а) Измерение концентрации липидов. В клинической лаборатории число липопротеиновых частиц обычно определяется не прямым подсчетом, а при помощи ультрацентрифугирования по плотности, в рамках которого они подразделяются на фракции в зависимости от содержания ХС и триглицеридов. Таким образом определяются уровни триглицеридов, общего ХС, ХС ЛПНП и ХС ЛПВП. У пациентов с высокими уровнями триглицеридов отмечается повышение числа хиломикронов, остатков хиломикронов или частиц ЛПОНП, либо у них повышено содержание триглицеридов в ЛПОНП.
Следует понимать, что концентрации триглицеридов отражают содержание триглицеридов в липопротеиновых частицах, поскольку они не существуют в свободном виде в крови (т.к. являются нерастворимыми). У пациентов с высоким уровнем ХС отмечается повышение числа частиц ЛПНП, ЛПОНП, ЛППП или Lp(a), либо у них повышается содержание ХС-эфиров в этих частицах.
В образцах, полученных натощак (>8 ч после последнего приема пищи), ХС ЛПНП рассчитывается по формуле Фридвальда, если концентрация триглицеридов <4,5 ммоль/л:
ХС ЛПНП = Общий ХС - ХС ЛПВП - триглицериды/5.
Расчетная концентрация ХС ЛПНП является неточной при гиперлипидемии III типа (см. далее) или при использовании ингибиторов СЕТР.
Для образцов, полученных не натощак, либо полученных натощак при концентрации триглицеридов >5,7 ммоль/л, может быть рассчитана концентрация ХС не-ЛПВП:
ХС не-ЛПВП = Общий ХС - ХС ЛПВП.
Таким образом, ХС не-ЛПВП представляет собой атерогенный липидный компонент (см. рис. 1). Концентрация ХС не-ЛПВП обычно на 0,8 ммоль/л >ХС ЛПНП. Предложен более точный метод расчета концентрации ХС ЛПНП при повышении уровня триглицеридов, однако не проводилось больших популяционных исследований для его валидации.
Рисунок 1. Относительный размер (без соблюдения масштаба), содержание триглицеридов и холестерина, основные аполипопротеины и атерогенность циркулирующих липопротеинов. AI—II — аполипопротеины AI—II; B48 — аполипопротеин B48; Apo E — аполипопротеин E; Cl—II — аполипопротеины Cl-ll; CIII — аполипопротеин CIII; B100 — аполипопротеин В-100; ЛППП — липопротеины промежуточной плотности; Apo(a) — аполипопротеин (a)
Концентрации ХС ЛПНП также можно определять напрямую, при этом подобные анализы точны даже при концентрации триглицеридов 11,4 ммоль/л. Содержание ХС ЛПНП, определенные методом прямого измерения, <на 0,2-0,3 ммоль/л расчетных уровней ХС ЛПНП, частично вследствие отсутствия измерения уровня липопротеина Ер(а).
Измерение концентрации Lp(a) проблематично из-за индивидуальной вариабельности количества крингл-повторов в фрагменте Аро(а). На данный момент, стандартизованный метод отсутствует, а значимые расовые различия говорят о необходимости разработки референтных диапазонов для конкретных рас.
В рамках расширенной липидограммы возможно непосредственное измерение концентрации Аро В и Аро А, однако на сегодняшний день стандартизовано только измерение Аро В. Прочие методики позволяют измерять количество частиц ЛПНП, ЛППП и ЛПОНП, а также их размеры при помощи нескольких методик; ни одна из них не стандартизована, при этом вариабельность первичных и повторных анализов зачастую высока. Клиническая польза расширенной липидограммы до конца не ясна.
У подавляющего большинства пациентов лечение возможно при использовании расчетных уровней ХС ЛПНП или ХС не-ЛПВП, что является наименее дорогим и наиболее доступным методом. Измерение концентрации Аро В может оказаться диагностически ценным у отдельных пациентов с гипертриглицеридемией.
б) Аполипопротеины В, холестерин и атерогенез. Обширные данные ЕВМ, полученные в течение 50 лет эпидемиологических, генетических и клинических исследований, показали прямую и причинно-следственную взаимосвязь между уровнем ХС в крови и ССЗ. В более современных исследованиях было показано, что патологическим инициирующим фактором в развитии атеросклеротической бляшки является накопление ХС и Аро В, богатых триглицеридами, в субэндотелиальном слое артерий (рис. 2).
