolare Il trattamento attivo era una pillola di combinazione di acido folico (2.5 mg/die), vitamina B6 (50 mg/die), e vitamina B12 (1 mg/die) “Effect of Folic acid and B vitamins on risk of cardiovascular events and total mortality among Women at high risk for cardiovascular disease. A randomized trial” Albert, CM. et al. JAMA 2008

23. Trattamento dell’Iperomocisteinemia Dopo Angiografia Coronarica: Curve di Kaplan-Meier per l’End Point Primario Composito Folic Acid Vitamin B6 Trial randomizzato, controllato in doppio cieco, condotto in 2 ospedali universitari nella Norvegia dell’Est tra il 1999 e il 2006. 3096 pazienti adulti (20.5% donne, età media 61.7 anni) dopo angiografia coronarica. Angina stabile 83.7%, sindrome coronarica acuta 14.9%. Malattia bi o tri-vasale (59.3%). “Mortality and cardiovascular events in patients treated with homocysteine-lowering B vitamins after coronary angiography. A randomized controlled trial” Ebbing, M. et al. JAMA 2008

24. 5522 soggetti di età > 55 anni che avevano una malattia vascolare o diabete trattati con una combinazione di acido folico 2.5mg, vitamina B6 50mg e vitamina B12 1mg o con placebo. Follow-up: 5 anni Percentuale di Pazienti con l’Endpoint Primario Composito di Morte per Cause Cardiovascolari, Infarto Miocardico, o Stroke Livelli Plasmatici di Omocisteina Totale, Folato, Vitamina B6 e Vitamina B12 Placebo Acido folico, B6, and B12 Placebo 0.25 0.2 0.15 0.10 0.05 0.00 25 20 15 10 5 0 Total Homoysteine Folate 50 40 30 20 10 0 Proportion of Patients with Composite Primay Endpoint Folic acid B6, and B12 Baseline two five years years Baseline two years P=0.41 0 1 2 3 4 5 Years 400 300 200 100 0 1000 800 600 400 200 0 Vitamna B6 Vitamina B12 Baseline two years Baseline two years HOPE-2 “Homocysteine lowering with Folic Acid and B Vitamins in vascular disease” The Heart Outcomes Prevention Evaluaton (HOPE) 2 Investigators N Engl Med 2006

25. Rischio di Tromboembolismo Venoso in Sottogruppi Prespecificati “Homocysteine-lowering therapy and risk for venous thromboembolism: a randomized trial” Ray, JG et. al. Heart Outcomes Prevention Evaluation 2 (HOPE-2) Investigators Ann Intern Med 2007 HOPE-2

26. 1 (VISP) Trattamento dell’Iperomocisteinemia dopo Stroke: Livelli Medi di Omocisteina Totale, Folato, e Vitamina B12 nel Tempo, nel Gruppo di Trattamento 3680 pazienti adulti con infarto cerebrale non invalidante. Follow-up 2 anni Vitamina B12 16 14 12 10 8 6 4 2 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Folato 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Omocisteina totale Livelli medi (pmol/L) Livelli medi (mol/L) Livelli medi (nmol/L) 0 6 12 18 24 0 6 12 18 24 0 6 12 18 24 Tempo dopo randomizzazione, mesi Tempo dopo randomizzazione, mesi Tempo dopo randomizzazione, mesi Alte dosi (n=1827): Piridossina 25mg + cobalamina 0.4mg + acido folico 2.5mg Bassa dose(n=1853):Piridossina 200g + cobalamina 6g + acido folico 20g “Lowering homocysteine in patients with ischemic stroke to prevent recurrent stroke, myocardial infarction, and death” The Vitamin Intervention for Stroke Prevention (VISP). Randomized controlled trial Toole, JF et al., JAMA 2004 VISP

27. 2 (VISP) Trattamento dell’Iperomocisteinemia dopo Stroke:Probabilità di Stroke, Eventi Coronarici, o Morte nei Vari Gruppi di Trattamento Low-dose High-dose 3680 pazienti adulti con infarto cerebrale non invalidante. Follow-up 2 anni Stroke Coronary Event Death VISP “Loweing homocysteine in patients with ischemic stroke to prevent recurrent stroke, myocardial infarction, and death. The vitamin intervention for stroke prevention (VISP) randomized controlled Trial” Toole, JF et al., JAMa 2004

28. Meta-analisi dei Trials Randomizzati sulla Influenza della Diminuzione delle Concentrazioni di Omocisteina sugli Eventi Ischemici Cardiaci e lo Stroke “Folic acid, homocysteine, and cardiovascular disease: judging causality in the face of inconclusive trial evidence” Wald, DS et al., BMJ 2006

29. 1 Trattamento dell’Iperomocisteinemia e Disfunzione Endoteliale: Variazione nel Tempo delle Concentrazioni di Folato Plasmatico e di 5-MTHF Uno studio randomizzato,controllato con placebo della durata di 6 settimane in 33 pazienti (30 uomini e 3 donne) di età < 70 anni con malattia coronarica *p<0.001 Acido Folico ad alta dose: 5mg/die 200 nmol/L 25.8 nmol/L “Folic acid improves endothelial function in coronary artery disease via mechanisms largely independent of omocisteina lowering” Doshi, SN et al., Circulation 2002

