Blodfetter: vad använder man de olika parametrar till?

Alberto Giacometti
Blodfetter: vad använder man de olika parametrar till?
Paolo Parini, Prof, ÖL
Avdelning för Klinisk Kemi, Institution för Laboratoriemedicin
Metabolenheten, Institution för Medicin
[email protected]
Actual and past financial support received from:
the Swedish Research Council, the Swedish Medical Association, the Swedish Heart-Lung Foundation, The Swedish
Diabetes Foundations, The Novo Nordisk Research Foundation, the Albert and Gerda Svensson, the Åke Wiberg, the
Fernström, and the Throne Holst Foundations, the Stockholm City Council and by the Karolinska Institutet
Conflict of Interest (past and present):
- Recipient of research grants from AstraZeneca, KaroBio, MSD, Pfizer, and Moderna Therapeutics
- Scientific advisor for MSD, KaroBio AB,Triple Crown AB, Di Luca & Di Luca AB, Galmed Therapeutics, Moderna
Therapeutics, Amgen, AstraZeneca
- Minor stockholder in Triple Crown AB
No Financial disclosure for this presentation
Paolo Parini, MD, PhD
• Lipoproteinmetabolism
• Frederickson klassificering av lipidrubbningar
• Lipider
• Mer avancerad diagnostik
Paolo Parini, MD, PhD
• Lipoproteinmetabolism
• Frederickson klassificering av lipidrubbningar
• Lipider
• Mer avancerad diagnostik
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
Trans Intestinal Cholesterol Efflux (TICE)
Adapted from Pramfalk C, Pedrelli M, Parini P, Biochim Biophys Acta. 2010.
Paolo Parini, MD, PhD
Lipoproteinmetabolism
Particle composition (weight %)
Lipoprotein
Chylomicron
Density
Electrophoretic
mobility
Diameter
(nm)
TG
Cholesterol
PL
Protein
0.93
Origin
80-1200
85-95
2-5
3-8
1-2
Major
apolipoproteins
B-48, A-I, A-II, A-IV,
(C, E)
VLDL
0.93-1.006
Pre-β
30-80
50
22
19
8
B-100, A-I, C, E
IDL
1.006-1.019
β
23-35
20
38
23
19
B-100, C, E
LDL
1.019-1.063
β
18-25
11
47
22
21
B-100
HDL2
1.063-1.125
α
9-12
6
22
30
41
A-I, A-II, C, E
HDL3
1.125-1.21
α
5-9
6
15
23
55
A-I, A-II, C, E
Adapted from Angelin B & Parini P, Oxford Textbook of Endocrinology, 2011
Paolo Parini, MD, PhD
• Lipoproteinmetabolism
• Frederickson klassificering av lipidrubbningar
• Lipider
• Mer avancerad diagnostik
Paolo Parini, MD, PhD
Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO
Type
I
Average of overnight
serum
Creamy top layer
Elevated
particles
Chylomicrons
Associated clinical disorders
Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II
deficiency
Systemic lupus erythematosus (rare)
IIa
Clear
LDL
Familial hypercholesterolemia, polygenic
hypercholesterolemia,
Hypothyroidism
IIb
Clear
LDL, VLDL
III
Turbid
IDL
IV
Turbid
VLDL
Familial combined hyperlipidemia
Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa
Dysbetalipoproteinemia
Hypothiroidism, diabetes, Obesity
Familial hypertriglyceridemia, familial combined
hyperlipidemia,
Diabetes, chronic kidney disease
V
Creamy top, turbid
bottom
Chylomicrons,
VLDL
Apolipoprotein C-II deficiency
Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive
OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes
Paolo Parini, MD, PhD
Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO
Type I
Paolo Parini, MD, PhD
Type V
• Lipoproteinmetabolism
• Frederickson klassificering av lipidrubbningar
• Lipider
• Mer avancerad diagnostik
Paolo Parini, MD, PhD
Lipider
• P-Kolesterol
• fP-Triglycerider
• P-HDL-kolesterol
• fP-LDL-kolesterol, beräknat
• (f)P-Remnant kolesterol
Paolo Parini, MD, PhD
P-kolesterol
• Kolesterol ingår i cellmembraner, i lipoproteiner och i myelinskidor
• Kolesterol är substrat för syntes av gallsyror och steroidhormoner
• I plasma finns kolesterol i oförestrad (lipoproteinytan) och
i förestrad form (lipoproteinkärna)
• Huvuddelen (60-70 %) av kolesterolet i plasma transporteras av LDL-fraktionen
• Bestämning av S-Kolesterol bör ingå i utredning av primära och sekundära
lipidrubningar och vid bedömning av kardiovaskulär risk
Paolo Parini, MD, PhD
Federickson klassificering av lipidrubbningar - WHO
Type
I
Average of overnight
serum
Creamy top layer
Elevated
particles
Chylomicrons
Associated clinical disorders
Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II
deficiency
Serum
TC
N
Systemic lupus erythematosus (rare)
IIa
Clear
LDL
Familial hypercholesterolemia, polygenic
hypercholesterolemia,
++
Hypothyroidism
IIb
Clear
LDL, VLDL
III
Turbid
IDL
IV
Turbid
VLDL
Familial combined hyperlipidemia
Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa
Dysbetalipoproteinemia
Hypothiroidism, diabetes, Obesity
Familial hypertriglyceridemia, familial combined
hyperlipidemia,
++
+
N+
Diabetes, chronic kidney disease
V
Creamy top, turbid
bottom
Chylomicrons,
VLDL
Apolipoprotein C-II deficiency
Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive
OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes
Paolo Parini, MD, PhD
+
P-kolesterol
Paolo Parini, MD, PhD
P-kolesterol
Adapted from Wilhelmsen l et al, Läkartidningen. 2004.
