Норма и патология холестерина в крови: Холестерин-ЛПНП в крови (бета-холестерин, LDL)

Сдать анализ крови на общий холестернин (холестреол) в Челябинске

Сдать анализ крови на общий холестернин (холестреол) в Челябинске

Холестерин – это естественное для организма вещество, принимающее участие во многих биохимических процессах. Прежде всего, на его основе происходит синтез многих гормонов, в частности, половых гормонов – мужского гормона тестостерона и женских гормонов-эстрогенов, гормона надпочечников – кортизола.  Холестерин является строительным материалом для клеток, входит в состав клеточных мембран. Особенно много его в эритроцитах. Также он содержится в значительных количествах в клетках печени и головного мозга. Кроме того, холестерин играет важную роль в пищеварении, участвуя в процессе образования желчных кислот. Холестерин влияет на синтез витамина D в коже и способствует поддержанию высокого уровня иммунитета.

Холестерин в организме содержится в нескольких формах:

• общий или свободный холестерин
  
• холестерин, входящий в состав ЛПНП  (липопротеиды низкой плотности), вредная фракция
• холестерин, входящий в состав ЛПВП (липопротеиды высокой плотности), полезная фракция

Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) склонны откладываться на стенках сосудов. Именно из них состоят атеросклеротические бляшки, которые могут закрыть просвет сосудов и вызвать такие тяжелые сердечно-сосудистые заболевания, как ишемическая болезнь сердца, инфаркт и инсульт. Однако это случается лишь в том случае, если в крови в избытке присутствует «плохой» холестерин и норма его содержания превышена. 

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) ответственны за удаление липопротеинов низкой плотности  (ЛПНП) из сосудов.

Стоит отметить, что деление холестерина на «плохой» и «хороший» довольно условно. Даже ЛПНП чрезвычайно важны для функционирования организма, и если их из него убрать, то человек просто не сможет жить. Речь идет лишь о том, что превышение нормы ЛПНП гораздо опаснее, чем превышение ЛПВП. Также важен такой параметр, как общий холестерин – количество холестерина, в котором учитываются все его разновидности.

Показания для проведения анализа крови  на уровень холестерина являются:

• патологии печени
• атеросклероз и болезни сердца, сосудов,
• болезни поджелудочной железы, почек,
• эндокринные заболевания,
• ожирение.

Правила сдачи анализа крови на холестерин:

• анализ сдается при обследовании, прохождении ежегодной диспансеризации
  
• кровь для анализа забирают утром, после сна, строго натощак, после еды уровень липидов крови будет всегда повышенным и результаты будут искажены
  
• от момента последнего приема пищи до забора анализов должно пройти не менее 10 часов, поэтому, пациентам объясняют, что последний раз перед забором анализа они должны поужинать не позднее 19 часов, и утром ничего не кушать, можно только выпить воды.
  
• как минимум двое суток до исследования запрещено принимать алкоголь, стоит воздержаться от курения как минимум за два часа до проведения забора крови
  

Холестерин повышен Допустим, анализ показал, что уровень холестерина у вас выше нормы. Это характерно для таких болезней, как: врожденная гиперлипидемия; патологии гепатобилиарной системы; рак поджелудочной железы; сахарный диабет; гипотиреоз; патологии почек. Иногда высокий уровень холестерола является следствием нездорового образа жизни – у людей, страдающих алкоголизмом и ожирением, а также у тех, кто слишком увлекается жирной едой, этот показатель приближается к верхней границе нормы и иногда даже пересекает ее. И, наконец, при беременности также нередко отмечается незначительное повышение уровня холестерина. Холестерин понижен Если анализы показали пониженный холестерин, это также может быть признаком некоторых заболеваний: гиполипопротеинемия; гипертиреоз; рак печени; цирроз печени, особенно на поздних стадиях; хроническая анемия; патологии костного мозга; хроническая легочная патология.

Нормы холестерина

Усредненное значение для всех возрастов и полов, то норма холестерина, считающаяся безопасной, составляет для общего холестерина – 5 ммоль/л, для ЛПНП – 4 ммоль/л.

Снижение холестерина бывает при:

• голодании и нарушении всасывания жиров из-за проблем с пищеварением
• сильных ожогах
• снижении функции щитовидной железы (гипотиреоз)
• талассемия, миеломной болезни, мегабластной анемии
• сепсисе (заражении крови), тяжелых инфекционных болезнях
• раке или терминальном циррозе печени
• туберкулезе и тяжелых заболеваниях легких
• иногда понижение уровня холестерина дает прием эстрогенов с лечебной целью.

Повышение уровня холестерина бывает:

• при питании преимущественно жирными и углеводистыми продуктами
• при нервной анорексии
• при беременности
• при наличии вредных привычек (курение, употребление алкоголя)
• при стрессах
• при нарушениях обмена веществ

Биохимический анализ крови: как обозначен холестерин?

Биохимический анализ крови — достаточно подробное исследование, которое позволяет выявить многие заболевания. Поскольку проблемы с сердцем и инсульты все больше молодеют, врачи рекомендуют исследовать кровь на уровень липопротеидов регулярно, особенно с возрастом.

Не каждый пациент способен расшифровать полученные на руки результаты. Ведь мало кто знает, какими под какими буквами и аббревиатурами скрываются липопротеиды. Рассказываем, как обозначен холестерин в анализе крови.

Холестерин в анализе крови

В простейшем исследовании крови на биохимию подсчитывается лишь суммарный показатель холестерола. Чтобы отдельно подсчитать соотношение липопротеидов высокой и низкой плотности (хороший и вредный холестерин), необходимо отдельно делать липидограмму.

«Полезный холестерин» очищает сосуды от холестериновых бляшек, препятствует образованию тромбов. «Вредный холестерин» — это липопротеиды с низким показателем плотности. Они остаются на стенках сосудов и провоцируют возникновение бляшек, ведущих к сужению канала, а затем к различным сердечным патологиям, вплоть до инфаркта.

Внимание! Суммарная плотность липопротеидов обоих видов обозначается как холестерол. Но для здоровья важно соотношение двух данных веществ в крови человека.

Показатели нормы

Общая сумма содержания липопротеидов имеет свои показатели нормы и меняется с возрастом. У младенцев это значение не должно превышать 3,3 ммоль/л. У остальных людей:

• до 12 месяцев — 1,81-4,53 ммоль/л;
• до 12 лет — 3,1–5,18 ммоль/л;
• 13–17 лет — 3,11–5,44 ммоль/л;
• взрослые — до 5,2 ммоль/л.

Внимание! Расшифровкой полученных данных должен заниматься специалист, который подскажет, в норме ли уровень холестерина, и что делать, если параметры вещества превышают допустимый показатель.

Как записывают холестерин?

Специалисты в области медицины фиксируют все обозначения на латыни. Иногда встречаются буквенные записи на русском языке – ЛПВП или ЛПНП. Первое — полезное вещество, а второе — вредное.

На латыни обозначения выглядят по-другому:

• Суммарный показатель — Chol (сholesterol), TC (тотал cholesterol).
• HDL (high density lipoprotein) — вещество высокого уровня плотности, полезное вещество, ЛПВП.
• LDL — вещество низкого уровня плотности, вредное вещество, в русском обозначении ЛПНП.
• TG – производные глицерина.
• IA — важный показатель антерогенности (уточняет, как соотносятся в крови ЛПВП и ЛПНП).

На каком именно языке, на русском или на латинском, проставлено обозначение, не столь важно. Зачастую это зависит от лаборатории, где проводится анализ.

Как подготовиться к анализу?

Чтобы показатели были максимально правдивы, необходимо качественно подготовиться к исследованию. Все подробности объясняет лечащий врач, но лучше их знать. Перед сдачей крови надо:

• за 8 часов отказаться от пищи;
• воздержаться от курения в течение трех часов;
• успокоиться и не подвергаться воздействию стрессов;
• в кабинет войти с максимально ровным дыханием;
• за стуки до сдачи анализа прекратить прием жирной и соленой пищи.

Существует несколько заболеваний, при которых нужно обязательно сдавать анализ на холестерин несколько раз в год. К ним относятся:

• сахарный диабет;
• патологии сердца и сосудов;
• ожирение;
• гипертония.

Внимание! Женщинам и мужчинам старше 45 лет сдавать анализ крови на chol следует хотя бы раз в год, чтобы предотвратить появление сердечно-сосудистых заболеваний или распознать их на ранней стадии.

Хороший и плохой холестерин

Атеросклероз	16925
Атеросклероз сосудов	4275
Атеросклероз мозга	2493
Атеросклероз конечностей	2473

 

О том, что холестерин играет ключевую роль в формировании такой патологии как атеросклероз, известно многим, даже тем, кто весьма далек от медицины. И поэтому холестерин воспринимается как нечто  плохое, вредное.

Биологическая роль холестерина

Между тем, это не совсем так. Холестерин нам необходим, без него нормальная жизнедеятельность невозможна. Достаточно упомянуть  о том, что он входит в состав клеточных мембран и миелиновых оболочек, покрывающих нервные волокна. Холестерин участвует в синтезе многих биологически активных веществ —  витамина D, надпочечниковых, мужских и женских половых гормонов.

Таким образом, холестерин выступает в роли строительного элемента, регулятора функции нервной и эндокринной систем.

80% холестерина, необходимого нам, мы синтезируем для себя сами в печени, надпочечниках, половых железах. Остальные 20% поступают с пищевыми продуктами. Особенно много холестерина в мясе и печени животных, в  яйцах и в сливочном масле. По своей химической   структуре холестерин – липид, или попросту – жир. Подобно другим липидам, он плохо растворяется в воде и в плазме крови. Поэтому для доставки его к тканям организма нужны специфические носители.

В роли этих носителей выступают сложные белки — протеины, а комплексы белков-переносчиков с молекулами холестерина называются липопротеинами. -жировые соединения – липопротеиды (или липопротеины). Они имеют различную структуру, иначе говоря плотность – высокую, низкую и очень низкую (ЛПВП, ЛПНП и ЛПОНП).

ЛПНП и ЛПОНП транспортируют холестерин в ткани, а ЛПВП – в печень, откуда он поступает в кишечник с желчью. Под действием патологических реакций, запускаемых в организме при патологии обмена веществ и внутренних органов, а также при избыточном поступлении с пищей жиров, в том числе транс-жиров гидрогенизированных масел, ЛПНП и ЛПОНП меняют свои свойства — растворимость их в плазме крови снижается и они оседают  на стенках сосудов. Места их скопления (т.н. липидные пятна)дают начало атеросклеротическим бляшкам.

Интерпретация результатов

ЛПНП и ЛПОНП вызывают атеросклероз артерий – чем больше их содержание в плазме крови, тем выше риск формирования атеросклеротических бляшек и их последствий: инсульта при атеросклерозе мозга, инфаркта миокарда при атеросклерозе коронарных артерий, гангрены стопы при атеросклерозе конечностей.

ЛПВП – наоборот, оказывают антиатерогенное действие — препятствуют формированию атеросклероза. Следовательно, чем выше содержание ЛПВП и ниже ЛПНП, тем меньше вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Поэтому холестерин, связанный с ЛПВП – это «хороший» холестерин, а с ЛПНП – «плохой», атерогенный холестерин.

Какова норма холестерина? Учитывая, что этот липид может пребывать в свободной и в связанной формах, в лабораторных анализах выделяют общий и связанный холестерин. Связанный, в свою очередь, представлен холестерином ЛПВП и холестерином ЛПНП. Нормы значений этих показателей зависят от лабораторного оборудования, методов определения, и постоянно пересматриваются.

Определение холестерина в клинике на Барклая ООО Мед-Сити

Опытные специалисты-лаборанты сети клиники на Барклая при помощи современного оборудования и качественно новых методик смогут установить содержание холестерина в плазме крови с максимальной достоверностью. А достоверный результат – это вовремя диагностированный атеросклероз сосудов и его своевременное лечение.

Хотите предупредить развитие инфаркта и инсульта? Позвоните нам и запишитесь на анализы по т. + 7-495-979-99-82; +7-495-978-78-67

показатели, норма, расшифровка. Подготовка к анализу крови на биохимию

Автор

Таволжанская Татьяна Васильевна

Ведущий врач

Семейный врач

Биохимический анализ крови – это метод лабораторного исследования, позволяющий на основании измерения определенных параметров, получить представление о состоянии обмена веществ (белков, углеводов, жиров), а также о работе различных внутренних органов. Данный анализ отличается информативностью и достаточно высокой достоверностью. На основе результатов анализа специалисты могут составить представление о функционировании почек, печени, желчного пузыря, поджелудочной железы и некоторых других органов, а также выявить недостаток микроэлементов и витаминов. Биохимический анализ крови используется в гастроэнтерологии, терапии, урологии, кардиологии, гинекологии и других направлениях медицины.

Когда назначается биохимический анализ крови?

Врач может назначить биохимический анализ крови в следующих случаях:

• в целях выявления патологии. Биохимический анализ крови может помочь  установить нарушения в работе того или иного органа, даже если отсутствуют проявленные симптомы. Именно поэтому врачи рекомендуют сдавать кровь на анализ биохимии два раза в год в порядке скринингового обследования. Это позволит обнаружить заболевания на ранней стадии, что значительно облегчит их последующее лечение. Выявленные изменения химического состава свидетельствуют о неблагополучной ситуации и означают необходимость медицинского вмешательства.
• Для уточнения диагноза. Результаты биохимического анализа крови позволяют уточнить картину заболевания и являются необходимым дополнением к данным осмотра и жалобам пациента.
• В порядке наблюдения за ходом лечения и течением заболевания. С этой целью анализ биохимии назначается при заболеваниях внутренних органов (почек, печени, поджелудочной железы), авитаминозах, интоксикации организма.

Показатели биохимического анализа крови: норма и отклонения. Расшифровка биохимического анализа крови

Необходимые показатели для биохимического анализа определяются лечащим врачом. Набор показателей может зависеть от характера заболевания и состояния пациента. Стандартный биохимический анализ включает в себя следующие основные показатели:

• общий белок – суммарная концентрация белков. Норма — 65-85 г/л. Повышенное значение этого показателя может свидетельствовать об инфекционном заболевании, артрите, ревматизме или онкологическом заболевании. Пониженное значение может указывать на заболевание печени, кишечника, почек или онкологическое заболевание;
• глюкоза. Норма — 3,5-6,5 ммоль/л. Повышенное значение данного показателя говорит об угрозе сахарного диабета;
• мочевина – продукт распада белков. Норма -1,7-8,3 ммоль/л. Повышенный уровень мочевины говорит о нарушении в работе почек, мочевыводящих путей, может свидетельствовать о сердечной недостаточности, кровотечениях или опухолях. Кратковременное повышение уровня мочевины может быть следствием интенсивных физических нагрузок
• холестерин – компонент жирового обмена. Норма для общего холестерина — 3,5-5,7 ммоль/л. Повышенное значение показателя указывает на риск заболеваний сердечно-сосудистой системы, атеросклероза или заболеваний печени. Общий холестерин складывается из трех показателей — ЛПОНП (липопротеиды очень низкой плотности), ЛПНП (липопротеиды низкой плотности) и ЛПВП (липопротеиды высокой плотности). Липопротеиды очень низкой плотности и низкой плотности осаждаются в бляшках на стенках сосудов и способствуют развитию атеросклероза. Липопротеиды высокой плотности, наоборот, способствуют торможению атеросклероза, «вытягивая» холестерин из бляшек. Нормальные значения:  для ЛПНП — <0,9 ммоль/л; для ЛПВП — >0,09 ммоль/л.
• билирубин – пигмент, образующийся в результате распада гемоглобина. Норма: общий билирубин — 3,4-20,5 мкмоль/л. Повышенное значение показателя может быть вызвано гепатитом, циррозом печени, отравлением и желчнокаменной болезнью. Прямой билирубин (норма): 0-8,6 мкмоль/л.