Рисунок 2. Модель инициации и прогрессирования атеросклероза «от реакции до накопления» для Аро В. При высоких концентрациях Аро В [липопротеинов низкой плотности, липопротеинов промежуточной плотности, липопротеинов очень низкой плотности, остатков хиломикронов, Lp(a)] в плазме усиливается их проникновение в интиму и накопление. Аро В связываются с протеогликанами, и начинается их агрегация, которая ускоряется при формировании бляшки. На процесс накопления влияет состав частиц и диета. Оно приводит к нарушению адаптивного клеточного ответа, усилению воспаления, фиброзу и некрозу. Липидное/некротическое ядро образуется, когда нормальные процессы фагоцитоза и эффероцитоза подавляются длительным накоплением «токсических» Аро В. Разрыв или эрозия бляшки могут привести к образованию на ней тромба, что может способствовать развитию острого клинического осложнения. Аро — аполипопротеин; ЛППП — липопротеины промежуточной плотности; Lp(a) — липопротеин (а).
Аро диаметром до ~70 нм [частицы ЛПНП, ЛППП, ЛПОНП меньшего размера, остатки хиломикронов, Lp(a)] более эффективно проникают через эндотелий. Высокие концентрации в плазме повышают вероятность того, что эти частицы попадут в субэндотелиальное пространство артерий. Данное ограничение размеров, вероятно, объясняет факт того, что очень высокие уровни крупных хиломикронов Аро В-48 в плазме при недостаточности липопротеинлипазы не способствуют развитию атеросклероза.
Обычно небольшое количество Аро В задерживается в субэндотелиальном пространстве и возвращается в кровоток. При наличии атеросклеротической бляшки развивается патологическая проницаемость эндотелия для Аро В. Лечение гиперлипидемии обусловливает быстрое снижение проницаемости и усиление фракционного распада ЛПНП, попадающих в бляшки. Однако ключевым инициирующим фактором атерогенеза является субэндотелиальное накопление Аро В. Атеросклероз в первую очередь развивается в конкретных зонах артериального русла.
Нарушение ламинарного тока крови в этих зонах провоцирует пролиферацию матрикса в стенке смежной артерии. На самых ранних стадиях атерогенеза протеогликаны с отрицательным зарядом во внеклеточном матриксе интимы артерий захватывают положительно заряженные фрагменты Аро В-100 и Аро В-48. Иные характеристики молекулы ЛПНП (в частности, липидный состав поверхности или ядра) могут влиять на атерогенность путем изменения связывания с Аро В и взаимодействий с протеогликанами.
Аро Е опосредует связывание с гликозаминогликанами артерий, но также облегчает утилизацию Аро В в печени. С другой стороны, Аро CIII повышает аффинность ЛПНП к протеогликанам артериальной стенки и снижает захват Аро В в печени, тем самым способствуя накоплению Аро В, богатых ХС и триглицеридами.
После попадания в артериальную стенку Аро В подвергаются дальнейшим ферментным превращениям, способствующим агрегации и ускорению накопления. Подобные агрегаты высвобождают биологически активные побочные продукты, способствующие рекрутингу большего числа макрофагов и иммунорегуляторных Т-клеток в зону развивающегося воспаления. Что интересно, состав пищи может влиять на агрегационные свойства ЛПНП: насыщенные жиры и сахароза усиливают их, а ПНЖК и волокна снижают. Агрегаты Аро В оперативно захватываются гладкомышечными клетками сосудов и макрофагами, что инициирует их трансформацию в пенистые клетки, заполненные ХС.
Это приводит к нарушению адаптивных реакций, что дополнительно ускоряет атерогенез. Высвобождаются про-атерогенные ферменты и сигнальные молекулы, индуцируя синтез большего количества протеогликанов и повышенную аффинность к Аро В, других факторов, усиливающих накопление, и протеолитических ферментов. Протеазы могут ослаблять фиброзную покрышку, что облегчает разрыв бляшки и высвобождение тромбогенного содержимого из субэндотелиального пространства. На животных моделях инъекции ЛПВП, избыточная экспрессия Аро AI и повышенная функция ЛПВП ингибируют образование, способствуют стабилизации и регрессии бляшек.