Paolo Parini, MD, PhD
P-kolesterol
Låga kolesterolvärden kan ses vid genetiska rubbningar, samt sekundärt till fettmalabsorption,
malnutrition och vissa former av cancer
Paolo Parini, MD, PhD
fP-Triglycerider
•
Triglyceriderna i plasma är glycerolestrar av framför allt oljesyra, palmitinsyra och linolsyra
•
De transporteras i blodbanan i lipoproteinkomplex framför allt i kylomikroner och VLDL
•
Koncentrationen av triglycerider i fasteplasma återspeglar som regel VLDL-nivån
•
fP-Triglycerider används vid utredning av primära och sekundära hyperlipoproteinemier och
vid bedömning av kardiovaskulär risk
•
Låga triglyceridvärden ses abetalipoproteinemi och hypobetalipoproteinemi samt sekundärt
till malabsorption, malnutrition, leverinsufficiens och hypertyreos
•
Väldigt höga triglycerider kan utlösa en akut pankreatit
Paolo Parini, MD, PhD
fP-Triglycerider
Type
I
Average of overnight
serum
Creamy top layer
Elevated
particles
Chylomicrons
Associated clinical disorders
Lipoprotein lipase deficiency, apolipoprotein C-II
deficiency
Serum
TC
Serum
TG
N
++
++
N
++
+
+
+
N+
++
+
++
Systemic lupus erythematosus (rare)
IIa
Clear
LDL
Familial hypercholesterolemia, polygenic
hypercholesterolemia,
Hypothyroidism
IIb
Clear
LDL, VLDL
III
Turbid
IDL
IV
Turbid
VLDL
Familial combined hyperlipidemia
Neprhotic syndrome, diabetes, anorexia nervosa
Dysbetalipoproteinemia
Hypothiroidism, diabetes, Obesity
Familial hypertriglyceridemia, familial combined
hyperlipidemia,
Diabetes, chronic kidney disease
V
Creamy top, turbid
bottom
Chylomicrons,
VLDL
Apolipoprotein C-II deficiency
Diabetes, alcohol, thiazide, oral contraceptive
OBS: klassificering skapades innan HDL-kolesterol som riskprediktor fastställdes
Paolo Parini, MD, PhD
fP-Triglycerider
Chapman RJ et al, Eur Heart J 2011.
Paolo Parini, MD, PhD
Non fP-Triglycerider
Chapman RJ et al, Eur Heart J 2011.
Paolo Parini, MD, PhD
P-HDL-kolesterol
•
HDL delta i återtransporten av kolesterol till levern
•
HDL-nivåerna är högre hos kvinnor i fertil ålder beroende på inverkan av östrogen
•
HDL-kolesterol används vid utredning och uppföljningen av blodfettsrubbningar och
vid bedömning av kardiovaskulär risk
•
Låga HDL-kolesterolnivåer kan ses i samband med stegrade triglyceridnivåer i plasma och
insulinresistens
•
Väldigt låga HDL nivåer vid vissa sällsynta ärftliga tillstånd
(Tangiers sjukdom, LCAT-brist, Fish Eye Disease).
Paolo Parini, MD, PhD
P-HDL-kolesterol
Frikke-Schmidt R et al, JAMA 2008.
Paolo Parini, MD, PhD
fP-LDL-kolesterol, beräknat
•
fP-LDL-kolesterol beräknas från P-Kolesterol, fP-Triglycerid och P-HDL-kolesterol
•
Beräkningen utföres ej om fP-Triglycerid är > 4,0 mmol/L.