Также в число показателей входят: АсАТ, АлАТ (ферменты, вырабатываемые печенью), креатинин, триглицериды, фосфор, натрий, мочевая кислота, магний, липаза, натрий, кальций, калий и многие другие.

Подготовка к биохимическому анализу крови

Для того чтобы результаты анализа были точными, сдавать кровь на биохимию следует натощак. Лучше всего это сделать утром. Если утром не получается, то следует спланировать так, чтобы перед сдачей крови на анализ не есть и не пить ничего, кроме воды,  в течение хотя бы 6-ти часов.

Накануне анализа не надо есть жирную пищу и принимать алкоголь. В течение часа перед сдачей анализа желательно не курить.

Если Вы принимаете какие-либо лекарственные препараты, об этом следует известить лечащего врача. Если приём лекарства прерывать нельзя, исследование, возможно, придётся отложить.

Непосредственно перед сдачей анализа желательно присесть и находиться в покое 10-15 минут, чтобы исключить влияние физических и эмоциональных нагрузок на результаты исследований.

Где сдать биохимический анализ крови в Москве?

Сдать биохимический анализ крови быстро и без очереди Вы можете в АО «Семейный доктор». Вы можете сдать биохимический анализ в любой из наших поликлиник, выбрав ту, что находится в нужном Вам районе Москвы. Если результаты анализа Вам нужны срочно, сделайте биохимический анализ крови в режиме CITO. Анализы в режиме CITO можно сдать в поликлинике №15. У нас Вы можете сдать биохимический анализ крови в выходные и праздничные дни.

Для анализа на биохимию у пациента берётся около 5 мл. крови из локтевой вены. Анализ проводится на автоматическом анализаторе, позволяющим произвести измерения более чем по 100 различным параметрам. Результаты исследования заносятся в электронную форму – бланк исследования.

Результаты анализа трактуются врачом индивидуально, в зависимости от результатов осмотра, других исследований, особенностей организма пациента и его состояния.

Не занимайтесь самолечением. Обратитесь к нашим специалистам, которые правильно поставят диагноз и назначат лечение.

Оцените, насколько был полезен материал

Спасибо за оценку

 

Полный липопротеиновый спектр крови

Холестерол содержится в организмах всех животных, но отсутствует в растениях. Он незаменимый компонент всех клеток человека потому, что необходим для образования и восстановления их мембран, клеток и для формирования связей между клетками мозга, что нужно для обучения и памяти, нужен для синтеза гормонов (в частности, половых — эстрогена и тестостерона), а также для образования витамина Д в коже. Треть его мы получаем с пищей, две трети синтезирует печень. Синтез холестерола стимулируют насыщенные жиры, которые содержатся в животной и молочной пище.

Уровень холестерола при рождении ниже 3,0 ммоль/л. С возрастом уровень его в крови увеличивается, появляются половые различия в концентрации.

У мужчин уровень холестерола растет в раннем и среднем возрасте и снижается в старости. У женщин концентрация холестерина с возрастом увеличивается более медленно, вплоть до менопаузы, в дальнейшем может превышать уровень у мужчин.

Это связано с действием половых гормонов. Эстрогены снижают, а андрогены повышают уровень общего холестерина.

Но независимо от всех добрых дел, которые делает холестерол, если в крови его концентрация повышена, это может привести к разным последствиям, в зависимости от того, какой именно холестерол повышен.

Липопротеины бывают двух основных типов. Первый из них в быту называют «плохим». Правильное его название — холестерол липопротеинов низкой плотности — Х-ЛПНП.

Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) при связывании с рецепторами клеток периферических тканей высвобождают холестерол, который в норме используется в процессах синтеза; в результате патологических процессов ЛПНП могут аккумулироваться в тканях, подвергаться модификации и стимулировать образование холестероловых бляшек. Основной белок переносчик Х-ЛПНП — аполипопротеин В (для краткости — АпоВ).

Второй главный игрок метаболизма холестерола — холестерол липопротеинов высокой плотности — Х-ЛПВП. Он «хороший». Именно он обеспечивает «обратный» транспорт: удаление избыточного холестерола из тканей в печень. Х-ЛПВП секретируется печенью и частично кишечником. Основной белок переносчик Х-ЛПВП — аполипопротеин А-1 (для краткости — АпоА1). Попав в печень, Х-ЛПВП расщепляется и содержавшийся в нем холестерол или экскретируется в виде желчных солей или вновь используется для последующего перераспределения в тканях. Иногда Х-ЛПВП называют «мусорщиком» или «дворником» (scavenger) — он очищает от холестерола поверхности клеток и другие липопротеины. Но у Х-ЛПВП есть и другие «хорошие» свойства. В частности, противовоспалительные и антиоксидантные. В общем, «плохой» Х-ЛПНП называют атерогенным — вызывающим атеросклероз, а Х-ЛПВП — антиатерогенным.

Аполипопротеины — белки, которые расположены на поверхности липопротеинов. Иногда для краткости их называют апопротеинами. Именно апопротеины и определяют, что будет с холестеролом — или он высвободится из «упаковки» и будет поглощен клетками, чтобы потом выполнить свои жизненно важные функции, или наоборот — излишний холестерол, содержащийся в организме, будет удален из тканей и из крови и упакован внутрь липопротеиновой частицы, которая затем унесет его в печень.

В марте 2006 года на страницах одного из самых престижных медицинских журналов появился «манифест», подписанный тридцатью специалистами из 10 стран.

Он призывает к установлению новых правил оценки риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Предлагается заменить общепринятое определение в плазме общего холестерола, Х-ЛПНП и Х-ЛПВП на измерение концентрации АпоВ и АпоА. Ибо риск атеросклероза связан не столько с концентрациями холестерола, сколько с количеством циркулирующих атерогенных частиц и антиатерогенных, которые связываются со стенками сосудов и проникают в артериальные стенки.

Многочисленные исследования убедительно продемонстрировали: именно показатель баланса атерогенных и антиатерогенных частиц АпоВ/АпоА — самый точный индикатор риска ССЗ у лиц с бессимтомными ССЗ и лиц, страдающих диабетом. Более того, отношение АпоВ/АпоА — самый адекватный показатель эффективности терапии, направленной на снижение уровней Х-ЛПНП.

Риск инфаркта миокарда в зависимости от соотношения ApoB/ApoA1

Выявление и детальный анализ нарушения обмена липопротеинов являются основой лабораторной диагностики ранних «доклинических» стадий атеросклеротических поражений. Имеются «рекомендуемые» границы — значения, при которых риск развития атеросклеротических изменений статистически мало вероятен.

В 1988 году экспертными группами национальной образовательной программы по холестеролу в США (National Cholesterol Education Program, NCEP) и Европейского общества по изучению атеросклероза впервые представлена классификация гиперхолестеролемий, отражающая связь уровня общего холестерола и риск ИБС. В 2001 году опубликован новый третий доклад экспертов NCEP, посвященный выявлению, оценке и терапии высокого уровня холестерола у взрослых (Adult Treatment Panel III, ATP III). Основным отличием ATP III является определение риска ИБС по уровню Х-ЛПН, а не общего холестерола сыворотки крови.

В зависимости от риска ишемической болезни сердца (ИБС) эксперты предложили выделять несколько уровней (в ммоль/л):

	Желаемый уровень	Выше оптимального	Погранично высокий	Высокий
Общий холестерол	3.60 — 5.20	—	5.21 — 6.21	> 6.24
Триглицериды	муж 0. 40 — 1.54 жен 0.45 — 1.69	1.70 — 2.26	2.27 — 5.66	> 5.67
Холестерол ЛПВП	муж 0.90 — 1.80 жен 1.16 — 2.10
Холестерол ЛПНП	2.32 — 3.50	2.6 — 3.35	3.38 — 4.13	4.16 — 4.91
Холестерол ЛПОНП	0.30 — 0.45

Указывается необходимость всем взрослым людям старше 20 лет каждые пять лет выполнять исследование липидного спектра сыворотки крови.

Помимо оценки риска развития атеросклероза и его осложнений тесты липидного профиля используют для выявления изменений липидного обмена при ряде других патологических состояний: при заболеваниях печени (изменяется промежуточный обмен липопротеинов), почек (наблюдаются характерные изменения в выведении липопротеинов), эндокринных расстройствах, протекающих с изменениями в регуляции липидного метаболизма (заболевания щитовидной железы, сахарный диабет), ожирении и др.

Показатели липидного обмена во многих случаях поддаются коррекции с помощью диеты (поскольку в значительной степени зависят от количества и состава поступающих с пищей жиров), а также лекарственных средств. Поэтому их целесообразно использовать для контроля проводимого лечения.

Подготовка к исследованию: между последним приемом пищи и взятием крови для исследования должно пройти не менее 12–14 часов. Сок, чай, кофе (тем более с сахаром) — не допускаются. Можно пить воду.

 

Биохимический анализ крови / «9 месяцев»

№ 3, март 2008 г.

За 9 месяцев беременности будущей маме приходится сдавать немалое количество анализов. Зачем это нужно и что означают их результаты?

Биохимический анализ крови позволяет оценить работу многих внутренних органов — почек, печени, поджелудочной железы и др. Кроме того, биохимический анализ крови показывает, каких микроэлементов не хватает в организме женщины. Поскольку во время беременности происходят различные изменения, связанные с обменными процессами, оценка биохимических показателей крови важна для своевременной диагностики патологических состояний, которые могут возникнуть в организме будущей мамы.

Перечислим основные показатели биохимического анализа крови.

Общий белок — показатель белкового обмена, отражающий общее содержание всех белков в сыворотке крови. Нормальная концентрация общего белка в крови — 63-83 г/л. Белки плазмы делят на группы с разными структурами и функциями, которые называются белко¬выми фракциями. Среди белковых фракций выделяют альбумины и альфа-, бета-, гамма-глобулины. Их определение и соотношение позволяет более точно оценить нарушения функций внутренних органов. Физиологическая гипопротеинемия (снижение уровня белка) может наблюдаться у беременных женщин (особенно в третьем триместре) и при лактации за счет уменьшения количества эритроцитов в плазме, связанного с увеличением общего объема плазмы. Небольшое снижение общего белка (55-65 г/л) во время беременности не является патологией. Повышение концентрации белка в сыворотке крови наблюдается вследствие патологии — обезвоживания и сгущения крови при потерях жидкости.

Липиды (жиры) — в крови присутствуют 4 основные группы липидов: холестерин (холестерол), три-глицериды, фосфолипиды, жирные кислоты. Холестерол является важнейшим показателем липидного обмена, служит структурным компонентом клеточных мембран, участвует в синтезе половых гормонов, желчных кислот, витамина D. Выделяют фракции холестерола липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), холестерола липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) и некоторые другие, различающиеся по составу и функциям. Содержание холестерина в крови в значительной степени зависит от возраста. Нормальный уровень холестерина в крови молодой женщины -3.15-5.8 ммоль/л. Во время беременности наблюдается физиологическое увеличение уровня общего холестерина (до 6,0-6,2), которое обусловлено повышенным формированием эндогенного (вырабатываемого в печени) холестерина, необходимого для построения сосудистого русла плаценты и плода. Повышение уровня холестерина в крови считается фактором, предрасполагающим к развитию атеросклероза — образованию специфических бляшек в сосудах.

Углеводы являются основным источником энергии для организма.

Глюкоза — это источник энергии и компонент жизнедеятельности любой клетки организма. Нормальная концентрация глюкозы в крови у взрослых — 3.9-5.8 ммоль/л. У здоровых беременных женщин уровень глюкозы может быть немного снижен (до 3.5-4,0 ммоль/л), поскольку растущий плод потребляет все большее количество глюкозы.

Во время беременности повышенная потребность организма в инсулине (гормоне поджелудочной железы, регулирующем углеводный обмен) превышает функциональную способность клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. Это может привести к его недостаточной секреции для поддержания нормального уровня глюкозы в крови. В этот период у некоторых беременных относительная недостаточность инсулина может вызвать развитие гестационного диабета (диабета беременных), об этом свидетельствует повышение глюкозы крови. Поэтому всем будущим мамам в сроки между 24-й и 28-й неделей рекомендуется проведение исследования глюкозы крови. Этот анализ проводится дополнительно, без исследования других показателей биохимического анализа.

В организме во всех биохимических реакциях в качестве катализаторов участвуют специфические белки, которые называются ферментами. В каждой реакции участвует свой специфический фермент, поэтому их количество исчисляется сотнями. При этом диагностическое значение имеют всего несколько десятков ферментов.

Аланинаминотрансфераза (АЛТ) — в норме у женщин содержится до 32 ЕД/л. Наиболее высокая активность АЛТ выявляется в печени и почках. Уровень АЛТ повышается при повреждении клеток печени, почек вирусами или химическими веществами.

Аспартатаминотрансфераза (ACT) — в норме у женщин содержится до 30 ЕД/л. ACT содержится в тканях сердца, печени, нервной ткани и почек; соответственно, определяется с целью выявления патологии этих органов. При нормальном течении беременности показатели АЛТ и ACT не меняются. Небольшое повышение трансаминаз наблюдается при гестозах легкой и средней степени тяжести. Многократное повышение активности АЛТ (до 100 МЕ/л) и ACT (до 160 МЕ/л) наблюдается при гестозах тяжелой степени. Такой результат свидетельствует о том, что печень не справляется с нагрузкой.

Фосфатаза щелочная присутствует практически во всех тканях организма. Самая высокая активность ЩФ обнаруживается в клетках костной ткани, печени, почек, слизистой кишечника и плаценте. Повышение активности ЩФ крови связано, в основном, с заболеваниями костей и патологией печени. У беременных, особенно в третьем триместре, также имеет место физиологическое повышение активности этого фермента, дополнительным источником щелочной фосфатазы в этом случае является плацента. Нормальные значения ЩФ у взрослых — до 150 ЕД/л. У беременных этот показатель может повышаться до 240 ЕД/л.

Амилаза панкреатическая синтезируется клетками поджелудочной железы. В норме у взрослых ее содержится до 50 ЕД/л. Уровень панкреатической амилазы крови возрастает при патологии поджелудочной железы.

Пигменты представляют собой окрашенные органические вещества. Диагностическое значение имеют желчные пигменты (билирубин и уробилиноген) и порфирины (красные пигменты).

Билирубин — это желчный пигмент, который образуется в результате распада гемоглобина — пигмента красных кровяных клеток, к которому присоединяется кислород. При распаде гемоглобина первоначально образуется свободный билирубин, который транспортируется из селезенки в печень в комплексе с альбумином. Затем в печени свободный билирубин связывается со специальной кислотой (глюкуроновой), в результате чего образуется прямой, менее токсичный билирубин, который активно выделяется в желчные протоки и выводится с желчью. Он является одним из основных компонентов желчи. Билирубин содержится в сыворотке крови в виде двух фракций: прямого (связанного) и непрямого (свободного) билирубина, вместе составляющих общий билирубин крови. Нормальный уровень общего билирубина, в том числе и во время беременности, — 3,4-17,2 мкмоль/л. При повышении концентрации билирубина в крови (при ускоренном распаде эритроцитов, патологии печени или желчевыводящих путей) появляется желтуха. Это связано с тем, что при гипербилирубинемии билирубин накапливается в глазном яблоке и коже.

Азотистые вещества — это конечные продукты распада белков и нуклеиновых кислот — мочевина, креатинин, креатин, аммиак, мочевая кислота. Но в биохимии крови определяют в основном мочевину и креатинин.

Мочевина — определение уровня мочевины сыворотки крови, наряду с креатинином, используется для оценки выделительной функции почек. Нормальная концентрация мочевины в крови — 2,5-6,3 ммоль/л. Повышение концентрации мочевины в крови наблюдается при различных заболеваниях почек.

