Rolul PPAR alpha ( receptori activati de inductorii proliferarii peroxizomilor alpha ) in modularea inflamatiei din sindromul metabolic

SINDROMUL METABOLICSINDROMUL METABOLIC

•conditie clinica prediabetica •alterari metabolice independente •risc cardiovascular crescut prin initierea si perpetuarea procesului aterosclerotic si degenerativ inflamator•insulinorezistenta si hiperinsulinemia compensatorie reprezenta elementul patogenic central

Componentele sindromului Componentele sindromului metabolicmetabolic

Relatii intre metabolismul acizilor grasi, Relatii intre metabolismul acizilor grasi,

insulinorezistenta si sindrom metabolicinsulinorezistenta si sindrom metabolic

SINDROMUL METABOLICSINDROMUL METABOLIC Sindromul metabolic = sindromul rezistentei la insulinaSindromul metabolic = sindromul rezistentei la insulina

- rezistenta la insulina/hiperinsulinemie- rezistenta la insulina/hiperinsulinemie

- obezitate de tip central- obezitate de tip central

- diabet zaharat/scaderea tolerantei la glucoza- diabet zaharat/scaderea tolerantei la glucoza

- dislipidemie aterogena (scaderea HDL-Col, cresterea LDL-Col si TG)- dislipidemie aterogena (scaderea HDL-Col, cresterea LDL-Col si TG)

- hipertensiune arteriala - hipertensiune arteriala

- status protrombotic (cresterea PAI-1. a Fg si a factorului VII)- status protrombotic (cresterea PAI-1. a Fg si a factorului VII)

- disfunctie endoteliala (cresterea excretiei urinare de albumina)- disfunctie endoteliala (cresterea excretiei urinare de albumina)

- hiperuricemie- hiperuricemie

- status proinflamator (hCRP, citokine).- status proinflamator (hCRP, citokine).

““CLUSTER” DE ALTERARI METABOLICE SI FACTORI DE RISC CLUSTER” DE ALTERARI METABOLICE SI FACTORI DE RISC CARDIOVASCULARICARDIOVASCULARI

SM- Status-ul proinflamatorSM- Status-ul proinflamator

Cresterea nivelului plasmatic al acizilor grasi liberi cu efect lipotoxic, Cresterea nivelului plasmatic al acizilor grasi liberi cu efect lipotoxic, modificarea functiilor celulei modificarea functiilor celulei ββ pancreatice (alterarea functiiilor acestora pancreatice (alterarea functiiilor acestora pana la apoptoza)pana la apoptoza)

Dislipidemie aterogenaDislipidemie aterogena

Cresterea nivelului mediatorilor proinflamatori :TNF, hPCR, ICAM, etcCresterea nivelului mediatorilor proinflamatori :TNF, hPCR, ICAM, etc

Modificari ale secretiei adipokinelor: cresterea secretiei de leptina Modificari ale secretiei adipokinelor: cresterea secretiei de leptina (implicata in hipertensiunea arteriala ), scaderea secretiei de adiponectina (implicata in hipertensiunea arteriala ), scaderea secretiei de adiponectina (care creste utilizarea glucozei la nivel muscular si diminueaza secretia (care creste utilizarea glucozei la nivel muscular si diminueaza secretia hepatica de glucoza) si visfatina (actiune insuline-like)hepatica de glucoza) si visfatina (actiune insuline-like)

Scaderea /alterarea numarului de mitocondrii cu rol in oxidarea acizilor Scaderea /alterarea numarului de mitocondrii cu rol in oxidarea acizilor grasi liberi (cu efect de imbatranire celulara)grasi liberi (cu efect de imbatranire celulara)

PPAR - IstoricPPAR - Istoric Anii 60 - grupuri independente de cercetatori au observat cresterea numarului de Anii 60 - grupuri independente de cercetatori au observat cresterea numarului de

peroxizomi hepatici dupa administrarea de droguri hipolipemiante (clofibrat). peroxizomi hepatici dupa administrarea de droguri hipolipemiante (clofibrat). Concomitent , s-a observat cresterea oxidarii acizilor grasi la nivelul peroxizomilor Concomitent , s-a observat cresterea oxidarii acizilor grasi la nivelul peroxizomilor hepatici, precum si cresterea riscului de carcinogeneza la administrarea pe termen hepatici, precum si cresterea riscului de carcinogeneza la administrarea pe termen lung al acestor droguri (Duve, 1969).lung al acestor droguri (Duve, 1969).