•
Formel för beräkning av LDL-kolesterol (Friedewalds formel):
fP-LDL-kolesterol (mmol/L)=P-Kolesterol – P-HDL-kolesterol – (0,45 x fP-Triglycerid)
Paolo Parini, MD, PhD
Familial hypercholesterolaemia patients reach LDL-C threshold
levels for CHD at an early age
Homozygous FH Heterozygous FH
mmol/L
mg/dL
15
13
580
500
10
390
5
190
0
0
Cumulative LDL-C (mmol)
LDL-C
200
12.5
years
35
years
150
55
years
Threshold
for CHD
100
50
Without FH
0
0
3
6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
Age in years
Cuchel et al. Eur Heart J 2014;35:2146–2157.
Nordestgaard et al. Eur Heart J 2013;34:3478–3490.
Paolo Parini, MD, PhD
Loss-of-function variants in PCSK9 (with lifetime low LDL-C) are
associated with a lower risk of CV events
Genetic
PCSK9
Serum
LDL-C
LDL-R
CHD
Plasma LDL-C in black subjects (mg/dL)
P=0.008
PCSK9 nonsense mutation (n=85)
No PCSK9 nonsense mutation (n=3,278)
30
20
CHD (%)
12
8
- 88%
4
10
10
0
50
50
100
100
150
150
200
200
250
250
300
300
0
No
Yes
PCSK9 nonsense mutation
Cohen et al. N Engl J Med 2006;354;1264–1272.
Paolo Parini, MD, PhD
P-LDL-kolesterol, beräknat
Paolo Parini, MD, PhD
(f)P-Remant kolesterol
Varbo A et al ATVB 2016
Paolo Parini , MD, PhD
33
Relation mellan remnant kolesterol och inflammation
Varbo A et al Pharmacol Ther 2014; Nordestgaard BG et al. Lancet 2014
Paolo Parini , MD, PhD
34
Lipid och inflammation
Remant particles
Modified from Hansson GK et al. Nature Immunology 2011
Paolo Parini , MD, PhD
35
Relation between remnant cholesterol (non-LDL non-HDL) and CVD
Varbo A et al Pharmacol Ther 2014
Paolo Parini , MD, PhD
36
Relation between remnant cholesterol (non-LDL non-HDL) and CVD
Nordetsgaard BG et al, Eur Heart J 2016.
Paolo Parini , MD, PhD
37
• Lipoproteinmetabolism
• Frederickson klassificering av lipidrubbningar
• Lipider
• Mer avancerad diagnostik
Paolo Parini, MD, PhD
Mer avancerad diagnostik
• fS-lipoproteinfraktion
• fS-lipoproteinprofil
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinfraktion
fS-Lipoproteinfraktioner inkluderar:
• Elektrofores (Hydragel 7 Lipo + Lp(a))
• Kolesterol
• Triglycerider
• Apolipoprotein AI
• Apolipoprotein B
• Apolipoprotein E
• Bedömning
N
Paolo Parini, MD, PhD
IIa
IIb
III
IV
V
fS-lipoproteinfraktion
Origin
LID 11429973 (kvinna född 1942)
•
Kolesterol 7,6 mmol/L (3,9-7,8)
•
Triglycerider 2,6 mmol/L (0,45-2,6)
•
Apolipoprotein A1 1,31 g/L (1,1 – 2,1)
•
Apolipoprotein B 1,39 g/L (0,5 – 1,7)
•
Apolipoprotein E 57 mg/L (23-63)
LDL
Normal nivå av totalkolesterol och apolipoproteiner, TG vid övre referensgränsen.
Elektroforetiskt ses ett förstärkt band motsvarande VLDL och LDL. Detta kan vara förenligt med den
relativt sett högre nivåen av totalkolesterol.
Efter telefonkontakt med er framkommer det att pat. lider av primär hyperparathyroidism.
Tidigare har man beskrivit i litteraturen att normokalcemisk hyperparathyroidism kan vara associerade
med förhöjda nivåer av LDL- och VLDL-kolesterol.
Vi rekommenderar uppföljning av pat. efter ev. kirurgisk terapi beträffande lipoproteinnivåer för att
utesluta en bakomliggande lipidrubbning.
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinfraktion
Origin
LID 23012394 (man född 1962)
•
Kolesterol 8,4 mmol/L (3,9-7,8)
•
Triglycerider 20 mmol/L (0,45-2,6)
•
Apolipoprotein A1 1,27 g/L (1,1 – 1,8)
•
Apolipoprotein B 1,2 g/L (0,5 – 1,7)
•
Apolipoprotein E 264 mg/L (23-63)
LDL
Elektroforetiskt bild med en kraftigt accentuerad VLDL-fraktion samt chylomikroner.
HDL-fraktionen ses som tidigare ngt försvagad och snabbare migrerande.
ApoE-typning visade genotyp E3/3, vilket gör att hyperlipidemi Typ III inte är sannolikt.
Således likartad bild överensstämmande med typ V.