Креатинин — нормальные значения креатинина у женщин — 53-97 мкмоль/л. Увеличение креатинина в сыворотке крови говорит об уменьшении уровня почечной фильтрации (снижении функции почек). Концентрация креатинина крови у беременных женщин физиологически снижена (на 40%) вследствие увеличения объема крови, повышения почечного плазмотока и фильтрации, особенно во втором и третьем триместрах беременности. Для беременных нормальный уровень креатинина — 35-70 мкмоль/л.

Микроэлементы — это химические вещества, содержание которых в организме колеблется от нескольких микрограммов до нескольких нанограммов. Но, несмотря на такое незначительное количество, они играют существенную роль во всех биохимических процессах организма.

Железо — жизненно важный микроэлемент, участвующий в транспорте кислорода. Нормальный уровень железа у женщин — 8,95-30,4 мкмоль/л. Железо входит в состав гемоглобина эритроцитов, миоглобина мыщц и некоторых ферментов. При дефиците железа развивается железодефицитная анемия — самая частая патология беременности, наблюдающаяся преимущественно во втором или третьем триместре вследствие недостаточного удовлетворения повышенной потребности организма матери и плода в веществах, необходимых для кроветворения. Однако при нормальном уровне гемоглобина возможно низкое содержание железа, что является показателем скрытой железодефицитной анемии — вот почему важно контролировать уровень железа в биохимическом анализе крови во время беременности. Наибольшие потери железа происходят при кровотечениях.

Натрий — важнейший компонент внеклеточного пространства, с которым связана регуляция распределения воды в организме. Нормальная концентрация натрия — 136-145 ммоль/л. Натрий участвует в механизмах возбуждения нервных и мышечных клеток. Снижение его уровня в плазме вызывает общую слабость, может привести к развитию различных неврологических нарушений. Увеличение концентрации натрия в крови наблюдается при ограничении приема воды, рвоте, например при токсикозе первой половины беременности или диарее (жидком стуле) без возмещения потери жидкости.

Калий — основной внутриклеточный микроэлемент. Нормальный уровень калия у взрослых — 3.5-5,5 ммоль/л. Гиперкалиемия наблюдается при почечной недостаточности, передозировке лекарственных средств. При снижении уровня калия, которое может быть при диарее, рвоте, развиваются нарушения ритма сердца, мышечная слабость, снижение тонуса мыщц.

Кальций — основной компонент костной ткани. Нормальная концентрация кальция у молодых женщин — 2,20-2,55 ммоль/л. Кальций в организме выполняет множество функций: участвует в процессах мышечного сокращения, секреции гормонов, регуляции активности многих ферментов, процессе свертывания крови. Дефицит кальция наблюдается при беременности, что объясняется потребностью ребенка в строительном материале для костей, При снижении кальция в анализе необходимо восполнять его содержание с помощью лекарственных препаратов.

Фосфор — основная его часть находится в костной ткани в виде солей кальция, остальная часть -преимущественно в мягких тканях. Нормальная концентрация фосфора для будущей мамы — 1.0-1,40 ммоль/л. Повышение его содержания в крови наблюдается при передозировке витамина D. Снижении функции паращитовидных желез, почечной недостаточности.

Биохимический состав крови исследуется дважды за беременность: в самом начале беременности, при постановке беременной на учет и в 30 недель беременности, если не требуется чаще. Кровь на биохимический анализ берут из вены утром натощак. С момента последнего приема пищи должно пройти не менее 12 часов.

Мы привели перечень необходимых, наиболее часто проводимых исследований, но в каждом случае набор исследуемых позиций определяет врач. Исходя из необходимости, в каждом конкретном случае количество показателей может быть сокращено или увеличено.

Нона Овсепян, врач Независимой лаборатории ИНВИТРО

Что могут сказать о сердце анализы.

Что такое анализы? Анализы – это подтверждение или исключение того или иного заболевания, о котором  сложилось мнение после клинического осмотра пациента. При их помощи врач узнает, что именно мешает вашему организму нормально жить и работать, каково состояние отдельных его органов и систем.

Итак, о чем же говорят эти самые анализы, если появились боли в области сердца. Важное значение в диагностике заболеваний, связанных с повреждением миокарда, имеет определение ферментов, содержащихся внутри клеток. И в зависимости от того какие и сколько клеток гибнет, будут изменяться и их значения. 

Показатели биохимического анализа крови:

АЛТ (аланинаминотрансфераза):  до 68Е/л, при оценке уровня данного фермента, стоит учитывать, что он содержится не только в миокарде, но в большей степени, в печени, поэтому АСТ и АЛТ всегда определяют вместе, что помогает в разграничении поражения сердца и печени. Сроки повышения  АЛТ аналогичные АСТ.

АСТ (аспартатаминотрансфераза): до 45Е/л, данный фермент в большом количестве содержится в миокарде, и его повышение, в большинстве случаев, говорит о повреждении  кардиомиоцитов – мышечных клеток сердца;  повышение АСТ в сыворотке крови наблюдается  при инфаркте миокарда (95-98%) случаев уже через 6-12 часов от начала заболевания.   Максимальное  возрастание отмечается на 2-4 сутки, и на 5-7 сутки уровень фермента приходит к норме. Имеется  четкая зависимость между цифрами АСТ и величиной очага некроза сердечной мышцы. Поэтому при величине некроза менее 5мм диаметром, возможно сохранение уровня этого фермента в пределах нормы, что тоже надо учитывать.

ЛДГ (лактатдегидрогеназа) и составляющие этот показатель фракции: до 250Ед/л, считается  специфическим маркером при  ОИМ, возрастание активности   изофермента ЛДГ1 и ЛДГ2 даже при нормальных показателях общей  активности ЛДГ свидетельствует  о наличии мелких некрозов в сердечной мышце. При ОИМ ее уровень возрастает быстро на 2-4 сутки, и нормализуется только на 2 –3 неделе.  Уровень ЛДГ позволяет получить ценную информацию о ИМ на всем протяжении заболевания. Другие фракции ЛДГ3 и ЛДГ4 – ферменты легочной ткани, ЛДГ5 – печени.

КФК (креатинфосфокиназа) и составляющие этот фермент фракции: до 190 Ед/л,   креатинфософокиназа – считается специфическим маркером (особенно повышение более чем в 10 раз) при остром инфаркте миокарда. Повышается в остром периоде (в первые 4-8 часов от начала заболевания), намного опережая  активность выше перечисленных ферментов и является  маркером ранней диагностики ОИМ, особенно изофермент КФК-МВ. Через 8-14 час величина КФК может достигать максимального значения, а нормализация может наступить через 3-4 суток. Также значение КФК может повышаться при  миокардитах;

тропонин-тест: до 0,4 мкг/л. Тропонин является специфическим  сократительным белком, входящим в структуру сердечной мышцы и мышц скелета. Этот тест  является диагностическим маркером  при подозрении на острое повреждение клеток миокарда,  является одним из ключевых результатов при постановке диагноза «острый инфаркт  миокарда»;

миоглобин: 12-92 мкг/л. Белок мышечной ткани, участвующий в процессе дыхания клетки. В случае появления  его в крови, расценивается как продукт распада мышечной ткани сердца или скелета, при соответствующей клинике, может указывать на омертвение (некроз) очага мышечной ткани сердца, поэтому тоже считается специфическим маркером этой патологии.

Показатели АЛТ, АСТ, КФК, КФК-МВ, ЛДГ, миоглобина и тропонинового теста тесно корелируют с размерами очага некроза в сердечной мышце, и поэтому имеют не только диагностическое, но и прогностическое значение.

Кислая фосфатаза: 67-167 нмоль/(с·л), повышается в активности у больных с тяжелыми, осложненными  ИМ, преимущественно трансмуральными;

С-реактивный белок (СРБ):  до 0,5 мг/л, его обнаружение свидетельствует о наличии в  организме патологического процесса, в частности воспалительного или некротического. Он  относится к белкам так называемой «острой фазы». Резко положительная реакция на СРБ  указывает на тяжесть течения воспалительного процесса.

сиаловые кислоты: 2,0-2,36ммоль/л, содержание сиаловых кислот может увеличивается при эндокардите,  ИМ;

элктролиты, главным образом представлены ионами К+(норма 3,6 – 5,2 ммоль/л), Na+(норма 135 – 145 ммоль/л), Cl-(норма 100 – 106 ммоль/л), Ca2+ (норма 2,15-2,5 ммоль/л). Повышенное количество калия в сыворотке может сопровождаться клинически нарушением ритма сердечной деятельности, что подтверждается при выполнении ЭКГ. Может развиться атриовентрикулярные блокада проводящей системы сердца, развиться синдром преждевременного возбуждения желудочков, мерцание желудочков, и такое грозное нарушение, как остановке сердца. Поэтому больным с нарушениями ритма сердца необходимо контролировать содержание в организме ионов К+. С другой стороны, снижение калия в крови также может привести к неблагоприятным последствиям у этих пациентов – гипорефлексии миокарда. Снижение уровня ионов натрия  может сопровождаться развитием недостаточности сердечно-сосудистой системы, поскольку соотношение ионов К+ и Na+, как регуляторов процессов в клетке, находится в постоянном взаимодействии и уменьшение одно, приводит к увеличению другого иона. Гиперхлоремия наблюдается у пациентов с заболеванием почек, и может также привести к развитию сердечно-сосудистой недостаточности; 

липидный спектр, ассоциируется у простого человека со словом «холестерин». В данном случае определяются вещества (липопротеиды различной плотности, триглицериды), которые участвуют в обмене холестерина (ХС) (норма в крови – 3,1 – 5,2 ммоль/л).   Кроме значения общего холестерина, важным показателем является коэффициент атерогенности (норма до 4), который показывает соотношение «хороших» и плохих» липидов, участвующих в обмене жиров и холестерина, и угрозу развития или прогрессирования атеросклероза и всеми вытекающими последствиями. Увеличение фракций липопротеидов и триглицеридов может быть как физиологическим состоянием (алиментарного характера), так и патологическим состоянием. Повышение липидов свойственно распространенному атеросклерозу, ожирению сопровождающего и обуславливающего артериальную гипертензию. А вернее будет сказать, что это нарушение работы внутренних органов и промежуточных звеньев обмена липидов и триглицеридов, выраженное в повышение показателя атерогенности, обуславливает отложение холестерина в сосудах различного диаметра, отложению «запасного жира», что и ведет к вышеперечисленным болезням. Поэтому при распространенном атеросклерозе, в этом анализе крови, можно увидеть повышенные значения ß-липопротеидов и общего холестерина. Вместе с тем, можно увидеть снижение концентрации фосфолипидов. Но и при этом необходимо  учитывать то, что имеются возрастные колебания жиров в  крови.

коагулограмма – анализ, по которому можно посмотреть «вязкость» крови, или другими словами, существует ли угроза образования тромбов, что может привести к образованию тромбов с различной локализацией, что в свою очередь может осложниться тромбоэмболией легочной артерии, при которой отмечается мгновенная смерть. Либо наоборот посмотреть, насколько высока вероятность кровотечения и сможет ли оно самостоятельно остановится, после операции, например, по протезировании клапана сердца.

Любой анализ или исследования дают врачу дополнительную информацию, помогающую точнее поставить диагноз, определить стадию заболевания, назначить лечение. Контролировать, течение болезни, эффективность назначенного лечения, а также обеспечивать безопасность терапии также помогают анализы. Но иногда требуется  дополнительные исследования, подтверждающие или дополняющие результаты прошлых анализов.

Федорова Любовь Алексеевна – врач первой категории,  терапевт, кардиолог медицинского центра «Тет-а-тет».

 

 

Информация о холестерине | cdc.gov

Комплект для коммуникации по холестерину
Медицинские работники могут делиться этими сообщениями, графикой и ресурсами в социальных сетях, чтобы информировать свою аудиторию о профилактике холестерина и сердечно-сосудистых заболеваний.

Руководство по передовой практике по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний
Текущие стратегии контроля факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), таких как высокое кровяное давление и высокий уровень холестерина, широко не используются в качестве стандартной практики.CDC разработал это руководство, чтобы предоставить медицинским работникам научно обоснованные стратегии для эффективной и устойчивой профилактики ССЗ, включая влияние на здоровье и экономику, а также потенциал для сокращения неравенства в отношении здоровья.

Отчет CDC по управлению холестерином
Еженедельный отчет CDC по заболеваемости и смертности за 2015 год (MMWR) изучил количество американцев, которые принимали или соответствовали критериям лечения холестерина, после выпуска клинических руководств 2013 года.Отчет показал, что женщины чаще, чем мужчины, принимали лекарства, снижающие уровень холестерина. Белые неиспаноязычные граждане также чаще принимали лекарства, снижающие уровень холестерина, чем американцы мексиканского происхождения и чернокожие неиспаноязычные американцы.

Жизненно важные признаки: предотвращение смерти от инсульта
После десятилетий упадка прогресс в предотвращении смерти от инсульта замедлился. Каждый год почти 800 000 человек страдают инсультом; более 140 000 умирают, и многие выжившие становятся инвалидами. Это беспокоит, потому что около 80% инсультов можно предотвратить.Контроль артериального давления, холестерина и диабета, а также отказ от курения — важные шаги к снижению риска. Узнайте больше о том, как системы здравоохранения могут бороться с факторами риска инсульта и улучшать качество лечения инсульта, чтобы снизить смертность от инсульта.

Vital Signs: Высокое кровяное давление и холестерин
Программа CDC Vital Signs — это ежемесячный призыв к действию, касающийся одной важной темы общественного здравоохранения. CDC Vital Signs за февраль фокусируется на сердечно-сосудистых заболеваниях, в частности, на контроле гипертонии и холестерина.

Тест липидного профиля — определение, процедура, диапазон

Что такое тест липидного профиля?

Липидная панель или тест липидного профиля оценивают риск сердечно-сосудистых заболеваний у человека. Это комбинация различных анализов крови, которая проводится для измерения уровня 4 типов липидов в нашей крови, таких как

.

• Холестерин общий
• Холестерин липопротеидов низкой плотности (холестерин ЛПНП)
• Холестерин липопротеидов высокой плотности (холестерин ЛПВП)
• Триглицериды

Что такое липиды?

Липид — это жир или похожее на жиры вещество, которое необходимо для правильного функционирования нашего организма.Это источник энергии для нашего тела, который обычно хранится как в крови, так и в тканях. Однако слишком много липидов приводит к заболеваниям, которые даже опасны для жизни, например, ишемической болезни сердца, инсульту или сердечному приступу. И триглицериды, и холестерин являются липидами.

Зачем проходить тестирование?

Тест липидного профиля необходим для выявления симптомов, связанных с дислипидемией или аномальными уровнями липидов.

Некоторые из симптомов дислипидемии —

• Боль в верхней части спины
• Гипертония
• Общее недомогание (чувство дискомфорта)
• Боль в груди и ощущение сдавливания в груди
• Одышка
• Изжога
• Боль в руке
• Тошнота и общий дискомфорт в эпигастрии

Тест также проводится для оценки успеха лечения, программы контроля диеты или проверки эффективности лекарственной терапии.Результаты тестов помогают в диагностике, мониторинге, а также в профилактике многих заболеваний.

Даже взрослые, у которых нет ни малейшего фактора риска, должны проходить анализ липидного профиля каждые четыре года. Но предположим, что если есть факторы риска, то вам придется часто проходить тест. Среди различных типов липидов повышенный уровень холестерина ЛПНП является основным фактором риска, который приводит к ряду заболеваний.

Некоторые из других факторов риска:

• Гипертония
• Курение
• Семейный анамнез болезней сердца
• Диабет
• Ожирение
• Сердечный приступ
• Отсутствие физической активности
• Если вы мужчина 45 лет и старше
• Если вы женщина 50 лет и старше

Процедура испытания липидного профиля

Врач может попросить вас поститься перед прохождением анализа липидного профиля.Образцы берут после 12-14 часов ночного голодания, чтобы результаты были более точными. Вы можете пить прозрачные жидкости, такие как вода, но вам следует избегать употребления таких напитков, как кофе и чай.