Anii 70 – substantele care determinau un raspuns morfologic si biochimic Anii 70 – substantele care determinau un raspuns morfologic si biochimic asemanator clofibratului au fost denumite “peroxizome proliferator” (PPs): fibrati asemanator clofibratului au fost denumite “peroxizome proliferator” (PPs): fibrati (clofibrati, ciprofibrati), acizii grasi liberi (Reddy 1976).(clofibrati, ciprofibrati), acizii grasi liberi (Reddy 1976).

Anii 80 – s-a lansat ipoteza ca actiunile induse de PPs ar fi mediate de un receptor Anii 80 – s-a lansat ipoteza ca actiunile induse de PPs ar fi mediate de un receptor citoplasmatic, care ar modula expresia genelor implicate in efectele pleiotropice ale citoplasmatic, care ar modula expresia genelor implicate in efectele pleiotropice ale acestor droguri (Reddy, 1983)acestor droguri (Reddy, 1983)

Anii 90 – s-a identificat si clonat receptorul nuclear denumit Anii 90 – s-a identificat si clonat receptorul nuclear denumit PPARPPAR ( (peroxizome peroxizome proliferator-activated receptor)proliferator-activated receptor) la soarece, apoi la om si amfibii (Escher, Isseman, la soarece, apoi la om si amfibii (Escher, Isseman, 1990).1990).

PPAR – RECEPTOR PPAR – RECEPTOR NUCLEARNUCLEAR

Receptorii activaţi de către inductorii proliferării peroxizomilor (Peroxisomeproliferator- activated receptors-PPARs) fac parte din categoria receptorilor nucleari, de tip proteic, similar cu receptorii pentru hormonii steroidieni sau tiroidieni.

Super-familia receptorilor nucleari cuprinde familia Super-familia receptorilor nucleari cuprinde familia receptorilor nucleari hormonali (NHR) si cea a receptori receptorilor nucleari hormonali (NHR) si cea a receptori nucleari orfani . nucleari orfani .

NHR sunt receptori pt care au fost identificate liganzii NHR sunt receptori pt care au fost identificate liganzii hormonali in timp ce pt receptorii orfani, liganzii lor nu sunt hormonali in timp ce pt receptorii orfani, liganzii lor nu sunt cunoscuti. Recent a aparut terminologia receptorilor orfani cunoscuti. Recent a aparut terminologia receptorilor orfani "adoptati". Acestia au fost initial descrisi ca orfani , dar apoi "adoptati". Acestia au fost initial descrisi ca orfani , dar apoi liganzii lor au fost identificati( PPAR)liganzii lor au fost identificati( PPAR)

Clasificarea PPARClasificarea PPAR

Au fost descrise trei tipuri de PPARs,- α, δ, γ, ce au rol integrativ în controlul expresiei genelor ţintă cu funcţie cheie în stocajul şi mobilizarea lipidelor, în metabolismul glucozei, diferenţierea celulară şi răspunsul inflamator

- PPARα – prezent in celulele cu capacitate mare de oxidare a AG: hepatocite, tesut adipos brun, cardiomiocite, enterocite si tubul proximal renal.

- PPARβ/δ – prezent in cantitate mare in colon, tegumente- PPARγ cu patru subtipuri: γ1( ubiquitar ), γ2(predominant

dispus in tesutul adipos), γ3 ( tesut adipos), γ(descris recent in celula endoteliala),

-

Efectele PPAR asupra organismului uman

PPAR PPAR αα

. .

PPARPPARαα- modulator al raspunsului - modulator al raspunsului inflamator actionand la nivel vascular si inflamator actionand la nivel vascular si hepatichepatic

Rolul PPAR-Rolul PPAR-αα in modularea in modularea inflamatiei la nivel hepaticinflamatiei la nivel hepatic

Adapted from Plutzky J. Science. 2003;302:406-7.

