Lp(a) und kardiovaskuläres Risiko

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Patienten können von einer Erhöhung von low-density lipoprotein Cholesterin (LDL-C), Triglyceriden (TG), Lipoprotein(a) [Lp(a)] oder einer Erniedrigung von high-density lipoprotein Cholesterin (HDL-C) betroffen sein. Erhöhte Plasmaspiegel von Apolipoprotein B (ApoB)-reichen Lipoproteinen wie LDL und Lp(a) sind dabei mit einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen (CVD) assoziiert. Während die Kausalität von LDL-C in diesem Kontext gut erforscht ist, ist die Kausalität von Lp(a) noch nicht abschließend geklärt.

Lp(a) besteht aus dem mit Plasminogen verwandten Apoprotein(a) [Apo(a)], das kovalent durch eine Disulfidbrücke an den Rest des ApoB100 eines LDL-ähnlichen Partikels gebunden ist. Apo(a) wird fast ausschließlich in der Leber produziert. Es besteht aus einem Kringle IV (KIV) Bereich mit 10 KIV-Subtypen (KIV1 und KIV3-10 einmal vorhanden sowie KIV2 variabel mit bis zu 40 Kopien), einem Kringle V Bereich und einem inaktiven Protease-Teil. Weiterhin können oxidierte Phospholipide an den Kringle V Bereich gebunden sein. Die Isoformen von Apo(a) können aufgrund dieser Variabilität eine Größe von ca. 300 bis 800 kDa annehmen.

Lp(a) werden atherogene Effekte zugeschrieben, da erhöhte Lp(a)-Plasmaspiegel unabhängig und signifikant mit einem erhöhten CVD-Risiko und einer kalzifizierenden Aortenklappenstenose (CAVS) assoziiert sind. Erhöhte Lp(a)-Plasmaspiegel (> 30-50 mg/dl oder > 75-125 nmol/l) werden in ca. 20-30% der Bevölkerung gefunden und als pathogen betrachtet. Dabei scheint Lp(a) atherogener als LDL zu sein, da es bereits die Eigenschaften eines LDL-Partikels besitzt, aber zusätzlich noch aus oxidierten Phospholipiden und Apo(a) besteht, dem eigens atherogene, proinflammatorische und antifibrinolytische Effekte zugeschrieben werden.

Projektziel

Ziel dieses Projektes "Die Korrelation der Lipoprotein(a) Konzentration mit kardiovaskulären Risiko bei Patienten mit Hyperlipoproteinämie(a)" ist es, die Pathogenität unterschiedlicher Lp(a) Isoformen in der Arterioskleroseentstehung zu erforschen.
Die grundlegende Fragestellung lautet: Welche Prozesse steuern den Lp(a)-Blutplasmaspiegel und wie korreliert dieser mit dem kardiovaskulären Risiko?

Projektablauf

In der Lipidambulanz der Charité werden während einer klinisch indizierten und routinemäßig durchgeführten Blutentnahme zusätzlich Blutproben (ca. 30 mL, Serum, nüchtern) von ca. 300 Patienten mit einem Lp(a)-Plasmaspiegel über 30 mg/dl bzw. 75 nmol/l gesammelt. Eine Untergruppe sind Lipidapherese-Patienten, die routinemäßig eine Blutentnahme vor und nach der Apherese-Prozedur erhalten.

Das Blutplasma wird durch Zentrifugation bei 2000g für 10 min bei 4°C isoliert und in 1,5 ml Aliquots bei -80°C gelagert. Es werden klinische und demographische Daten der Patienten erhoben, wie Alter, Geschlecht, Ethnie, kardiovaskuläre Risikofaktoren, CVD-Vorgeschichte, Diabetes etc. In einem akkreditierten Labor (Labor Berlin) erfolgt die Bestimmung der Lipidwerte (Gesamt-Cholesterin, LDL-C, HDL-C, TGs, Lp(a), ApoA1 und ApoB) sowie weiterer Blutwerte (Blutbild, klinische Chemie). Dann erfolgt der Transport der Proben an die Université de Nantes (Frankreich) und an die Université de La Réunion (Frankreich). Für beide Standorte ist unserer Kooperationspartner Prof. Gilles Lambert zuständig.

Folgende Analysen werden in Frankreich durchgeführt:

Die Apo(a)-Plasmakonzentration und die durchschnittliche Größe der Apo(a) Isoformen wird mittels Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (LC-MS/MS) gemessen. Mit diesem Verfahren wird ebenfalls die Konzentration weiterer Apolipoproteine (ApoE, ApoC1, ApoC2, ApoC3, ApoA2, ApoA4) bestimmt. Mit der LC-MS/MS-Methode ist es möglich, kleine Moleküle im Blutplasma zu quantifizieren. Diese Methode ist generell sensitiver und spezifischer als Immunoassays, daher wird sie für die Messung der Apolipoproteine angewendet. Die exakte Größe der Apo(a) Isoformen sowie deren Verteilung werden wir mittels Western-Blot und Gel-Elektrophorese bestimmen. Weiterhin wird in der Analyse die Lipoprint®-Methodik von Quantimetrix eingesetzt. Im nächsten Schritt werden wir Korrelationsanalysen zwischen den Apo(a) Isoformen, dem Lp(a)-Plasmaspiegel und klinischen Daten wie der Schwere der kardiovaskulären Erkrankung durchführen. Weiterhin werden wir prüfen, inwieweit kleine Apo(a) Isoformen den Lp(a)-Plasmaspiegel in Patienten mit normaler LDL-Konzentration und Hypercholesterinämie bestimmen.

Wir erhoffen uns durch diese Forschungsarbeit dazu beizutragen, die Atherogenität und den Metabolismus von Lp(a) besser zu verstehen. Zukünftig soll es für Ärzte möglich sein, das kardiovaskuläre Risiko, das mit einer Hyperlipoproteinämie(a) einhergeht, individueller einschätzen zu können und auch neue lipidsenkende Therapien zielgerichteter anwenden zu können.