Перед исследованием липидного профиля необходимо принять определенные меры предосторожности. Вам нужно —

• Не употреблять алкоголь
• Избегайте продуктов с высоким содержанием жира
• Избегайте физических упражнений

Скорее всего, кровь будет взята утром, после голодания по липидному профилю.Образец крови берется путем введения иглы в вену. В других случаях образец крови будет взят уколом кончика пальца. Кровь собирается во флакон. После взятия образца крови он будет проанализирован в лаборатории, где измеряется уровень триглицеридов, холестерина ЛПВП и холестерина ЛПНП. Процедура длится всего несколько минут. Нет никаких рисков, связанных с тестом липидного профиля.

Иногда можно пройти обследование без голодания.Пост не требуется для детей, подростков и взрослых до 24 лет.

Нормальный уровень холестерина

Уровень холестерина в крови обычно измеряется в миллиграммах на децилитр (мг / дл). Норма липидного профиля —

• Нормальный диапазон общего холестерина — ниже 200 мг / дл
• Диапазон холестерина ЛПНП — от 70 до 130 мг / дл
• Диапазон холестерина ЛПВП — от 40 до 60 мг / дл
• Триглицериды — от 10 до 150 мг / дл

Это нормальные значения липидного профиля.

Стоимость теста липидного профиля

Средняя цена теста липидного профиля составляет около 400 рупий. Тест липидного профиля очень доступен. Липидная панель обычно используется для определения лечения, если у вас высокий, средний или пограничный риск.

Понимание результатов липидного профиля

Уровень холестерина в крови обычно измеряется в миллиграммах на децилитр (мг / дл).Результаты вашего теста на липидный профиль будут в мг / дл. Ваш врач может предсказать риск сердечно-сосудистых заболеваний, учитывая различные факторы, такие как ЛПВП, общий холестерин и т. Д. Также принимаются во внимание другие факторы риска, такие как высокое кровяное давление, семейный анамнез и т. Д.

Предположим, что если ваши результаты анализа липидного профиля или результаты теста на холестерин выходят за пределы нормального диапазона холестерина, тогда у вас повышается риск сердечных заболеваний, инсультов и других состояний.В случае аномального уровня холестерина вам необходимо пройти другие тесты, такие как тест на щитовидную железу или тест на глюкозу крови. Тест на щитовидную железу проводится, чтобы проверить, есть ли у вас недостаточная активность щитовидной железы. Для проверки на диабет проводится анализ уровня глюкозы в крови.

ЛПНП холестерин

Нормальный диапазон ЛПНП составляет от 70 до 130 мг / дл. Холестерин ЛПНП известен как плохой холестерин. Поэтому более низкий уровень ЛПНП важен для здоровья вашего сердца.Холестерин ЛПНП со временем может накапливаться в стенках артерий, что приводит ко многим сердечным заболеваниям. Если ваш уровень ЛПНП превышает 190, это считается очень высоким. Поэтому вас попросят принять статины — лекарство, которое значительно снижает уровень ЛПНП.

Холестерин ЛПВП

Нормальный уровень холестерина ЛПВП составляет от 40 до 60 мг / дл.

Вы подвергаетесь высокому риску, если у вас более низкий уровень холестерина ЛПВП.

Для мужчин: уровень ниже 40 мг / дл указывает на высокий риск.

Для женщин — менее 50 мг / дл указывает на высокий риск.

Холестерин ЛПВП относится к хорошему холестерину. У вас низкий риск, если уровень ЛПВП выше. Это связано с тем, что ЛПВП защищает вас от сердечных заболеваний, предотвращая накопление плохого холестерина в стенках артерий. Сочетание статинов и правильных упражнений может улучшить уровень холестерина ЛПВП в крови.

Триглицериды

Нормальный диапазон триглицеридов составляет от 10 до 150 мг / дл.

• От 150 до 199 мг / дл — граница высокого риска
• От 200 до 499 мг / дл — высокий риск
• 500 мг / дл — очень высокий риск

Если результаты теста на триглицериды показывают более высокий уровень триглицеридов, то у вас есть риск ишемической болезни сердца. Люди, страдающие диабетом или сердечными заболеваниями, также имеют более высокий уровень триглицеридов. Другие причины повышенного уровня триглицеридов включают генетические нарушения и основные заболевания.

Если у вас высокий уровень триглицеридов, то уровни холестерина ЛПНП и общего холестерина также будут высокими.

Общий холестерин

• Менее 200 мг / дл — нормальный уровень
• От 200 до 239 мг / дл — граница высокого риска
• Более 240 мг / дл — высокий риск

Общий показатель холестерина рассчитывается путем добавления 20% уровня триглицеридов, уровня холестерина ЛПНП и уровня холестерина ЛПВП.

Помимо просмотра результатов анализа липидного профиля, ваш врач также примет во внимание различные факторы риска, такие как ваш возраст, пол, семейный анамнез, диета, вес и многое другое.

Настоятельно рекомендуется сдавать анализ липидного профиля уже в возрасте 20 лет. Если у вас инсульт, диабет, болезнь сердца и вы принимаете лекарства, снижающие уровень холестерина, вам необходимо проходить тест липидного профиля каждый год. Детям в возрасте от 9 до 11 лет, а также от 17 до 21 года необходимо пройти тест липидного профиля.

Предположим, что если в семейном анамнезе ребенок страдает диабетом, ишемической болезнью сердца или даже ожирением, то ему / ей необходимо часто проходить тесты на липидный профиль.

В конце концов, вы можете управлять более высоким уровнем холестерина. Ваш врач может составить для вас план лечения после теста липидного профиля. Вы должны принимать лекарства, снижающие уровень холестерина, а также менять свой рацион и регулярно заниматься спортом. Вы можете снизить риск инсульта или сердечных заболеваний, если у вас здоровый уровень липидов.Если вы будете вносить больше изменений в образ жизни, вы сможете добиться лучших результатов.

Холестерин неэффективно превращается в эфиры холестерина в крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Концентрации липидов в плазме крови в контрольной когортах и ​​когортах с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Липидомный анализ показал концентрации липидов в плазме крови когорт «Контрольная» и «ССЗ» (таблица S1). В таблице 1 перечислены средние концентрации липидов, относящиеся к этой работе, для каждой из когорт. Абсолютные различия в концентрации липидов в плазме в разных когортах могут иметь несколько причин.Снижение концентрации общего холестерина (CE + Chol) определенными лекарствами (например, статинами и эзетимибом) хорошо известно. Снижение концентрации липидов в плазме крови также объясняется так называемым острофазовым ответом, хотя точные значения оспариваются ^15,16 . Однако для целей данной работы неоднородные изменения средних концентраций различных классов липидов предполагают, что за наблюдение может быть ответственен более чем один механизм.Однако различия в соотношениях концентраций биохимически взаимопревращаемых видов (CE и Chol или PC и LPC) должны иметь физиологическую причину.

Таблица 1 Концентрации липидов в плазме крови контрольной когорты и когорт с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

По сравнению с контрольной когортой, все когорты сердечно-сосудистых заболеваний демонстрируют очень значительное снижение концентрации LPC. Когорты ACS и SAP показывают значительно более низкие концентрации CE и PC, которых нет в когорте IS, в то время как когорта IS показывает значительно более низкие концентрации Chol, которых нет в когортах ACS и SAP.Более интересным аспектом данных в таблице 1 является значение отношения концентраций CE / Chol, которое очень значительно ниже во всех трех когортах с сердечно-сосудистыми заболеваниями, чем в контрольной когорте. Также следует отметить, что стандартное отклонение выборки для контрольной группы составляет чуть менее 8% от среднего значения, в то время как оно выше 16% для групп SAP, ACS и IS. В контрольной когорте низкое значение стандартного отклонения образца для отношения концентраций CE / Chol должно сравниваться с типичными стандартными отклонениями образца, составляющими от 20 до 33% от средних значений концентраций для всех показанных липидов (и для все остальные липиды измерены, данные не показаны).Это говорит о том, что соотношение CE / Chol очень строго контролируется в контрольной когорте, несмотря на большие различия в индивидуальных концентрациях общего холестерина. Этерификация Chol до CE в частицах пре-β HDL, катализируемая лецитин-холестерин-ацил-трансферазой (LCAT), является единственным взаимопревращением, которое происходит между этими двумя липидами в крови, и любое нарушение активности этого фермента может быть проявляется в значениях, а также в стандартных отклонениях отношения выборки.Эти наблюдения привели нас к изучению липидомных результатов для доказательства изменения активности ЛХАТ в когортах с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Более ранняя работа ¹⁷ показала, что пониженные концентрации LPC в плазме крови коррелировали с риском сердечно-сосудистых заболеваний, но никаких конкретных выводов относительно возможных физиологических причин для наблюдения сделано не было.

Концентрации ХЭ сильно коррелируют с соответствующими концентрациями подвидов ПК в плазме

Коэффициенты корреляции Пирсона ( r ) выражают линейную связь между переменными (рис.S2). Поскольку биосинтетические ферменты обычно действуют на группу видов липидов, обладающих сходными свойствами (например, головная группа, жирные кислоты), а не на отдельные молекулярные виды липидов, ожидаются положительные коэффициенты корреляции между концентрациями видов липидов в таких группах. Мы рассчитали r Пирсона между всеми подвидами липидов по всем когортам (рис. 1A, верхняя панель, \ ({\ bar {r}} _ {Общее} = 0,27 \)) и обнаружили, что большинство подвидов липидов имеют положительные корреляции между каждым из них. другие, в то время как отрицательные корреляции составляют незначительную долю.Примечательно, что внутриклассовые корреляции (около 15% всех корреляций между подвидами, принадлежащими к одному и тому же классу липидов) обогащены положительными значениями r — более высокими положительными корреляциями (рис. 1A, 2-я панель сверху, \ ({\ bar {r}} _ {{\ rm {within}} — {\ rm {class}}} = 0,44 \)). Это отражает то, что многие ферменты метаболизма липидов проявляют специфичность к головной группе липидов ¹⁸ . Оставшиеся 85% межклассовых корреляций (группа корреляций между подвидами из разных классов) ожидаемо приводят к распределению r значений (\ ({\ bar {r}} _ {{\ rm {cross}} — {\ rm {class}}} = 0.25 \)) очень похож на оригинальный общий дистрибутив. Часть взаимных корреляций между CE и всеми видами липидов, отличных от CE, а также группа корреляций между подвидами CE и PC дают одинаковые распределения значений r (\ ({\ bar {r}} _ {{\ rm {CE}} \ sim {\ rm {other}} \ mathrm {classes}} = 0.29 \) и \ ({\ bar {r}} _ {{\ rm {CE}} \ sim \ mathrm {PC}) } = 0,35 \) соответственно, рис. 1A, 3 панели ^rd и 4 ^rd сверху), что сопоставимо с вышеупомянутыми корреляциями между классами.Однако в рамках набора корреляций подвидов CE ~ PC мы отметили группу очень положительных корреляций между CE и PC, имеющими общую жирную кислоту (CE-FA ~ PC-FA; например, CE 16: 1; 0 и PC 16: 0. ; 0_16: 1; 0) (Рис. 1A, нижняя панель, с \ ({\ bar {r}} _ {{\ rm {CE}} — {\ rm {FA}} \ sim {\ rm {PC}) } — \ mathrm {FA}} = 0,55 \)). Некоторые из этих коэффициентов корреляции относятся к числу самых высоких межклассовых корреляций, уступая только коэффициентам корреляции между видами TAG и DAG (не показаны).

Рисунок 1

Корреляция концентрации липидов в липидоме плазмы.Коэффициенты корреляции Пирсона (r) были рассчитаны из молярных количеств всех видов липидов ( n = 203) для всех субъектов ( n = 227). ( A ) Распределение коэффициентов корреляции: Всего : для всех видов липидов; Внутри класса : для всех видов одного класса; CE ~ другие классы : между всеми подвидами CE и видами, не относящимися к CE; CE ~ PC : между подвидами липидов CE и PC; и CE-FA ~ PC-FA : между подвидами липидов CE и PC, которые имеют общую жирную кислоту.Среднее значение распределения, стандартное отклонение и n указаны в верхнем левом углу каждой панели. ( B ) Коэффициент корреляции ( r ) между отдельными подвидами CE и видами, не относящимися к CE («другие виды» выделены серым цветом). Подвиды липидов ПК, которые содержат ту же жирную кислоту (1 ^st FA), что и указанные подвиды CE, показаны красным ( CE-FA ~ PC-FA , см. Таблицу S2). Подвиды CE отсортированы сверху вниз в соответствии с наивысшей из этих корреляций CE-FA ~ PC-FA .Подвиды CE, которые не соответствуют соответствующему подвиду PC, были опущены (n = 1). Вторая жирная кислота (2 ^и FA) ПК, не разделяемая с CE, обозначена треугольниками в случае 16: 0; 0 (соединенными для разных CE сплошной линией) и квадратами в случае 18 : 0; 0 (соединены для разных CE пунктирной линией). Серая пунктирная линия указывает на r = 0, а серая пунктирная линия указывает отсечение для корреляционной сети, показанной на рис. 2.

CE по крайней мере с одной двойной связью и 16, 18, 20 и 22 атомами углерода. длинные жирные кислоты (в эту группу входят наиболее распространенные подвиды CE, за исключением CE 16: 0; 0, см. рис.S1C), показывают самые высокие корреляции в группе CE-FA ~ PC-FA (рис. 1B). Каждый из подвидов ПК, коррелирующих с этими КЭ, имеет 2 жирные кислоты, положение sn из которых не может быть выделено в нашем анализе. Одна из жирных кислот в этой группе, по определению, является общей с подвидом CE. Было зарегистрировано 19 других жирных кислот (занимающих другое положение sn ) (рис. S1A, таблица S2). Интересно, что ПК, имеющие в качестве второй жирной кислоты 16: 0; 0 или 18: 0; 0, обычно имеют самые высокие корреляции в группе CE-FA ~ PC-FA (рис.1Б).

КЭ с 18: 0; 0 и насыщенными жирными кислотами показывают более низкие коэффициенты корреляции и в целом не распространены среди подвидов КЭ, хотя их гораздо больше в ПК. Исключением являются жирные кислоты 16: 0; 0, однако они также гораздо более распространены в PC, чем в CE (рис. S1C).

Мы использовали данные для создания корреляционной сети между подвидами PC и CE, которая выявляет отдельные кластеры, отражающие организацию совместно регулируемых подвидов (рис. 2). Кластеры липидов, содержащие 20: 3; 0, 20: 4; 0, 20: 5; 0 и 22: 6; 0 жирных кислот, различимы, в то время как липиды с 16 и 18 атомами углерода более связаны между собой.

Рисунок 2

Корреляционная сеть подвидов липидов CE и PC с отсечкой r = 0,7 (как показано на рис. 1B). Цвета заливки узлов показывают ПК серым, а CE — красным. Размер узла настраивается на количество подключений. Красные цвета границ узлов в узлах ПК указывают на подключение к CE. Цвет края серый для соединений ПК-ПК и красный, если задействован CE. Ширина штрихов по краю указывает величину коэффициента корреляции. Пунктирными линиями обведены кластеры, содержащие одни и те же жирные кислоты.

Таким образом, мы находим очень высокую корреляцию между подвидами PC и CE, имеющими общую жирную кислоту, что согласуется с активностью LCAT в плазме крови.