Атерогенез начинается в детстве и может прогрессировать до сформированных бляшек к позднему подростковому или раннему взрослому возрасту, при этом процесс ускоряется в присутствии иных факторов риска ССЗ и генетической предрасположенности. У большого количества взрослых людей сформированные бляшки обнаруживаются в 40-50 лет, и в этом возрасте манифестируют клинические проявления ССЗ (ИМ и другие ОКС, ОНМК, перемежающаяся хромота, летальный исход). Количественный показатель Аро В, определяемый по уровням общего ХС, ХС ЛПНП и ХС не-ЛПВП, позволяет прогнозировать риск ССЗ у пациентов всех возрастов, полов, рас/этнических принадлежностей и регионов.
Увеличение RR ССЗ зависит от повышения уровней общего ХС или ХС ЛПНП, а также от возраста и длительности симптоматики (рис. 3). Повышение уровня ХС остается фактором риска и в пожилом возрасте, хотя вклад данного показателя в RR ССЗ уменьшается. Считается, что повышение уровня Lp(a) увеличивает риск ССЗ более значимо, нежели ХС ЛПНП.
Рисунок 3. Возрастная ассоциация между смертностью от ишемической болезни сердца и уровнем общего холестерина
в) Регресс атеросклероза. Снижение содержания ЛПНП и других Аро В может способствовать регрессу атером. Значимое снижение концентрации Аро В приводит к уменьшению субэндотелиального захвата и накопления, а также рекрутинга моноцитов и макрофагов (рис. 4). Снижение поступления липидов в организм обеспечивает нормальные механизмы фагоцитоза и фагоцитарного клиренса для устранения перегрузки Аро В. Механизмы обратного транспорта мобилизуют ХС из пенистых клеток. Количество пенистых клеток ↓ вследствие их миграции в лимфатическую систему адвентиции и трансмиграции в просвет сосудов. Более эффективный эффероцитоз позволяет устранить апоптотические клетки и некротические ядра.
Рисунок 4. Механизмы регресса после уменьшения концентрации Аро В. Значимое уменьшение концентраций холестерина ЛПНП в плазме крови и других Аро В приводит к снижению их перемещения и накоплению в субэндотелиальном пространстве. Снижение концентрации «токсических» Аро В позволяет нормальным механизмам фагоцитоза и разрешения воспаления стабилизировать бляшку. Снижение образования пенистых клеток в интиме позволяет макрофагам мигрировать в лимфатическую систему адвентиции. Усиление внутренней миграции моноцитов, которые становятся здоровыми макрофагами, обусловливает эффективный эффероцитоз, в ходе которого эвакуируется некротический детрит.
Воспалительные клетки мигрируют из субэндотелиального пространства, а гладкомышечные клетки мигрируют в него, синтез коллагена снижается и фиброз устраняется. На животных моделях показано, что очень низкие концентрации ХС ЛПНП <0,5-1,0 ммоль/л способствуют полному регрессированию ранних атером и нормализации функции сосудов. При более развитых атеромах можно достигнуть значимого регресса, однако остаточные стабилизированные бляшки будут сохраняться.
На сегодняшний день только гиполипидемические ЛП, снижающие уровень ХС ЛПНП или ХС не-ЛПВП, продемонстрировали возможность стабилизации или регресса атеросклеротических бляшек, а также снижения частоты развития ССЗ. Менделевские РКИ стабильно говорят о том, что генетические полиморфизмы, способствующие увеличению содержания ХС ЛПНП или ХС не-ЛПВП, повышают риск ССЗ, при этом верно и обратное для полиморфизмов, обусловливающих меньшие уровни ХС ЛПНП или ХС не-ЛПВП. Полиморфизмы, способствующие очень высоким концентрациям Lp(a), также приводят к повышению риска ССЗ. В соответствии с этиологической ролью Аро В в развитии атеросклероза, единственными гипертриглицеридемическими полиморфизмами, влияющими на риск ССЗ, являются таковые, влияющие на уровни ЛПОНП.
Напротив, менделевские РКИ обнаружили очень слабую ассоциацию между полиморфизмами, способствующими повышению содержания ХС ЛПВП, и риском ССЗ, что соответствует результатам РКИ по фармакологическому повышению концентрации ХС ЛПВП.