Activarea PPAR alpha si Activarea PPAR alpha si aterosclerozaateroscleroza

Ateroscleroza

Indirectficat, muschi scheletic

LIGANZI

PPAR receptor activati

Reducereainflamatiei

DirectVascular si celule inflamatorii

Scaderea AGL

Scaderea TG

Cresterea HDL

Citokine

Chemokines

Cholesterol efflux

MoleculeAdhesion

Rolul potential al activarii PPAR in Rolul potential al activarii PPAR in reducerea riscului cardiovascularreducerea riscului cardiovascular

Adaptat dupa Tenenbaum A et al. Intl J Cardiol. 2004;97:167-72.

AterosclerozaAteroscleroza

Insulino-

rezistenta

HiperinsulinemieHiperinsulinemie

ObezitateObezitate

Aport caloric Aport caloric excesivexcesiv

Factori geneticiFactori genetici SedentarismSedentarism

ModularePPAR

DislipidemieDislipidemie

HiperglicemieHiperglicemie

InflamatieInflamatie

HipercoagulabilitateHipercoagulabilitateHipertensiuneHipertensiune

Agonistii sintetici Agonistii sintetici PPARalpha PPARalpha

cresc oxidarea acizilor grasi libericresc oxidarea acizilor grasi liberi efect antiinflamator: scaderea efect antiinflamator: scaderea

citokinelor la nivel endotelial citokinelor la nivel endotelial (ICAM), scaderea interleukinelor (ICAM), scaderea interleukinelor IL1 si IL6, scaderea nivelului IL1 si IL6, scaderea nivelului hPCR.hPCR.

au efect hipolipemiant prin au efect hipolipemiant prin actiunea asupra genelor care actiunea asupra genelor care mediaza transportul celular de mediaza transportul celular de colesterolcolesterol

au efect antiaterogen: reducerea au efect antiaterogen: reducerea placilor de aterom observata dupa placilor de aterom observata dupa tratamentul cu fibratitratamentul cu fibrati

1.Fundamentul studiului 1.Fundamentul studiului

Sindromul metabolic afecteaza peste 25% din Sindromul metabolic afecteaza peste 25% din populatia generala, iar aproximativ doua populatia generala, iar aproximativ doua treimi din pacientii cu sindrom metabolic sunt treimi din pacientii cu sindrom metabolic sunt predispusi la un eveniment cardiovascular predispusi la un eveniment cardiovascular major (Gami AS, Witt BJ ).major (Gami AS, Witt BJ ).

Factorii de risc bine cunoscuti ai Factorii de risc bine cunoscuti ai aterosclerozei includ hipertensiunea arteriala, aterosclerozei includ hipertensiunea arteriala, hipercolesterolemia si diabetul zaharat, la hipercolesterolemia si diabetul zaharat, la care se adauga status-ul proinflamator si care se adauga status-ul proinflamator si procoagulant, cu rol important in progresia procoagulant, cu rol important in progresia aterosclerozei.aterosclerozei.

2.1.OBIECTIVELE GENERALE ALE CERCETĂRII2.1.OBIECTIVELE GENERALE ALE CERCETĂRII . .

1.Studiu epidemiologic1.Studiu epidemiologic: : evidentierea status-ului pro-inflamator la pacientii cu evidentierea status-ului pro-inflamator la pacientii cu

sindrom metabolic intr-o populatie urmarita in sindrom metabolic intr-o populatie urmarita in medicina primara (cabinet de MF)medicina primara (cabinet de MF)

elaborarea unui scor inflamator corelat cu riscul elaborarea unui scor inflamator corelat cu riscul cardiovascular prin utilizarea unui soft dezvoltat si cardiovascular prin utilizarea unui soft dezvoltat si adaptat la particularitatile de consult in ambulator;adaptat la particularitatile de consult in ambulator;

masurarea si selectarea markerilor inflamatori cu masurarea si selectarea markerilor inflamatori cu specificitate crescuta si fezabili in screeningul de specificitate crescuta si fezabili in screeningul de ambulator.ambulator.