Превращение Chol в CE менее эффективно в плазме крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Гомеостаз липидов довольно сложен, но его можно упростить, если учесть, что их концентрации в компартменте плазмы крови являются результатом обмена между этим компартментом и тканями. в контакте с ним. Таким образом, весь процесс можно представить как классическое химическое разделение между двумя частями, так что мы можем записать:

$$ {[{\ rm {CE}}]} _ {p} \ rightleftharpoons {[{\ rm {CE}}]} _ {t}, \, {\ rm {with}} \, {Q} _ {{\ rm {CE}}} = \ frac {{[{\ rm {CE}}]} _ {t}} {{[{\ rm {CE}}]} _ {p}} \, {\ rm {или}} \, {[{\ rm {CE}}]} _ {t} = { Q} _ {{\ rm {CE}}} {[{\ rm {CE}}]} _ {p}; $$

(1)

$$ {[{\ rm {LPC}}]} _ {p} \ rightleftharpoons {[{\ rm {LPC}}]} _ {t}, \, {\ rm {with}} \, {K } _ {{\ rm {LPC}}} = \ frac {{[{\ rm {LPC}}]} _ {t}} {{[{\ rm {LPC}}]} _ {p}} \, \, {\ rm {или}} \, {[{\ rm {LPC}}]} _ {t} = {K} _ {{\ rm {LPC}}} {[{\ rm {LPC}}] } _ {p}; $$

(2)

$$ {[{\ rm {Chol}}]} _ {p} \ rightleftharpoons {[{\ rm {Chol}}]} _ {t}, \, {\ rm {with}} \, {Q } _ {{\ rm {Chol}}} = \ frac {{[{\ rm {Chol}}]} _ {t}} {{[{\ rm {Chol}}]} _ {p}} \, {\ rm {или}} \, {[{\ rm {Chol}}]} _ {t} = {Q} _ {{\ rm {Chol}}} {[{\ rm {Chol}}]} _ {t}; $$

(3)

$$ {[{\ rm {PC}}]} _ {p} \ rightleftharpoons {[{\ rm {PC}}]} _ {t}, \, {\ rm {with}} \, {Q } _ {{\ rm {PC}}} = \ frac {{[{\ rm {PC}}]} _ {t}} {{[{\ rm {PC}}]} _ {p}} \, \, {\ rm {или}} \, {[{\ rm {PC}}]} _ {t} = {Q} _ {{\ rm {PC}}} {[{\ rm {PC}}] } _ {p}; $$

(4)

, где квадратные скобки относятся к концентрациям, нижние индексы p и t относятся к компартментам плазмы и ткани соответственно. Q _CE , Q _Chol и Q _PC — это коэффициенты неравновесной реакции для процессов разделения, которые, как ожидается, не достигнут быстрого равновесия и включают процессы разделения, которые опосредованы транспортом. механизмы, а также неопосредованные пассивные процессы; и K _LPC — коэффициент равновесного распределения LPC между компартментами плазмы и ткани. Быстрое внедрение и десорбция LPC в / из липидных бислоев и подобных амфифильных поверхностей ¹⁹ оправдывает использование коэффициента равновесного распределения в этом случае, поскольку ожидается, что равновесие будет достигнуто за считанные минуты посредством пассивных, неопосредованных процессов.Чрезвычайно быстрая кинетика для пассивного распределения LPC ¹⁹ между компонентами плазмы крови и мембранами клеток, контактирующих с плазмой, по сравнению с PC ^20,21 и Chol ^22,23 также делает концентрацию LPC в плазменный компартмент относительно низкий по сравнению с другими представляющими интерес липидами. С другой стороны, вероятно, можно с уверенностью предположить, что распределение CE между плазмой и тканями опосредуется исключительно транспортными механизмами из-за его гидрофобности и расположения внутри эмульсоподобных частиц (липопротеинов в плазме и липидных капель в клетках). ).

Теперь мы можем записать зависимое от ПК преобразование Chol в CE во всей системе как:

$$ {\ rm {C}} {\ rm {h}} {\ rm {o}} {\ rm { l}} + {\ rm {P}} {\ rm {C}} \ rightleftharpoons {\ rm {C}} {\ rm {E}} + {\ rm {L}} {\ rm {P}} { \ rm {C}}, $$

, для которого глобальный коэффициент неравновесной реакции в любой заданной точке для любого заданного индивидуума равен:

$$ Q = \ frac {{[{\ rm {C}} {\ rm {E}}]} _ {T}. {[{\ rm {L}} {\ rm {P}} {\ rm {C}}]} _ {T}} {{[{\ rm {C}} {\ rm {h}} {\ rm {o}} {\ rm {l}}]} _ {T}. {[{\ Rm {P}} {\ rm {C}}]} _ {T}}, $$

(5)

, где индекс T указывает общую концентрацию.Для любого рассматриваемого соединения

$$ {[{\ rm {X}}]} _ {T} = \ frac {{{\ rm {V}}} _ {p} {[{\ rm {X }}]} _ {p}} {{{\ rm {V}}} _ {T}} + \ frac {{{\ rm {V}}} _ {t} {[{\ rm {X}} ]} _ {t}} {{{\ rm {V}}} _ {T}}, $$

где V — объем отсека, а X может быть Chol, CE, PC или LPC. {\ prime} = Q \ frac {({{\ rm {V}}} _ {p} + {{\ rm {V}}} _ {t} {Q} _ {{\ rm {Chol}}}).({{\ rm {V}}} _ {p} + {{\ rm {V}}} _ {t} {Q} _ {{\ rm {PC}}})} {({{\ rm { V}}} _ {p} + {{\ rm {V}}} _ {t} {Q} _ {{\ rm {CE}}}). ({{\ Rm {V}}} _ {p } + {{\ rm {V}}} _ {t} {K} _ {{\ rm {LPC}}})} = \ frac {{[{\ rm {CE}}]} _ {p}. {[{\ rm {LPC}}]} _ {p}} {{[{\ rm {Chol}}]} _ {p}. {[{\ rm {PC}}]} _ {p}}. $

(6)

Правая часть уравнения. 6 представляет собой коэффициент реакции для катализируемого LCAT превращения Chol в CE в компартменте плазмы, и его точное значение может быть рассчитано из липидомных данных плазмы. Q ‘- коэффициент реакции глобального превращения Chol в CE с использованием PC в качестве источника жирных кислот.Его связь с коэффициентом реакции, катализируемой ЛХАТ, в плазме определяется коэффициентами неравновесного распределения, Q _CE , Q _Chol и Q _PC , а также константой равновесия. , K _LPC , поскольку реакция LCAT и процессы разделения связаны друг с другом. Учитывая, что K _LPC , описывает неопосредованный процесс разделения, который находится в быстром равновесии, его можно с уверенностью считать константой.Объемы ткани и плазмы V _t и V _p также можно считать постоянными для любого данного человека.

В принципе, значение Q ‘обеспечивает глобальный индекс гомеостаза холестерина, который проявляется в компартменте плазмы крови любого конкретного человека. Он основан на относительно простом и понятном анализе концентрации липидов в плазме крови. Он включает процессы разделения ткани / плазмы для Chol, CE и PC и LPC, а также превращение Chol в CE в крови, катализируемое LCAT.Строго говоря, это не исключительный показатель активности LCAT. Однако, если можно предположить, что нет значительных связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями функциональных различий между когортами сердечно-сосудистых заболеваний и контрольной группой в отношении опосредованного «разделения» CE, Chol и PC между компартментами ткани и плазмы, Q ‘становится точная мера превращения Chol в CE, катализируемого LCAT, за счет PC и продуцирования LPC в плазменном отсеке.

По липидомным данным мы рассчитали значение Q ′ для всех исследованных когорт.Результаты представлены графически на рис. 3. Значения Q ′ в когортах CVD ( Q ′ _ACS = 0,217 ± 0,084; Q ′ _SAP = 0,220 ± 0,071; и Q ‘ _IS = 0,202 ± 0,082) составляют примерно 2/3 значения Q ‘ в контрольной когорте ( Q ‘ _{Контроль} = 0,320 ± 0,095). Различия в значениях Q ‘между контрольной когортами и когортами с сердечно-сосудистыми заболеваниями очень значительны, с двусторонними значениями p <1 × 10 ^-4 (рис.3 и дополнительная таблица S3). Нет различий в значении Q ′ между когортами острой фазы (ACS и IS) и неострой фазы (SAP), или связанных с предшествующим использованием статинов донором в одной и той же когорте (Таблица S3).

Рис. 3

На рисунке показан коэффициент реакции Q ′ (со стандартными отклонениями) для контрольной когорты и когорт с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Сравнение распределений контрольного и патологического состояний дало двусторонние значения p , как указано, в то время как сравнения между патологическими состояниями дали p -значения> 0.4.

Следует подчеркнуть, что значения Q ‘обеспечивают лучший показатель глобального гомеостаза холестерина, который проявляется в плазме крови, чем простые измерения общего холестерина (Chol + CE), как в цельной плазме, так и в субфракциях. их, потому что они включают обмен холестерина и его сложных эфиров между тканью и компартментами плазмы крови, а также их физиолого-химические взаимопревращения, катализируемую ЛХАТ реакцию внутри компартмента плазмы.

Мы применили серию логистических регрессий для классификации пациентов с использованием Q ′, его компонентов по отдельности и всех компонентов, включая Q ′, вместе взятых (Таблица S3). Q ‘оказался очень значимым во всех случаях, как и многие его компоненты. Показатели прогнозирования показывают, что Q ′ имеет высокие показатели прогнозирования, лишь незначительно уступая место LPC в случаях ACS и SAP. Когда все компоненты плюс Q ‘использовались в многомерной модели, оценки были даже лучше, чем отдельные компоненты.В последнем случае значимыми остаются только CE и Chol. Тем не менее, Q ‘в качестве предсказателя предпочтительнее, поскольку он дает дополнительное понимание механизма.

Q ‘связано с преобразованием пре-βHDL в HDL ₃ в плазме крови

Мы также интересовались, как Q ‘ связано с содержанием холестерина в HDL ₃ и HDL ₂ sub -фракции фракции ЛПВП. В принципе, дефицит активности ЛХАТ должен проявляться в изменении доли общего холестерина в различных субфракциях ЛПВП.В частности, поскольку ЛХАТ действует преимущественно на фракцию липопротеинов ЛПВП в крови и катализирует превращение пре-β ЛПВП (дискоидные частицы) в ЛПВП ₃ (маленькие, плотные сферические частицы), можно ожидать, что должен быть прямой соотношение между значением Q ‘и долей общего HDL-Chol, которая находится в субфракции HDL ₃ . На рисунке 4 показано, что, хотя HDL ₂ -Chol не имеет существенного отношения к Q ‘, HDL ₃ -Chol прямо пропорционален значению Q ‘.Таким образом, более низкие значения Q ‘также подразумевают менее эффективное преобразование Chol в CE посредством LCAT во фракции липопротеинов HDL и, как следствие, блокировку преобразования пре-β HDL в HDL ₃ в плазме крови.

Рисунок 4

Отношение коэффициента реакции Q ‘к фракции общего HDL-Chol, которая содержится в субфракциях HDL ₂ (панель A) и HDL ₃ (панель B).

ЛХАТ, как известно, действует на липопротеины, отличные от ЛПВП, особенно на ЛПНП, хотя и со значительно меньшей эффективностью.Последствия этой части активности LCAT в данной работе не исследовались.

Профиль ЛПНП-ЛПВП определяет риск атеросклероза: математическая модель

Abstract

Атеросклероз, основная причина смерти в Соединенных Штатах, — это заболевание, при котором внутри артерий накапливается бляшка. По мере того как бляшка продолжает расти, сила сдвига кровотока через уменьшающееся поперечное сечение просвета увеличивается. Эта сила может в конечном итоге вызвать разрыв бляшки, что приведет к образованию тромба и, возможно, сердечному приступу.Давно признано, что образование бляшки связано с концентрацией холестерина в крови. Например, люди с ЛПНП выше 190 мг / дл и ЛПВП ниже 40 мг / дл относятся к группе высокого риска, в то время как люди с ЛПНП ниже 100 мг / дл и ЛПВП выше 50 мг / дл не подвергаются риску. В этой статье мы разработали математическую модель образования бляшки, которая включает в себя следующие ключевые переменные: ЛПНП и ЛПВП, свободные радикалы и окисленные ЛПНП, ММП и ТИМП, цитоцины: MCP-1, IFN-, γ , IL. -12 и PDGF, и клетки: макрофаги, пенистые клетки, Т-клетки и гладкомышечные клетки.Модель задается системой дифференциальных уравнений в частных производных с развивающейся пластиной. Моделирование модели показывает, как комбинация концентраций ЛПНП и ЛПВП в крови определяет, будет ли бляшка расти или исчезать. Точнее, мы создаем карту, показывающую риск развития налета для любой пары значений (ЛПНП, ЛПВП).

Образец цитирования: Хао В., Фридман А. (2014) Профиль ЛПНП-ЛПВП определяет риск атеросклероза: математическая модель. PLoS ONE 9 (3): e.https://doi.org/10.1371/journal.pone.00

Редактор: Сяо-Фэн Ян, Медицинский факультет Университета Темпл, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 20 декабря 2013 г .; Принята к печати: 3 февраля 2014 г .; Опубликовано: 12 марта 2014 г.

Авторские права: © 2014 Hao, Friedman. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Это исследование было поддержано Институтом математических биологических наук и Национальным научным фондом в рамках гранта DMS 0931642 (http://nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=0931642). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Атеросклероз, отвердение артерий, является основной причиной смерти в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.Заболевание вызывает сердечный приступ или инсульт, с общей ежегодной смертью 900 000 в США [1] и 13 миллионов во всем мире [2].

Атеросклероз — это заболевание, при котором внутри артерий накапливается бляшка. Зубной налет содержит липопротеины низкой плотности (ЛПНП), макрофаги, гладкомышечные клетки (ГМК), тромбоциты и мусор. Бляшка сужает просвет кровеносного сосуда, увеличивая силу сдвига кровотока [3], [4]. Поскольку бляшка продолжает расти, повышенная сила сдвига может вызвать разрыв бляшки, что может привести к образованию тромба (тромба) [3], [5], ишемическому инсульту и сердечному приступу [3] — [5]. .

Процесс образования бляшек начинается с поражения эндотелиального слоя, позволяя ЛПНП перемещаться из крови в интиму и становиться окисленными ЛПНП (ox-LDL) свободными радикалами (FR). FR представляют собой окислительные агенты, которые непрерывно высвобождаются в результате биохимических реакций в организме, включая интиму [6] — [8]. Эндотелиальные клетки, ощущая присутствие ox-LDL, секретируют хемоаттрактантный белок моноцитов (MPC-1) [9], [10], который запускает рекрутирование моноцитов в интиму [11]. После попадания в интиму моноциты дифференцируются в макрофаги, которые обладают сродством к ox-LDL [12] — [14].Прием большого количества быков-ЛПНП превращает жировые макрофаги в пенистые клетки [12], [15]. Клетки пены секретируют хемокины, которые привлекают больше макрофагов [10], [12], [13]. SMC из среды перемещаются в интиму под действием хемотаксических сил, обусловленных MCP-1 [9], [10] и тромбоцитарным фактором роста (PDGF) [10], [16], а также посредством гаптотаксиса внеклеточного матрикса. (ECM). PDGF секретируется макрофагами, пенистыми клетками и SMC [16], [17]. ECM ремоделируется матриксной металлопротеиназой (MMP), продуцируемой различными типами клеток, включая SMC [18], и ингибируется тканевым ингибитором металлопротеиназы (TIMP), продуцируемым макрофагами и SMC [19].Интерлейкин IL-12, секретируемый макрофагами и пенистыми клетками [10], [12], [20], способствует росту бляшки, активируя Т-клетки [9], [20], [21]. Действительно, активированные Т-клетки секретируют интерферон IFN- γ , который, в свою очередь, активирует макрофаги в интиме [13], [21], [22]. В то же время, когда ЛПНП попадает в интиму, липопротеины высокой плотности (ЛПВП) также попадают в интиму и окисляются свободными радикалами [7], [8]. Однако окисленные ЛПВП (ox-HDL) не попадают в организм макрофагов.ЛПВП помогает предотвратить атеросклероз, удаляя холестерин из пенистых клеток и ограничивая воспалительные процессы, которые подчеркивают атеросклероз [23]. Кроме того, ЛПВП поглощает свободные радикалы, которые в противном случае доступны для ЛПНП. Некоторые из ключевых участников процесса атеросклероза показаны на рис. 1.