30. 2 Trattamento dell’Iperomocisteinemia e Disfunzione Endoteliale: Variazione nel Tempo delle Concentrazioni di Omocisteina Totale e Libera * p<0.001 83 m 47 m Free Hcy: non protein bound “Folic acid improves endothelial function in coronary artery disease via mechanisms largely independent of omocisteina lowering” Doshi, SN et al., Circulation 2002

31. 1 Trattamento dell’Iperomocisteinemia e Chemochine: Concentrazioni di Omocisteina, Folato e Vitamina B12 in Soggetti Sani di Controllo e in Pazienti Iperomocisteinemici Prima e Dopo 6 Settimane di trattamento con Acido Folico Iperomocisteinemici: 26 adulti di età < 75 anni con omocisteinemia a digiuno >15 µmol/L ** p<0.05 vs controllo 300 250 200 150 100 50 0 60 50 40 30 20 10 0 20 15 10 5 0 *** p<0.088 vs controllo * p<0.001 vs controllo *** Vitamina B12 (pmol/L) Folato (nmol/L) Omocisteina (µmol/L) * ** prima dopo prima dopo controllo controllo prima dopo controllo Iper Iper Iper “Folic acid treatment reduce Chemokine release from peripheral blood mononuclear cells in Hyperhomocysteinemic subjects” Holven, KB et al., Arterioscl Thromb Vasc Biol 2002

32. 2 Trattamento dell’Iperomocisteinemia e Chemochine: Concentrazioni di GRO, ENA-78, MCP-1 e RANTES in Soggetti Sani di Controllo e in Pazienti Iperomocisteinemici Prima e Dopo 6 Settimane di trattamento con Acido Folico Soggetti con iperomocisteinemia prima del trattamento Soggetti con iperomocisteinemia dopo 6 settimane di trattamento Soggetti di controllo 400 300 200 100 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 120 100 80 60 40 20 0 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 ** p<0.001 vs controllo * p=0.088 vs controllo * ** GRO (pg/mL) ENA-78 pg/mL) MCP-1 (ng/mL) RANTES (ng/mL) Iper C Iper C Iper C Iper C IL-8 in tutti e 3 i casi < 10 pg/mL “Folic acid treatment reduce Chemokine release from peripheral blood mononuclear cells in Hyperhomocysteinemic subjects” Holven, KB et al., Arterioscl Thromb Vasc Biol 2002

33. Sommario delle Raccomandazioni per lo Screening e il Trattamento dell’Omocisteinemia Elevata Misurazione - Dosare l’omocisteina totale nel plasma (o siero), a digiuno o dopo carico di metionina (più sensibile) - I campioni di sangue devono essere trattati rapidamente (<1h a temperatura ambiente, <8h in ghiaccio) - I metodi enzimatico o immunologico più pratici del metodo cromatografico - La standardizzazione richiede di minimizzare le differenze tra laboratori - Il normale range 5-15 mol/l (12mol/l come limite superiore con rinforzo di folati) European Expert Panel, 2004; American Heart Association Science Advisor Statement, 1999; U.S. Preventive Services Task Force, 2003; American College of Cardiology Foundation Complementary Medicine Expert Consensus Document 2005

34. Sommario delle Raccomandazioni per lo Screening e il Trattamento dell’Omocisteinemia Elevata Screening - Lo screening può essere consigliabile in individui che: a) manifestano malattie cardiovascolari in assenza dei principali fattori di rischio (o sproporzionate rispetto alla loro presenza) b) hanno una aterosclerosi precoce o storia familiare di infarto miocardico e ictus in giovane età c) hanno una storia di trombosi arteriosa recidivante d) hanno una insufficienza renale e) Pazienti ad alto rischio Lo screening di routine non è tutt’ora raccomandato European Expert Panel, 2004; American Heart Association Science Advisor Statement, 1999; U.S. Preventive Services Task Force, 2003; American College of Cardiology Foundation Complementary Medicine Expert Consensus Document 2005

35. Sommario delle Raccomandazioni per lo Screening e il Trattamento dell’Omocisteinemia Elevata Trattamento - Il trattamento di routine con supplementi di vitamine non è tutt’ora raccomandato - La dieta ricca di folati e vitamine B va incoraggiata - Il trattamento con folati (0.5-5mg) e vitamina 12 (0.5-1mg) può essere utile nei pazienti ad alto rischio - Il target terapeutico negli individui ad alto rischio <10mol/l (U.S.), < 13-15mol/l (EU) - Lo stato della vitamina B12 dovrebbe essere determinato prima di iniziare la terapia European Expert Panel, 2004; American Heart Association Science Advisor Statement, 1999; U.S. Preventive Services Task Force, 2003; American College of Cardiology Foundation Complementary Medicine Expert Consensus Document 2005

36. Esistono diverse evidenze di un’associazione tra livelli plasmatici di omocisteina e aumento del rischio di malattie cardiovascolari. La mancanza di omogeneità dei dati, tuttavia, unitamente alla notevole molteplicità di fattori in grado di influenzare i livelli ematici dell’aminoacido, nonché i deludenti risultati dei trial terapeutici, non ci consentono di poter ritenere l’omocisteina in assoluto un fattore di rischio maggiore e indipendente di malattie cardiovascolari in generale e di malattia arteriosa coronarica in particolare. Verosimilmente ha un significato da definire in pazienti ad alto rischio. Il bicchiere è mezzo pieno o mezzo vuoto??