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