Рис. 1. Схема атеросклероза: присутствие ox-LDL в интиме вызывает миграцию моноцитов из просвета в интиму.

Моноциты дифференцируются в макрофаги, которые эндоцитируют ox-LDL и становятся пенистыми клетками.SMC привлекаются из среды в интиму посредством хемотаксиса и гаптотаксиса. Цитокины, выделяемые макрофагами, пенистыми клетками и SMC, активируют Т-клетки. Т-клетки усиливают активацию макрофагов. ЛПВП помогает предотвратить атеросклероз.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00.g001

Давно признано, что концентрация холестерина в крови является показателем вероятности образования бляшки: более высокие концентрации ЛПНП и более низкие концентрации ЛПВП указывают на более высокая вероятность развития налета.В рекомендациях общественного здравоохранения США указывается, какие уровни ЛПНП относятся к низкому риску, а какие — к высокому; они также определяют, какие уровни ЛПВП являются низкими, а какие близки к идеальным [24], [25]. Однако более уместно указать риск, связанный с комбинированными уровнями ЛПНП и ЛПВП, и именно этому посвящена настоящая статья. Схема сети атеросклероза представлена ​​на рис. 2. В этой статье мы разработали математическую модель образования бляшек с помощью системы уравнений в частных производных на основе рис.2. Целью модели является определение риска образования бляшек для комбинированных уровней ЛПНП и ЛПВП. В частности, мы создали «карту риска» для развития бляшек в координатной плоскости ЛПНП-ЛПВП, где первый квадрант плоскости был разделен на области высокого риска, низкого риска и нулевого риска. Антихолестериновые препараты нацелены на снижение высоких уровней ЛПНП, но известно, что некоторые препараты также повышают уровень ЛПВП [24]. Следовательно, такая карта риска может быть важна при оценке степени, в которой антихолестериновый препарат может снизить риск атеросклероза для конкретных людей.

Рисунок 2. Схематическая сеть атеросклероза.

ЛПНП и ЛПВП окисляются свободными радикалами и превращаются в окс-ЛПНП и окс-ЛПВП соответственно. Ox-LDL привлекает макрофаги к интиме. Поглощая бычий ЛПНП, макрофаги превращаются в пенистые клетки. SMC привлекаются в интиму MCP-1 (секретируемым эндотелиальными клетками) и PDGF (секретируемым макрофагами и пенистыми клетками). Макрофаги, пенистые клетки и SMC секретируют IL-12, который активирует Т-клетки. IFN- γ , секретируемый Т-клетками, усиливает активность макрофагов, что способствует образованию бляшек.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00.g002

Материалы и методы

Математическая модель

В этой статье мы представляем математическую модель, основанную на сети, показанной на рис. 2. Модель включает переменные, перечисленные в таблице 1. Мы предполагаем, что все ячейки движутся с общей скоростью u ; скорость является результатом движения макрофагов, Т-клеток и SMC в интиму. Мы также предполагаем, что все виды диффундируют с соответствующими коэффициентами диффузии.Уравнение для каждого вида клеток X имеет форму, где выражение в левой части включает адвекцию и диффузию, а F _X учитывает различные факторы роста, биохимические реакции, хемотаксис и гаптотаксис. Уравнение для химических частиц такое же, но без члена адвекции. На фиг.3 показано двухмерное поперечное сечение кровеносного сосуда с бляшкой Ω и планарное поперечное сечение бляшки в направлении вдоль кровеносного сосуда.

Рисунок 3.Два 2D поперечных сечения бляшки.

Γ _M — это граница интимы, контактирующая со средой, а Γ _I — граница интимы, контактирующая с просветом. В (B) Γ _L и Γ _R являются частями интимы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00.g003

Уравнение для макрофагов (

M ).

Эволюция плотности макрофагов моделируется формулой (5) Здесь первый член в правой части учитывает рекрутирование макрофагов MCP-1 [9], а второй член учитывает активацию макрофагов IFN- γ. [13], [21], [22].

Уравнение для MCP-1 (

P ).

Уравнение MCP-1 дается формулой (6), где первый член в правой части представляет собой продукцию MCP-1 эндотелиальными клетками, плотность которых считается постоянной, под влиянием ox-LDL [ 9].

Уравнение для Т-клеток (

T ).

Плотность Т-клеток, которые в основном представляют собой CD4 ⁺ Т-клетки [20], удовлетворяет уравнению (7) В этом уравнении мы предполагаем, что Т-клетки активируются IL-12 в сочетании с MHC-II (основной комплекс гистосовместимости II класса).Фактически, Т-клетки также активируются IL-1 и IL-6, продуцируемыми макрофагами и SMC [10], [12], [13]. Однако из-за отсутствия экспериментальных данных мы не включаем IL-1 и IL-6 явно, а вместо этого рассматриваем их влияние неявно при оценке параметра. Для простоты мы включаем противовоспалительное действие IL-10, продуцируемого макрофагами, только косвенно, через фактор.

Уравнение для IFN-

γ ( I _γ ).

Динамика концентрации IFN- γ моделируется с помощью (8), где первый член в правой части представляет продукцию I _γ Т-клетками [21].

Уравнение для SMC (

S ).

Уравнение плотности SMC задается формулой (9) Первые два члена в правой части учитывают хемотаксис MCP-1 [9], [10] и PDGF [10], [16], а также последний срок учитывает гаптотаксис ЕСМ.

Уравнение для Ил-12 (

I ₁₂ ).

Концентрация IL-12 моделируется формулой (10). Первый член правой части — это продукция I ₁₂ макрофагами, усиленными I _γ и противодействующими HDL [23].Продукция I ₁₂ макрофагами сопротивляется I ₁₀ (что, для простоты, учитывается с помощью фактора) [10], [12]. Второй член представляет собой производство I ₁₂ пенопластом [20].

Уравнения для PDGF (

G ), MMP ( Q ) и TIMP ( Q _r ).

У нас есть следующие наборы уравнений реакции диффузии для хемокинов ( G , Q и Q _r ): макрофаги, пенистые клетки и SMC [16], [17].В уравнении (12) MMP секретируется SMC [18] (первый член справа) и теряется при связывании с TIMP (второй член). В уравнении (13) ТИМП продуцируется SMC и макрофагами [19].

Уравнение для ячеек пены (

F ).

Макрофаги, которые проглотили большое количество бычьего ЛПНП, становятся пенистыми клетками [7], [12], [15], поэтому мы имеем (14)

Уравнения для ECM (

ρ ) и давления ( σ ).

Мы предполагаем, что интима представляет собой пористую среду.Тогда по закону Дарси скорость и ячеек определяется выражением (15), где σ — давление. Мы также предполагаем, что общая плотность всех ячеек плюс концентрация ρ постоянна. Эта константа должна быть меньше, чем средняя плотность бляшки, 1,22 ± 0,03 г / см ³ [26], потому что бляшки содержат частицы, которые не включены в нашу модель. Примем константу равной 1 г / см ³ , т. Е. (16) Мы предполагаем, что все ячейки имеют примерно одинаковый объем и площадь поверхности, так что коэффициенты диффузии всех ячеек имеют одинаковый коэффициент, Д .Добавляя уравнения. (5), (7), (9) и (14), получаем (17) где (18) Ур. (17) дает связь между ρ и σ . Далее мы выводим уравнение для ρ . ECM деградирует MMP [27] и ремоделируется макрофагами и SMCs [18], [27]. Для простоты мы принимаем скорость ремоделирования постоянной, λ _ρ , как в [28]. Тогда уравнение плотности ЭЦМ имеет вид (19) Поскольку это уравнение можно записать в виде где (20)

Складывая это уравнение и (17), мы получаем окончательное уравнение для σ : (21) Уравнение для может быть записано в виде (22)

Граничные условия

Для простоты мы рассматриваем только двухмерные бляшки, как на рис.3. Тогда граница пластины состоит из i) Γ _M , контактирующих со средой; ii) свободная граница Γ _I внутри просвета и iii) еще две вертикальные границы Γ _L и Γ _R интимы в случае рис. 3 (B).

Граничные условия на Γ

_I .

Мы предполагаем граничные условия потока вида (23) для X = L , H , M , T и граничные условия без потока для всех других переменных, (24) где, r , P , I _γ , S , I , I ₁₂ , G , Q , Q _r , F .Граничные значения для ρ определяются по формуле. (16). Коэффициент является постоянным, за исключением M , и, поскольку ox-LDL привлекает моноциты [11], в то время как HDL ограничивает процесс воспаления [23]. Обратите внимание, что L ₀ и H ₀ — это концентрации ЛПНП и ЛПВП в крови, поэтому нам будет интересно посмотреть, как эти концентрации определяют, будет ли маленькая бляшка расти или уменьшаться.

Как и в [29] — [31], мы предполагаем, что свободная граница Γ _I удерживается вместе силами межклеточной адгезии, так что где κ — средняя кривизна поверхности Γ _I .(Если Γ _I круглая, тогда κ является обратной величиной радиуса) Кроме того, условие непрерывности, где n — внешняя нормаль, а V _n — скорость свободной границы Γ _I в направлении n , дает соотношение (25)

Граничные условия на Γ

_M .

Мы предполагаем, что граничные условия, не связанные с потоком, для всех переменных, кроме ρ и S на Γ _M : для S мы имеем где S ₀ — это плотность SMC в среде, а для простота, которую мы принимаем, поскольку MCP-1 и PDGF привлекают SMC из средств массовой информации.Как и в случае Γ _I , граничные значения ρ определяются по формуле. (16).

Граничные условия на Γ

_L и Γ _R .

Мы предполагаем периодические граничные условия на Γ _L и Γ _R .

Оценка параметров

В таблице 2 приведен диапазон молекулярных масс белков, а в таблице 3 приведен диапазон их концентраций.Во вторых столбцах таблиц 2 и 3 мы указываем (промежуточные) значения, используемые при моделировании. Таблицы 2 и 3 используются для оценки некоторых параметров модели. Сводка всех параметров модели приведена в таблицах 4 и 5.

Скорость реакции.

Чтобы оценить некоторые параметры в уравнениях для белков, мы будем использовать понятие «доступная площадь поверхности» [32], [33] белка p , или коротко «площадь», что примерно соответствует минимальная площадь поверхности гладких форм, содержащих белок.В [34] было оценено, что, и, так что их соотношение составляет Соответственно, соответствующие скорости реакции окисления, k _L и k _H , связаны соотношением. Более того, скорость реакции окисления ЛПНП свободными радикалами составляет ^-1 [7], [34], [35] день, так что g см ^-3 день ^-1 .

Коэффициенты диффузии.

Мы предполагаем, что коэффициенты диффузии всех ячеек одинаковы, и принимаем их равными см ² сутки ⁻¹ [28], [36].Чтобы оценить коэффициенты диффузии различных белков, мы предполагаем, что коэффициент диффузии белка p , D _p пропорционален его площади A _p , т.е., где мы берем K должен быть одинаковым для всех малых молекул. Для глюкозы, которая является мономерным глобулярным белком, можно рассчитать молекулярную массу по формуле [33] и дальтон [28], день ^-1 [37]. Следовательно, для глюкозы K определяется по формуле (26). Теперь мы можем вычислить ^-1 день и ^-1 день.Свободные радикалы — это мономерные глобулярные белки (средний вес 500 да, таблица 2). Следовательно, коэффициент диффузии ММП равен ^-1 сут [38]. Мы предполагаем, что коэффициент диффузии ТИМП такой же, как и у ММП.

Производительность.

Мы предполагаем, что в уравнении. (7), где обозначает среднюю концентрацию X . Возьмем gcm ⁻³ , gcm ⁻³ из Таблицы 3, а день ⁻¹ [39], [40]. Затем оценивается к ^-1 суткам.

PDGF продуцируется SMC, а также, вероятно, эндотелиальными клетками и макрофагами [41]. При заживлении ран макрофаги продуцируют PDGF со скоростью 5,76 дня ^-1 [42]. Поскольку образование бляшек происходит гораздо медленнее, мы считаем, что эта скорость намного меньше, то есть ^-1 дней. Поскольку скорость продукции PDGF в SMC выше, чем у макрофагов [41], мы берем ^-1 день.

Скорость продукции ММП опухолевыми клетками была оценена в [28] как ^-1 день.Мы предполагаем, что SMC производят ММП с гораздо меньшей скоростью, а именно ^-1 дней. Поскольку SMC продуцируют MMP, чтобы позволить им перемещаться в интиму посредством гаптотаксиса, мы предполагаем, что они продуцируют TIMP с меньшей скоростью, чем MMP, и берут ^-1 день. Поскольку макрофаги продуцируют большую часть ТИМП [43], мы принимаем скорость продукции ТИМП макрофагами за ^-1 дней.

Мы предполагаем, что скорость продукции МСР-1 эндотелиальными клетками вдвое выше, чем, где — концентрация МСР в крови, равная [44].Мы предполагаем, что день ⁻¹ [39], и что в уравнении. (14), так что в этот день ⁻¹ .

По [45], день ⁻¹ . Мы предполагаем, что клетки пены имеют более низкие скорости продуцирования I ₁₂ и PDGF, чем макрофаги, и принимаем и равными одной трети значений и, соответственно, так что ^-1 день и ^-1 день. .

Численные методы

Дискретизация Галеркина.

Стандартный метод дискретизации Галеркина использует конечномерные подпространства для аппроксимации решения X .Позвольте быть основой, где N — количество узлов в пределах триангуляции K . Обозначим численное приближение X в момент времени, где dt, — временной шаг, записывается как сумма (30) для коэффициента, который должен быть определен. Если аппроксимируется, то (28) эквивалентно (31) или, (32)

Вспоминая (30), мы можем переписать систему (32) в виде линейной системы уравнений (33) где — вектор, а матрица коэффициентов и правая часть определяются как и Аналогично, положив, где — численное приближение σ в момент времени ndt , уравнение.(29) можно записать следующим образом (34) где — вектор, B — матрица, и.

Описание процедуры.

Предположим, что область Ω ( t ) имеет полигональные границы Γ _I ( t ) и Γ _O ( t ). Тогда мы можем покрыть замыкание регулярной триангуляцией треугольников, т.е. где каждый T является замкнутым треугольником. Треугольная сетка, которая является базовой вещью, которая требуется для конечных элементов, генерируется distmesh [50], который представляет собой инструмент создания сетки, реализованный в MATLAB, и наш алгоритм описан в Algorithm S1 .Для подробных реализаций, таких как: построение базисных функций над триангуляцией, сборка матрицы жесткости и т. Д., См. Ссылки [51], [52].

Результаты

Численное моделирование инициируется небольшой сформированной пластиной. (см. рис. 4, 5, 6). Пять комбинированных уровней ЛПНП и ЛПВП (и) проверяются в течение 300 дней:

Рис. 4. Моделирование модели атеросклероза через 300 дней после образования начальной бляшки с H ₀ = 40 мг / дл и L ₀ = 190 мг / дл.

(A: поперечные сечения кровеносного сосуда, B: поперечные сечения вдоль кровеносного сосуда).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00.g004

Рис. 5. Моделирование модели атеросклероза через 300 дней после образования начальной бляшки с H ₀ = 50 мг / дл и L ₀ = 130 мг / дл.

(A: поперечный разрез кровеносного сосуда; B: поперечный разрез вдоль кровеносного сосуда).

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.00.g005

Рис. 6. Моделирование модели атеросклероза через 300 дней после образования начальной бляшки с H ₀ = 60 мг / дл и L ₀ = 70 мг / дл.

(A: поперечный разрез кровеносного сосуда; B: поперечный разрез вдоль кровеносного сосуда).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.00.g006

1. : маленькая бляшка увеличивается в размере вдвое за 300 дней;
2. : небольшой налет увеличивается примерно на 50% за 300 дней;
3. : небольшой налет остается маленьким через 300 дней;
4. : небольшой налет уменьшается примерно на 30% за 300 дней;
5. : небольшой налет почти исчезает через 300 дней.