OBIECTIVELE GENERALE ALE CERCETĂRIIOBIECTIVELE GENERALE ALE CERCETĂRII

2.2. Studiu clinic observational asupra Studiu clinic observational asupra loturilor tinta, loturilor tinta,

completat de evaluarea modularii a completat de evaluarea modularii a factorilor proinflamatori, factorilor proinflamatori, proaterosclerotici sub actiunea proaterosclerotici sub actiunea PPAR-alpha la pacientii inclusi in PPAR-alpha la pacientii inclusi in loturile de studiu.loturile de studiu.

3.SINDROMUL METABOLIC – PLACĂ TURNANTĂ 3.SINDROMUL METABOLIC – PLACĂ TURNANTĂ PROATEROGENĂ ŞI DECI DE RISC CARDIOVASCULARPROATEROGENĂ ŞI DECI DE RISC CARDIOVASCULAR

3.1. 3.1. Obiectivul etapeiObiectivul etapei

- caracterizarea epidemiologica, - caracterizarea epidemiologica, clinica si biochimica a pacientilor cu clinica si biochimica a pacientilor cu sindrom metabolicsindrom metabolic

3.2. Material şi metodă3.2. Material şi metodă S-au luat in studiu 2521 de pacienti, asigurati si neasigurati, aflati in S-au luat in studiu 2521 de pacienti, asigurati si neasigurati, aflati in

evidenta Cabinetului Medicina de familie CMI Popa Elena din Iasi, evidenta Cabinetului Medicina de familie CMI Popa Elena din Iasi, din 1.10.2011 pana in prezent.din 1.10.2011 pana in prezent.

Din cei 2521 subiecti s-au selectat pacientii adulti, cu varsta Din cei 2521 subiecti s-au selectat pacientii adulti, cu varsta peste 18 ani.peste 18 ani.

Studiul a cuprins un numar de 1993 pacienti, din care 1021 pacienti Studiul a cuprins un numar de 1993 pacienti, din care 1021 pacienti de sex feminin si 973 pacienti de sex masculin.de sex feminin si 973 pacienti de sex masculin.

Introducerea în studiu s-a efectuat având consimţământul Introducerea în studiu s-a efectuat având consimţământul informat, în scris, al tuturor participantilor la studiu.informat, în scris, al tuturor participantilor la studiu.

Utilizand un program computerizat, dezvoltat de noi, aplicat Utilizand un program computerizat, dezvoltat de noi, aplicat subiectilor cu varsta mai mare de 18 ani s-au identificat pacientii cu subiectilor cu varsta mai mare de 18 ani s-au identificat pacientii cu cu sindrom metabolic, conform criteriilor IDF.cu sindrom metabolic, conform criteriilor IDF.

Criteriile SM - International Diabetes Criteriile SM - International Diabetes Federation (IDF) Federation (IDF)

Obezitate centrala (Obezitate centrala (definita de perimetrul abdominal cu variabilitate etnica definita de perimetrul abdominal cu variabilitate etnica *sau indicele de masa corporala IMC> 30 kg/m2), plus doua din *sau indicele de masa corporala IMC> 30 kg/m2), plus doua din urmatoarele:urmatoarele:

• • Trigliceride- 150 mg/dl (1,7mmol/l) sau mai mari sau tratament specific Trigliceride- 150 mg/dl (1,7mmol/l) sau mai mari sau tratament specific pentru hipertrigliceridemiepentru hipertrigliceridemie

• • HDL-cholesterol < 40 mg/dl (1,03 mmol/l) la barbati si < 50 mg/dl(1,29 HDL-cholesterol < 40 mg/dl (1,03 mmol/l) la barbati si < 50 mg/dl(1,29 mmol/l) la femei sau tratament specific pentru aceasta dislipidemie .mmol/l) la femei sau tratament specific pentru aceasta dislipidemie .

