Lipoprotein szubfrakciók vizsgálata lipidanyagcsere zavarral járó kórképekben

Abstract

A plazma lipoproteinek struktúrájuk, funkciójuk, méretük és denzitásuk alapján szubfrakciókra osztható partikulumok, amelyeknek eloszlása számos lipidanyagcsere zavarral járó kórképben megváltozhat. A lipoprotein szubfrakciók kapcsolatban vannak a gyulladásos és oxidatív folyamatokban szerepet játszó markerekkel is. A chemerin egy nemrégiben leírt adipokin, amelyet döntően a viszcerális zsírszövet expresszál és pozitívan korrelál a gyulladással, valamint az elhízással összefüggő metabolikus rizikófaktorokkal. A humán paraoxonáz-1 (PON1) a HDL-hez kötődő antioxidáns hatású enzim, amelynek aktivitása az oxidatív stresszel járó kórfolyamatokban csökken. Munkánk célja volt a lipoprotein szubfrakciók és a szérum chemerin közötti kapcsolat vizsgálata elhízott nem diabeteses betegekben. Továbbá öröklött koleszterin anyagcserezavarban szenvedő Smith-Lemli-Opitz szindrómás (SLOS) gyerekekben vizsgáltuk az LDL és a HDL szubfrakciók eloszlását és a PON1 enzimmel való kapcsolatát. A szérum chemerin koncentráció szignifikánsan magasabb volt az elhízott csoportban és pozitívan korrelált az atherogén kis denz LDL szubfrakcióval. Elhízottakban a HDL szubfrakciók aránya és mennyisége a kisméretű HDL szubfrakciók irányába tolódott el. A nagy HDL szubfrakció a chemerin szinttel negatív, míg a közepes és a kis HDL szubfrakcióval pozitív összefüggést mutatott. Többszörös regressziós analízis alapján a chemerin szint független előrejelzője a hsCRP és a kis HDL szubfrakció. Az SLOS gyerekek körében szignifikánsan magasabb volt a citotoxikus 7-dehidrokoleszterin koncentrációja és a kis denz LDL szubfrakció aránya. A HDL szubfrakciók aránya a nagy HDL szubfrakciók felé tolódott el, továbbá a PON1 arilészteráz aktivitás szignifikánsan alacsonyabb volt SLOS-ban az egészséges gyerekekhez 64 képest. A PON1 arilészteráz aktivitás a kis denz LDL szubfrakcióval negatív, ugyanakkor a kis HDL szubfrakcióval pozitív kapcsolatban állt. Eredményeink alapján a chemerinnek szerepe lehet a lipoprotein metabolizmus szabályozásában. Elhízás során megváltozik a lipoprotein szubfrakciók eloszlása, amely hozzájárulhat az érelmeszesedés progressziójához fokozva a kardiovaszkuláris kockázatot. SLOS-ban a csökkent PON1 arilészteráz aktivitás és a lipoprotein szubfrakciók kedvezőtlen irányú megváltozása erősítheti a betegek szervezetében fennálló oxidatív stresszt. A PON1 arilészteráz aktivitás monitorozása fontos kiegészítő biomarker lehet az SLOS pathomechanizmusának pontosabb megértésében.Plasma lipoproteins are heterogeneous particles that consist multiple lipoprotein subpopulations and vary in structure, function, size and density; therefore, their distribution might change in several lipid metabolic disorders. Indeed, lipoprotein subfractions are also associated with inflammatory and oxidative markers. Chemerin is a recently described adipokine expressed primarily in the white adipose tissue and showing positive correlations with obesity- and inflammatory-related risk factors. Human paraoxonase-1 (PON1) is an HDL-linked antioxidant enzyme with diminished activity in diseases characterized by enhanced oxidative stress. First, we aimed to study the relationship between the distribution of lipoprotein subfractions and serum chemerin levels in non-diabetic obese (NDO) subjects. Furthermore, we also examined the associations between the distribution of lipoprotein subfractions and PON1 activity in children with an inherited cholesterol metabolic disorder termed Smith-Lemli-Opitz syndrome (SLOS). Serum chemerin concentration was significantly higher in NDO patients and correlated positively with the highly atherogenic small-dense LDL subfraction. Compared to the lean subjects, we demonstrated a shift towards the small-sized HDL subfractions in the NDO patients. Also, a significant negative correlation was found between serum chemerin concentration and the proportion of large HDL subfraction, while there were significant positive correlations between chemerin levels and proportions of intermediate and small HDL subfraction. Based upon the multivariate analysis, hsCRP and small HDL subfraction turned out to be the best independent predictors of chemerin. Analyzing data from children with SLOS, the levels of the cytotoxic 7-dehydrocholesterol were significantly higher in them, compared to healthy infants. We also observed a shift towards the small-dense LDL and the large HDL subfractions in SLOS. PON1 arylesterase activity was significantly decreased in the affected children and correlated negatively with the proportions of the small-dense LDL and the large HDL subfractions. Significant positive associations were detected between PON1 arylesterase activity and the proportions of intermediate and small HDL subfractions. In conclusion, chemerin may be involved in the regulation of lipoprotein metabolism in non-diabetic obese subjects. Early changes in the distribution of the lipoprotein subfractions may contribute to the progression of atherosclerosis, leading to increased cardiovascular risk. Decreased PON1 activity and deleterious shifts in the distribution of lipoprotein subfractions may also contribute to the impaired antioxidant status observed in SLOS; therefore, monitoring of serum PON1 arylesterase activity may serve as a complementary biomarker in SLOS.