На рис. 4 показан рост зубного налета в случае (а), на рис. 5 показано уменьшение зубного налета в случае (с), а на рис. 6 — почти полное отсутствие зубного налета в случае (е). На фиг. 7 вес бляшки, сумма всех клеток, а именно, нанесен на график для этих пяти сценариев комбинированных уровней ЛПНП и ЛПВП. Подобно рис.7, мы показываем в вспомогательных информационных файлах , как популяции макрофагов, SMC, пенистых клеток и Т-клеток, а также концентрация ox-LDL, IFN-, γ и IL-12, изменяются для различные уровни ЛПНП и ЛПВП, показанные на фиг.S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7.

На рис. 8 показана карта риска развития налета. Чтобы создать карту риска, мы разделили ось ЛПНП на 121 точку равноудаления, то есть (), и разделили ось ЛПВП на 21 точку, находящуюся на одинаковом расстоянии, то есть (). Для каждой пары мы вычислили вес бляшки через 100 дней в области, показанной на рис. 3 (B), и сформировали матрицу риска, где — начальный вес бляшки. Вертикальная ось справа на рис. 8 показывает легенду процента роста или усадки зубного налета.Соответственно, мы разделили плоскость ЛПНП-ЛПВП на три области: область I прогнозирует высокий риск развития бляшек, область III прогнозирует отсутствие риска, а промежуточная область II прогнозирует низкий риск.

Анализ чувствительности

Чтобы подтвердить надежность результатов моделирования, мы провели анализ чувствительности к параметрам, которые фигурируют в дифференциальных уравнениях и граничных условиях. Выбраны те параметры, исходный уровень которых был несколько грубо оценен, и в то же время они, по-видимому, играют важную роль в развитии налета.В частности, мы выбрали все 15 параметров дебита из третьего блока таблицы 4, все 5 параметров дебита из третьего блока таблицы 5 и,. Мы перечисляем все эти параметры с их диапазоном, базовым уровнем и единицей измерения в Таблице 6.

Следуя методу анализа чувствительности, описанному в [53], мы выполнили выборку из латинского гиперкуба и сгенерировали 100 выборок для расчета коэффициентов частичной ранговой корреляции (PRCC) и p-значений по отношению к весу бляшки через 300 дней.PRCC показаны на рис. 9, и все значения p (здесь не показаны) меньше 0,01. Положительный PRCC (т. Е. Положительная корреляция) означает, что увеличение значения параметра приведет к увеличению веса бляшки, в то время как отрицательный PRCC (т. Е. Отрицательная корреляция) означает, что увеличение параметра приведет к уменьшению веса бляшки. Отметим, что коррелирует положительно, как и должно быть. В самом деле, если увеличивается, то MMP ( Q ) увеличивается (уравнение (12)), так что ECM ( ρ ) уменьшается (уравнение.(19)) и, следовательно, вес бляшки увеличивается (уравнение (16)). В качестве другого примера обратите внимание на то, что это отрицательная корреляция. Действительно, если увеличивается, то уменьшается (уравнение (3)), а в граничном условии будет уменьшаться, что приведет к уменьшению M , а затем к меньшим T и F . Аналогичное объяснение можно дать и другим параметрам.

Наиболее значимыми положительно коррелированными параметрами являются и его приток. Это неудивительно, поскольку ЛПНП инициирует образование бляшек.Наиболее значимыми отрицательно коррелированными параметрами являются и его приток. Действительно, поскольку HDL снижает доступность свободных радикалов, он играет важную отрицательную роль в образовании налета.

Обсуждение

Атеросклероз — это заболевание, при котором внутри артерии накапливается бляшка. Процесс образования бляшек начинается, когда в результате поражения артерии холестерины ЛПНП и ЛПВП попадают в интиму, а ЛПНП окисляются свободными радикалами. При обнаружении ox-LDL эндотелиальные клетки секретируют MCP-1, который привлекает моноциты из крови.Когда моноциты попадают в интиму, они дифференцируются в макрофаги, которые поглощают бычий ЛПНП и становятся пенистыми клетками. Клетки пены привлекают больше макрофагов, за ними следуют Т-клетки из крови и SMC из среды. ЛПВП снижает количество свободных радикалов, а также воспаление в формирующейся бляшке, таким образом, ЛПВП блокирует рост бляшки.

В рекомендациях общественного здравоохранения США указано, что уровень ЛПНП 100–129 мг / дл близок к идеальному, 130–159 мг / дл является пограничным высоким, а 160–189 мг / дл очень высоким, тогда как концентрация ЛПВП выше 60 мг. / дл — лучший вариант, ниже 40 мг / дл для мужчин или ниже 50 мг / дл для женщин — плохо [25].Важный вопрос — как оценить риск атеросклероза для пары ЛПНП и ЛПВП вместе взятых. Этому вопросу посвящена настоящая статья. Мы построили математическую модель развития налета с помощью системы уравнений в частных производных. Модель включает два параметра: уровень ЛПНП в крови и уровень ЛПВП в крови.

Модель может имитировать эволюцию небольшого налета для любой пары значений. На рис. 4, 5, 6 мы моделировали эволюцию налета в течение 300 дней.Например, в одном крайнем случае мг / дл, мг / дл бляшка увеличилась вдвое через 300 дней; в другом крайнем случае мг / дл, мг / дл бляшка исчезла через 300 дней. Мы создали карту риска, взяв точки выборки значений ЛПНП и ЛПВП и вычислив вес бляшки для каждой пары через 100 дней. Карта, показанная на фиг. 8, показывает процент роста или уменьшения бляшек для любой такой пары. Соответственно, мы разделили квадрант (ЛПНП, ЛПВП) на три области: высокий риск, низкий риск и отсутствие риска.

Необходимость учитывать соотношение ЛПНП / ЛПВП при прогнозировании ишемической болезни сердца была предложена в тематическом исследовании [54]. Американская кардиологическая ассоциация считает, что это соотношение указывает на высокий риск сердечных заболеваний, а соотношение — без риска [55], где Tc обозначает общий холестерин, который рассчитывается по формуле. Таблица 7 показывает рекомендации Национальной образовательной программы по холестерину (NCEP). связано с накоплением зубного налета [56]. Соответственно, для пяти пунктов (a) — (e) в Результатах имеем:

1. для любого значения Тр;
2. , если Tr выше нормы;
3. , если Tr не очень высокий;
4. , если Tr в норме;
5. , если Tr в норме ;.

Согласно руководящим принципам NCEP, (a) и (b) должны находиться в зоне высокого риска; (c) в зоне низкого риска; и (d), (e) в зоне отсутствия риска, поскольку они, в действительности, размещены на карте рисков на рис. 8.

Некоторые антихолестериновые препараты, такие как статины, снижают уровень ЛПНП и в то же время также повышают уровень ЛПВП [24]. Важно знать, какие препараты могут наилучшим образом достичь желаемого безрискового баланса между ЛПНП и ЛПВП, то есть перевести индивидуум () в область отсутствия риска (или низкого риска).Сосредоточив внимание не только на сокращении или увеличении, а на перемещении комбинированного () в зону без риска (или низкого риска) по кратчайшему с медицинской точки зрения возможному пути, мы считаем, что можно было бы выбрать более персонализированное лекарство из тех, которые доступны в настоящее время, которые снизит риск атеросклероза с минимальной дозой, тем самым также, возможно, уменьшив потенциальные негативные побочные эффекты.

Чтобы проиллюстрировать этот подход, отметим, что для некоторых лекарств соотношение снижения ЛПНП к увеличению ЛПВП уже известно.Например, для нового экспериментального препарата Evacetrapib это соотношение составляет 1/3. Некоторые антихолестериновые препараты только снижают уровень ЛПНП (например, Колестид), в то время как другие только повышают ЛПВП (например, Лофибра). Эффект от таких препаратов можно представить единичными векторами на плоскости: например, Колестид ←, Лофибра ↑ и Эвацетрапид. На рис. 10. мы рассматриваем трех человек, A, B и C, в зоне высокого риска. Чтобы переместить их в область низкого риска с минимальным количеством лекарств (побочные эффекты игнорируются), индивидуум должен выбрать препарат, для которого отрезок линии от индивидуального исходного положения до области низкого риска является самым коротким (мы предполагаем что количество препарата пропорционально длине отрезка линии).Таким образом, лучший препарат для А — это тот, который в первую очередь увеличивает ЛПВП. Аналогично, C будет лучше работать с препаратом, который в первую очередь снижает LDL, а B должен использовать препарат с соответствующим соотношением снижения LDL к увеличению HDL.

Была проведена некоторая работа по антиоксидантной терапии для снижения риска атеросклероза, но до сих пор она имела ограниченный успех в предотвращении сердечно-сосудистых заболеваний [57] — [59]. Обзор исследований, в которых успешно применялась антиоксидантная генная терапия, приведен в [60].Наша модель могла бы учесть антиоксидантные препараты, как только мы получим хорошее понимание того, как такие лекарства влияют на источник свободных радикалов, r ₀ , в уравнении. (4).

Некоторые параметры в дифференциальных уравнениях в нашей модели необходимо было оценить довольно грубо, поскольку данных не было, в то время как другие могут незначительно отличаться в зависимости от человека. По мере поступления дополнительных данных значения параметров могут уточняться. В нашей модели в качестве биомаркеров используются только значения ЛПНП и ЛПВП.В будущем будет интересно включить также триглицериды в карту риска. В будущей работе следует также изучить, как другие факторы риска, такие как высокое кровяное давление, курение и диабет, влияют на карту рисков.

Мы не включали в эту статью циркуляцию ox-LDL в крови, которая повышена только у пациентов с прогрессирующим атеросклерозом [61], [62]. Наша модель может быть расширена, чтобы включить этот дополнительный биомаркер, но в настоящее время недостаточно данных о том, как уровень бычьего ЛПНП в крови коррелирует с конкретным запущенным состоянием болезни.

Вклад авторов

Реагенты / материалы / инструменты анализа: WH AF. Написал бумагу: WH AF.