• • Tensiunea arteriala - tensiunea arteriala sistolica (TAS) mai mare sau Tensiunea arteriala - tensiunea arteriala sistolica (TAS) mai mare sau egala cu 130 sau/si tensiunea arteriala diastolica (TAD ) mai mare sau egala cu 130 sau/si tensiunea arteriala diastolica (TAD ) mai mare sau egala cu 85 mmHg sau tratament pentru hipertensiune arteriala egala cu 85 mmHg sau tratament pentru hipertensiune arteriala diagnosticata anterior diagnosticata anterior

• • Glicemie a jeune - 100 mg/dl(5,6 mmol/l) sau mai mare sau diabet Glicemie a jeune - 100 mg/dl(5,6 mmol/l) sau mai mare sau diabet zaharat diagnosticat anteriorzaharat diagnosticat anterior

*pentru Europa, perimetrul abdominal trebuie sa fie >94 cm la barbati sau *pentru Europa, perimetrul abdominal trebuie sa fie >94 cm la barbati sau > 80 cm la femei .> 80 cm la femei .

3.3. Loturi studiate3.3. Loturi studiate

Pacientii diagnosticati cu sindrom Pacientii diagnosticati cu sindrom metabolic conform criteriilor IDF au fost metabolic conform criteriilor IDF au fost impartiti in trei loturi:impartiti in trei loturi:

cu cinci componente – SM5 cu cinci componente – SM5 cu patru componente – SM4 cu patru componente – SM4 cu trei componente - SM3 cu trei componente - SM3

Structura subloturilorStructura subloturilor

In raport cu combinatiile matematice posibile, fiecare lot a fost impartit in In raport cu combinatiile matematice posibile, fiecare lot a fost impartit in functie de componentele sindromului metabolicfunctie de componentele sindromului metabolic..

ExempluExemplu: bolnavii lotului SM3 au fost împărţiţi în 6 subloturi, în raport cu : bolnavii lotului SM3 au fost împărţiţi în 6 subloturi, în raport cu combinaţiile – matematic posibile – ale celor 2 componente adăugate combinaţiile – matematic posibile – ale celor 2 componente adăugate obezităţii (componenta obligatorie). Pentru lotul SM3 am definit obezităţii (componenta obligatorie). Pentru lotul SM3 am definit subloturile :subloturile :

- obezitate + trigliceride crescute + HDL-colesterol scăzut- obezitate + trigliceride crescute + HDL-colesterol scăzut - obezitate + trigliceride crescute + HTA- obezitate + trigliceride crescute + HTA - obezitate + trigliceride crescute + glicemie modificată a jeun sau DZ - obezitate + trigliceride crescute + glicemie modificată a jeun sau DZ - obezitate + HDL colesterol scăzut + HTA - obezitate + HDL colesterol scăzut + HTA - obezitate + HDL colesterol scăzut + glicemie modificată a jeun sau DZ- obezitate + HDL colesterol scăzut + glicemie modificată a jeun sau DZ - obezitate + HTA +glicemie modificată a jeun sau DZ- obezitate + HTA +glicemie modificată a jeun sau DZ

Toti pacientii au fost tratati in conformitate cu recomandarile Ghidului Toti pacientii au fost tratati in conformitate cu recomandarile Ghidului European de Cardiologie.European de Cardiologie.

4. STATUSUL PROINFLAMATOR ŞI 4. STATUSUL PROINFLAMATOR ŞI IMPACTUL ASUPRA EVOLUTIEI IMPACTUL ASUPRA EVOLUTIEI

BOLNAVILOR CU SINDROM METABOLICBOLNAVILOR CU SINDROM METABOLIC 4.14.1 Ipoteza de lucru.Ipoteza de lucru.