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinprofil
fS-Lipoproteinprofil inkluderar:
• fS-VLDL-Kol profil
• fS-VLDL-Trigl profil
• fS-LDL-Kol profil
• fS-LDL-Trigl profil
• fS-HDL-Kol profil
• fS-HDL-Trigl profil
• fS-Kolesterol,profil
• fS-Triglycer, profil
fS-Triglycer, profil svaras utan glycerol vilket kan medföra diskrepans mellan denna metod
och fP-Triglycerid.
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinprofil
•
Superose 6 är ett gel som består av kulor som har hål av olika storlek.
•
De mindre lipoproteinerna kan gå genom flera hål än de större lipoproteinerna.
Följaktligen kommer de mindre lipoproteinerna senare ut från kolumnen än de större
lipoproteinerna.
•
Serum blandas med Mobilfas och injiceras på kolonn Superose 6 PC 3,2/30.
•
Lipoproteinerna separeras och blandas med Triglycerid- resp. Kolesterol-reagens.
•
Blandningen passerar en 500 µL reaktion loop vid 37°C.
•
Absorbansen mäts sedan vid 500 nm och en kromatogram (s.k. lipoproteinprofil)
genereras.
•
Arean under kurvan är proportionell mot mängden kolesterol resp triglycerid i
provet.
•
Koncentrationerna av kolesterol och triglycerider i lipoproteinfraktionerna beräknas
av dataprogrammet
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinprofil
Korrelation mellan ”Lipoproteinprofil, fS-” och ”Lipoprotein kvant, fS-” metoderna
HDL-KOLESTEROL
VLDL-KOLESTEROL
1,2
y = 0,9438x + 0,0531
1,8
R2 = 0,9414
1,6
1,0
UC:
”Lipoprotein kvant, fS-”
1,4
0,8
HPLC
HPLC
HPLC:
”Lipoproteinprofil, fS-”
2,0
1,4
0,6
0,4
1,2
1,0
0,8
y = 0,8267x + 0,475
0,6
R2 = 0,5645
0,4
0,2
VLDL-Kolesterol:
R = 0,97
0,2
0,0
0,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
UC
UC
Total-KOLESTEROL
LDL-KOLESTEROL
HDL-Kolesterol:
R = 0,72
7,0
y = 0,8715x - 0,035
6,0
R2 = 0,8669
5,0
HPLC
HPLC
8,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Total-kolesterol:
R = 0,97
y = 0,8676x + 0,5075
2
R = 0,944
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
UC
Paolo Parini, MD, PhD
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0,0
1,0
2,0
3,0
LDL-Kolesterol:
R = 0,93
4,0
UC
5,0
6,0
7,0
8,0
fS-lipoproteinprofil
Pojke, 15 år
Under spädbarnsåret haft en del otiter och gastroenteriter.
Hyposensibilisering vid allergimottagningen vid Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge. Mår bra.
Vid kontroll på den lokala vårdcentralen höga TG, men normala kolesterolnivåer.
Normala prover avseende thyroidea, lever och hematologi.
Labvärden
P-Kolesterol
3,7 mmol/L
(<5,2)
fP-Triglycerider
5,8 mmol/L
(<1,6)
P-HDL-Kolesterol
1,7 mmol/L
(0,8-2,1)
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinfraktion
Origin
LID 16246225 (pojke 15 år)
•
Kolesterol 3,8 mmol/L (<5,2)
•
Triglycerider 6,0 mmol/L (< 1,6)
•
Apolipoprotein A1 1,46 g/L (1,1 – 1,8)
•
Apolipoprotein B 0,46 g/L (0,5 – 1,5)
•
Apolipoprotein E 21 mg/L (23-63)
LDL
Paolo Parini, MD, PhD
Hyperglycerolemi eller pseudohypertrigliceridemi
Detta tillstånd är orsakat av en genetiskmutation som leder till höga nivåer av glycerol.
P. Parini et al. Eur J Clin Invest. 2006 Feb;36(2):98-104.
Eftersom de colorimetriska/enzymatiska metoder som bestämmer triglyceridnivåer i
plasma använder glycerol som substrat efter spjälkning av triglycerider med
lipoproteinlipas visar patienterna som lider av denna genetiska sjukdom falsk förhöjda
triglyceridnivåer.
Paolo Parini, MD, PhD
fS-lipoproteinfraktion
162-4622-5
TG
Fritt Glycerol
1800000
162-4622-5
1600000
kontroll
1400000
1200000
Au
1000000
800000
600000
400000
Kylomikroner/VLDL
LDL
HDL
200000
0
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
-200000
ELUTIONSTID (MINUTER)
Patientens serum innehåller normal mängd TG, men höga halter av fritt glycerol,
vilket talar för genetisk betingad brist av enzymet glycerolkinas.
Paolo Parini, MD, PhD
Thank you