Importanţa studiului SM este actuală, între altele şi Importanţa studiului SM este actuală, între altele şi prin potenţialul aterogen pe care îl prezintă, prin potenţialul aterogen pe care îl prezintă, iniţierea şi progresia verigii aterosclerotice iniţierea şi progresia verigii aterosclerotice realizându-se în bună măsură prin intervenţia realizându-se în bună măsură prin intervenţia mecanismelor inflamatorii mecanismelor inflamatorii

Plecând de la acest fundament, în lucrare ne-am Plecând de la acest fundament, în lucrare ne-am propus să evaluăm status-ul inflamator la bolnavii propus să evaluăm status-ul inflamator la bolnavii cu SM, în raport cu numărul şi tipul elementelor cu SM, în raport cu numărul şi tipul elementelor constitutive ale acestuiaconstitutive ale acestuia

4.2 Material şi metodă4.2 Material şi metodă

Evaluarea statusului proinflamator se Evaluarea statusului proinflamator se realizeaza prin determinarea in realizeaza prin determinarea in dinamica, la un interval bine stabilit , a dinamica, la un interval bine stabilit , a nivelelor unor markeri ai inflamaţiei nivelelor unor markeri ai inflamaţiei cronice: IL6, IL1 , hCRP din sangele cronice: IL6, IL1 , hCRP din sangele venos, la pacientii selectionati.venos, la pacientii selectionati.

Women’s Health Study; Women’s Health Study;

Ridker PM et al. Circulation. 2003;107:391-7.

8

6

0

MedianCRP

(mg/L)

Components of the metabolic syndrome (n)

4

0 1 2 3 4 5

2

n = 4086 3884 3152 2292 1135 170

4.2 Material şi metodă4.2 Material şi metodă

Evidentierea PPAR-alpha prin metoda Evidentierea PPAR-alpha prin metoda

ELISA, utilizand ELISA, utilizand Peroxisome Proliferator Peroxisome Proliferator Activated Receptor alpha (PPARA) Activated Receptor alpha (PPARA) ELISA KitELISA Kit ..

Lau DCW et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;288:H2031-41.

Corelatii intre Corelatii intre PPAR PPAR αα, CRP si IL6, CRP si IL6 in inflamatie si insulinorezistentain inflamatie si insulinorezistenta

TESUT ADIPOSFICAT IL-6

PPAR α

CRP

Insulinorezistenta

5. REZULTATE5. REZULTATE Pentru prelucrarea datelor se va utiliza pachetul Pentru prelucrarea datelor se va utiliza pachetul

statistic SPSS 13.0- Statistical Software Packagestatistic SPSS 13.0- Statistical Software Package . .

5.1. Date epidemiologice privind prevalenta 5.1. Date epidemiologice privind prevalenta sindromului metabolic in populatia studiatasindromului metabolic in populatia studiata

5.2.Evaluarea nivelului statusul-ui inflamator5.2.Evaluarea nivelului statusul-ui inflamator. . Elaborarea unui scor inflamatorElaborarea unui scor inflamator

5.3. Influenta PPAR-alpha asupra biom5.3. Influenta PPAR-alpha asupra biomarkerilor arkerilor inflamatieiinflamatiei

6.Discutii6.Discutii

6.1. Aglomerarea elementelor 6.1. Aglomerarea elementelor constitutive ale SM- crestere a status-constitutive ale SM- crestere a status-ului proinflamatorului proinflamator

6.2. Scor inflamator- impactul 6.2. Scor inflamator- impactul prognostic diferentiat functie de prognostic diferentiat functie de nivelul markerilor inflamatieinivelul markerilor inflamatiei

6.3. Rolul PPAR-alpha in modularea 6.3. Rolul PPAR-alpha in modularea raspunsului inflamatorraspunsului inflamator

7.Concluzii7.Concluzii

Cuantificaficarea factorilor proinflamatori, Cuantificaficarea factorilor proinflamatori, stabilirea unui scor inflamator de risc, stabilirea unui scor inflamator de risc, pentru utilizarea markerilor inflamatori in pentru utilizarea markerilor inflamatori in practica de ambulatorpractica de ambulator

Rolul PPAR - alpha in modularea Rolul PPAR - alpha in modularea sindromului inflamator din sindromul sindromului inflamator din sindromul metabolic.metabolic.

8. LIMITELE STUDIULUI8. LIMITELE STUDIULUI

distributia neuniforma a pacientilor in distributia neuniforma a pacientilor in loturile studiateloturile studiate

absenta unui lot martor de pacienti absenta unui lot martor de pacienti sanatosi.sanatosi.

cost relativ ridicat al determinarilor cost relativ ridicat al determinarilor efectuateefectuate