Список литературы

1. 1. Хойерт Д.Л., Сюй Дж. (2012) Смертные случаи: предварительные данные за 2011 г., Национальные отчеты о статистике естественного движения населения 61.
2. 2. 10 основных причин смерти. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/. По состоянию на 18 декабря 2013 г.
3. 3. Фринк Р.Дж. (2002) Воспалительный атеросклероз, Фонд исследований сердца.
4. 4. Морено П.Р. (2010) Уязвимая бляшка: определение, диагностика и лечение. Кардиологические клиники 28: 1–30.
5. 5. Либби П., Ридкер П.М., Мазери А. (2002) Воспаление и атеросклероз. Тираж 105: 1135–1143.
6. 6. Коэн А., Майерскоу М.Р., Томпсон Р.С. (2012) Атерозащитные эффекты липопротеинов высокой плотности (ЛПВП): модель ODE ранних стадий атеросклероза. Препринт
7. 7. McKay C, McKee S, Mottram N, Mulholland T, Wilson S (2005) К модели атеросклероза.Отчет о математических исследованиях Стратклайда
8. 8. Ryu BH (2000) Липопротеины низкой плотности (ЛПНП), атеросклероз и антиоксиданты. Biotechnol. Bioprocess Eng 5: 313–319.
9. 9. Харрингтон JR (2000) Роль MCP-1 в атеросклерозе. Стволовые клетки 18: 65–66.
10. 10. Reape TJ, Groot P (1999) Хемокины и атеросклероз. Атеросклероз 147: 213C225.
11. 11. Osterud B, Bjorklid E (2003) Роль моноцитов в атерогенезе.Physiol Rev 83: 1069–1112.
12. 12. Gui T, Shimokado A, Sun Y, Akasaka T, Muragaki Y (2012) Разнообразные роли макрофагов в атеросклерозе: от воспалительной биологии до открытия биомаркеров. Медиаторы воспаления 2012: ID693083.
13. 13. Джонсон Дж. Л., Ньюби А. С. (2009) Гетерогенность макрофагов в атеросклеротических бляшках. Curr Opin Lipidol 20: 370–378.
14. 14. Little MP, Gola A, Tzoulaki I (2009) Модель сердечно-сосудистого заболевания, дающая правдоподобный механизм воздействия фракционного низкодозового ионизирующего излучения.PLoS Computational Biology 5: e1000539.
15. 15. Кальвез В., Эбде А., Менье Н., Рауль А. (2009) Математическое моделирование образования атеросклеротической бляшки. CEMRACS 2008 — Моделирование и численное моделирование сложных жидкостей 28: 1–12.
16. 16. Росс Р., Масуда Дж., Рейнс Е. В., Гоун А. М., Кацуда С. и др. (1990) Локализация белка PDGF-B в макрофагах на всех фазах атерогенеза. Наука 248: 1009–1012.
17. 17. Raines EW, Ross R (1993) Клетки гладкой мускулатуры и патогенез поражений атеросклероза.Br Heart J 69: 30–37.
18. 18. Родригес Дж. А., Орбе Дж., Парамо Дж. А. (2007) Металлопротеазы, ремоделирование сосудов и атеротромботические синдромы. Rev Esp Cardiol 60: 959–967.
19. 19. Фабунми Р.П., Сухова Г.К., Сугияма С., Либби П. (1998) Экспрессия тканевого ингибитора металлопротеиназ-3 в атероме человека и регуляция в клетках, связанных с поражением, — потенциальный защитный механизм стабильности бляшек. Circ Res 83: 270–278.
20. 20. King IL, Segal BM (2005) Передний край: IL-12 индуцирует активацию CD4 + CD25- Т-клеток в присутствии Т-регуляторных клеток.J Immunol 175: 641–645.
21. 21. Hansson GK, Holm J, Jonasson L (1989) Обнаружение активированных Т-лимфоцитов в атеросклеротической бляшке человека, Am. Дж. Патол 135: 169–175.
22. 22. Косака К., Масуда Дж., Симокадо К., Дзен К., Йокота Т. и др. (1992) Интерферон-гамма подавляет продукцию PDGF клетками THP-1 и макрофагами, происходящими из моноцитов крови. Атеросклероз 97: 75–87.
23. 23. Бартер П. (2005) Роль холестерина ЛПВП в предотвращении атеросклеротического заболевания, European Heart Journal Supplements.7:: 4–8.
24. 24. Barter P, Brandrup-Wognsen G, Palmer M, Nicholls S (2010) Влияние статинов на HDL-C: сложный процесс, не связанный с изменениями в LDL-C: анализ базы данных VOYAGER. J. Lipid Res. 51: 1546–1553.
25. 25. Персонал клиники Мэйо, уровни холестерина: к каким цифрам следует стремиться? Доступно: http://www.mayoclinic.com/health/cholesterol-levels/CL00001. По состоянию на 12 декабря 2013 г.
26. 26. Rahdert DA, Sweet WL, Tio FO, Janicki C, Duggan DM (1999) Измерение плотности и кальция в атеросклеротической бляшке человека и последствия для артериальной брахитерапии.Cardiovasc Radiat Med 1: 358–367.
27. 27. Orbe J, Rodriguez JA, Arias R (2003) Витамины-антиоксиданты увеличивают содержание коллагена и уменьшают MMP-1 в модели атеросклероза у свиней: последствия для стабилизации бляшек. Атеросклероз 167: 45–53.
28. 28. Ким И., Ро С., Лоулер С., Фридман А. (2011) Взаимный антагонизм miR и AMPK в миграции и пролиферации глиомных клеток: математическая модель. PLoS One 6: e28293.
29. 29. Бирн Х.М. (1997) Важность межклеточной адгезии в развитии карцином.Журнал IMA по прикладной математике в медицине и биологии 14: 305–323.
30. 30. Бирн Х.М. (1999) Слабо нелинейный анализ модели бессосудистого роста солидной опухоли. J Math Biol 39: 59–89.
31. 31. Бирн Х.М., Капеллан М.А. (1996) Моделирование роли межклеточной адгезии в росте и развитии карцином. Математическое и компьютерное моделирование 24: 1–7.
32. 32. Chothia C (1976) Природа доступных и скрытых поверхностей в белках.J Mol Biol 105: 1–12.
33. 33. Джанин Дж, Чотия С. (1978) Роль гидрофобности в связывании коферментов. Биохимия 17: 2943–2948.
34. 34. Cobbold C, Sherratt J, Maxwell S (2002) Окисление липопротеинов и его значение для атеросклероза: математический подход. Бюллетень математической биологии 64: 65–95.
35. 35. Ingold KU, Bowry VW, Stocker R, Walling C (1993) Автоокисление липидов и антиокисление альфа-токоферолом и убихинолом в гомогенном растворе и в водных дисперсиях липидов: нераспознанные последствия размера липидных частиц на примере окисления липопротеинов низкой плотности человека .Proc Natl Acad Sci 90: 45–49.
36. 36. Kim Y, Lawler S, Nowicki M, Chiocca E, Friedman A (2009) Математическая модель для формирования паттерна клеток глиомы вне ядра сфероида опухоли. Дж. Теор Биол 260: 359–371.
37. 37. Ким И., Фридман А. (2010) Взаимодействие опухоли с ее микросредой: математическая модель. Bull Math Biol 75: 1029–1068.
38. 38. Mercapide J, Cicco R, Castresana J, Klein-Szanto A (2003) 450 Экспрессия стромелизина-1 / матриксной металлопротеиназы-3 (MMP-3) объясняет инвазивные свойства клеточных линий астроцитомы человека.Int J Cancer 106: 676–682.
39. 39. Friedman A, Turner J, Szomolay B (2008) Модель влияния возраста на иммунитет к инфекции Mycobacterium tuberculosis. Exp Gerontol 43: 275–285.
40. 40. Orme IM (1987) Старение и иммунитет к туберкулезу: повышенная восприимчивость старых мышей отражает снижение способности генерировать медиаторные Т-лимфоциты. J Immunol 138: 4414–4418.
41. 41. Barrett T, Benditt E (1988) Экспрессия гена фактора роста тромбоцитов в атеросклеротических бляшках человека и нормальной стенке артерии.Proc Natl Acad Sci 85: 2810–2814.
42. 42. Xue C, Friedman A, Sen CK (2009) Математическая модель ишемических кожных ран. Proc Natl Acad Sci 106: 16782–16787.
43. 43. Dollery CM, Libby P (2006) Атеросклероз и активация протеиназы. Сердечно-сосудистые исследования 69: 625–635.
44. 44. Chen D, Roda JM, Mash CB, Eubank TD, Friedman A (2012) Опосредованные факторами, индуцируемыми гипоксией, — ингибирование рака с помощью GM-CSF: математическая модель. Бюллетень математической биологии 74: 2752–2777.
45. 45. Day J, Friedman A, Schlesinger LS (2009) Моделирование иммунного реостата макрофагов в легких в ответ на инфекцию. Proc Natl Acad Sci 106: 11246–11251.
46. 46. Yamamoto S, Nguyen JH (2006) Дисбаланс TIMP-1 / MMP-9 при отеке мозга у крыс с молниеносной печеночной недостаточностью. J Surg Res 134: 307–314.
47. 47. Olson MW, Gervasi DC, Mobashery S, Fridman R (1997) Кинетический анализ связывания матричной металлопротеиназы-2 и -9 человека с тканевым ингибитором металлопротеиназы (TIMP) -1 и TIMP-2.J Biol Chem 21: 29975–29983.
48. 48. Palosaari H, Yliopisto O (2003) Матричные металлопротеиназы (MMP) и их специфические тканевые ингибиторы (TIMP) в зрелых одонтобластах человека и ткани пульпы. Oulun yliopisto
49. 49. Bofill M, Janossy G, Lee CA, MacDonald-Burns D, Phillips AN и др. (1992) Лаборатория 475 контрольных значений CD4 и CD8 Т-лимфоцитов Значение для диагностики ВИЧ-1. Clin Exp Immunol 88: 243–252.
50. 50. Persson PO, Strang G (2004) Простой генератор сетки в MATLAB.SIAM Review 46: 329–345.
51. 51. Alberty J, Carstensen C, Funken SA (1999) Замечания около 50 строк Matlab: короткая реализация методом конечных элементов. Численные алгоритмы 20: 117–137.
52. 52. Зи Ли. Метод конечных элементов для двумерных задач. Доступ к главе 9 http://www4.ncsu.edu/~zhilin/TEACHING/MA587/chap9.pdf. По состоянию на 10 октября 2013 г.
53. 53. Marino S, Hogue IB, Ray CJ, Kirschner DE (2008) Методология выполнения глобального анализа неопределенности и чувствительности в системах.Дж. Теор Биол 254: 178–196.
54. 54. Арсено Б.Дж., Рана Дж.С., Строес Э.С., Депре Дж. П., Шах П.К. и др. (2009) Помимо холестерина липопротеинов низкой плотности: соответствующие вклады уровней холестерина липопротеинов не высокой плотности, триглицеридов и общего холестерина / холестерина липопротеинов высокой плотности в риск ишемической болезни сердца у практически здоровых мужчин и женщин. J Am Coll Cardiol 55: 35–41.
55. 55. Персонал клиники Мэйо, насколько важно соотношение холестерина? Доступно: http: // www.mayoclinic.org/diseases-conditions/high-blood-cholesterol/expert-answers/cholesterol-ratio/faq-20058006. По состоянию на 20 декабря 2013 г.
56. 56. Crestor Managing Choleserol. Доступно: http://www.crestor.com/c/your-arteries/tools-resources/index.aspx.
57. 57. Отани Х. (2013) Сайт-специфическая антиоксидантная терапия для профилактики атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. Оксид Мед Ячейки Longev
58. 58. Озканлар С., Акчай Ф. (2012) Витамины-антиоксиданты в экспериментах на животных и клинических исследованиях атеросклероза.Adv Clin Exp Med 21: 115–123.
59. 59. Тардиф Дж. (2005) Антиоксиданты и атеросклероз: новые лекарственные препараты. Curr Atheroscler Rep 7: 71–77.
60. 60. Левонен А., Вахакангас Э., Копонен Дж. К., Херттуала С. (2008) Антиоксидантная генная терапия для сердечно-сосудистых заболеваний. Текущее состояние и перспективы на будущее. Тираж 117: 2142–2150.
61. 61. Ishigaki Y, Oka Y, Katagiri H (2009) Циркулирующий окисленный ЛПНП: биомаркер и 501 патогенный фактор.Curr Opin Lipidol 20: 363–369.
62. 62. Tsimikas S, Witztum JL (2001) Измерение циркулирующих окисленных липопротеинов низкой плотности для оценки коронарного риска. Тираж 103: 1930–1932.
63. 63. Rajman I, Eacho P, Chowienczyk P, Ritter J (1999) Размер частиц ЛПНП: важная мишень для лекарства? Br J Clin Pharmacol 48: 125–133.
64. 64. Hokland B, Mendez A, Oram J (1992) Клеточная локализация и характеристика белков, которые связывают липопротеины высокой плотности.J. Lipid Res. 33: 1335–1342.
65. 65. Mitsuhashi T, Ono K, Fukuda M, Hasegawa Y (2013) Способность улавливать свободные радикалы и структура белка массой 90 кДа из раковины гребешка. Наука о рыболовстве 79: 495–502.
66. 66. Гарсия-Тунон I, Рикоте М., Руис А., Фрайле Б., Паниагуа Р. и др. (2007) Влияние IFN-гамма и его рецепторов на рак груди человека. BMC Cancer 7: 158.
67. 67. Antoniades H (1981) Фактор роста, полученный из тромбоцитов человека (PDGF): очистка PDGF-I и PDGF-II и разделение их восстановленных субъединиц.Proc Natl Acad Sci 78: 7314–7317.
68. 68. Йокочи С., Хашимото Х., Ишивата Й., Симокава Х., Хайно М. и др. (2001) Противовоспалительный препарат, Propagermanium, может воздействовать на GPI-заякоренные белки, ассоциированные с рецептором MCP-1, CCR2. Журнал исследований интерферона и цитокинов 21: 389–398.
69. 69. Хамза Т., Барнетт Дж., Ли Б. (2010) Интерлейкин 12 — ключевой иммунорегуляторный цитокин в приложениях для инфекций. Int J Mol Sci 11: 789–806.
70. 70. O’Keefe JH, Cordain L, Harris WH, Moe RM, Vogel R (2004) Оптимальный липопротеин низкой плотности составляет от 50 до 70 мг / дл: чем ниже, тем лучше и физиологически нормально.Журнал Американского кардиологического колледжа 43: 2142–2146.
71. 71. Miller DC, Thapa A, Haberstroh KM, Webster TJ (2004) Функция эндотелиальных и гладкомышечных клеток сосудов на поли (молочно-гликолевой кислоте) с наноструктурированными поверхностными особенностями. Биоматериалы 25: 53–61.
72. 72. Bowen-Pope DF, Malpass TW, Foster DM, Ross R (1984) Фактор роста, полученный из тромбоцитов, в 526 vivo: уровни, активность и скорость клиренса. Кровь 64: 458–469.
73. 73. Rhodes J, Sharkey J, Andrews P (2009) Концентрация IL-8 и MCP-1 в сыворотке не позволяет идентифицировать пациентов с увеличивающимися контузиями после черепно-мозговой травмы.J Trauma 66: 1591–1597.
74. 74. Гатторно М., Пикко П., Виньола С., Сталла Ф, Буонкомпаньи А и др. (1998) Концентрация интерлейкина 12 в сыворотке крови при ювенильном хроническом артрите. Энн Рум Дис 57: 425–428.
75. 75. Tietz NW (1999) Клиническое руководство по лабораторным испытаниям. Филадельфия, 3-е изд.
76. 76. Liao KL, Bai XF, Friedman A (2013) Роль CD200-CD200R в уклонении от иммунитета опухоли. Дж. Теор Биол. 328: 65–76.
77. 77. Tsukaguchi K, Balaji KN, Boom WH (1995) CD4 + альфа-бета-Т-клетки и гамма-дельта-Т-клеточные ответы на Mycobacterium tuberculosis.J Immunol 154: 1786–1796.

Аномалии холестерина и диабет | Американская кардиологическая ассоциация

Холестерин — это восковое вещество, которое вырабатывается организмом и содержится в некоторых продуктах животного происхождения. Уровни холестерина в крови описывают группу жиров, также известную как липопротеины, которая включает HDL-C, или «хороший» холестерин, и LDL-C, или «плохой» холестерин. Холестерин важен для общего состояния здоровья, но когда его уровень слишком высок, холестерин может нанести вред, способствуя сужению или закупорке артерий.К сожалению, люди с диабетом более склонны к нездоровому высокому уровню холестерина, который способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Принимая меры по снижению уровня холестерина, люди могут снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и преждевременной смерти.

Используя образец крови, взятый пациентом после короткого периода голодания, липопротеиновый профиль показывает следующие показатели липидов:

• Холестерин липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) = «плохой» холестерин
  Высокий уровень ХС-ЛПНП связан с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний.Однако, согласно последним рекомендациям Американской кардиологической ассоциации, ваш уровень ЛПНП больше не должен быть основным фактором при выборе лечения для предотвращения сердечного приступа и инсульта. Для пациентов, принимающих статины, важно проконсультироваться с врачом, чтобы правильно контролировать уровень ЛПНП. Диета с высоким содержанием насыщенных и трансжиров может повысить уровень холестерина ЛПНП.
• H Холестерин липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) = «хороший» холестерин
  Для холестерина ЛПВП более высокие уровни связаны с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний.Низкий уровень холестерина ЛПВП повышает риск сердечных заболеваний. Люди с высоким уровнем триглицеридов в крови обычно также имеют более низкий уровень холестерина ЛПВП. Генетические факторы, диабет 2 типа и некоторые лекарства, такие как бета-блокаторы и анаболические стероиды, также снижают уровень холестерина ЛПВП. Курение, избыточный вес и малоподвижный образ жизни могут способствовать снижению уровня холестерина ЛПВП.
• Триглицериды
  Триглицериды — это самый распространенный тип жира в организме. Нормальный уровень триглицеридов зависит от возраста и пола.Высокий уровень триглицеридов в сочетании с низким холестерином ЛПВП или высоким холестерином ЛПНП связан с атеросклерозом, накоплением жировых отложений в стенках артерий, что увеличивает риск сердечного приступа, заболевания периферических артерий (ЗПА) и инсульта.

Как диабет влияет на холестерин?

Диабет имеет тенденцию к снижению уровня «хорошего» холестерина и повышению уровня триглицеридов и «плохого» холестерина, что увеличивает риск сердечных заболеваний и инсульта. Это распространенное состояние называется диабетической дислипидемией.

Диабетическая дислипидемия означает, что ваш липидный профиль идет в неправильном направлении. Это смертельная комбинация, которая подвергает пациентов риску преждевременной ишемической болезни сердца и атеросклероза.

Исследования показывают связь между инсулинорезистентностью, которая является предшественником диабета 2 типа, и диабетической дислипидемией, атеросклерозом и заболеванием кровеносных сосудов. Эти состояния могут развиться еще до того, как будет диагностирован диабет.

Изучение того, как предотвратить и лечить аномальный уровень холестерина, является важным шагом в поддержании оптимального здоровья.

Скрининг сердечно-сосудистых заболеваний | Выбор с умом

Просмотреть все рекомендации этого общества

14 сентября 2016 г.

Не заказывайте обычно расширенные липидные панели (определение размера частиц, ядерный магнитный резонанс) в качестве скрининговых тестов на сердечно-сосудистые заболевания.

Стандартный липидный профиль включает общий холестерин, холестерин липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), холестерин липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и триглицериды. Эти липиды находятся внутри липопротеиновых частиц, которые неоднородны по размеру, плотности, заряду, составу липидов ядра, специфическим аполипопротеинам и функциям. Было разработано множество липопротеиновых анализов, которые субфракционируют липопротеиновые частицы в соответствии с некоторыми из этих свойств, таких как размер, плотность или заряд.Тем не менее, выбор этих липопротеиновых тестов для улучшения оценки риска сердечно-сосудистых заболеваний и определения липидоснижающей терапии должен осуществляться на индивидуальной основе только для пациентов с промежуточным и высоким риском. Они не показаны для скрининга риска сердечно-сосудистых заболеваний среди населения.

Исследование, оценивающее частоту и корреляты повторных липидных тестов у пациентов с ИБС, показывает, что у лиц с уровнем ХС-ЛПНП менее 100 мг / дл не было никакой дополнительной пользы от интенсификации гиполипидемической терапии.Понимание частоты и коррелятов избыточного тестирования липидов может определить области для инициатив по повышению качества, направленных на повышение эффективности лечения холестерина у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС).

Миллионы взрослых людей в США подвержены повышенному риску ASCVD — некоторые из-за того, что у них было событие ASCVD, другие из-за факторов риска ASCVD. Всем взрослым рекомендуется придерживаться здорового образа жизни, контролировать артериальное давление и диабет, а также избегать курения.Терапию статинами следует использовать для снижения риска ASCVD у лиц, которые могут иметь явную чистую пользу (те, у кого есть клиническая ASCVD), или для первичной профилактики у взрослых с уровнем LDL-C более 190 мг / дл, у лиц в возрасте от 40 до 75 лет с диабетом и те, у кого 10-летний риск развития ССЗС — 7,5% без диабета. Чтобы решить, следует ли начинать терапию статинами, особенно при первичной профилактике с более низким риском, необходимо обсуждение между врачом и пациентом, в котором рассматриваются потенциальное снижение риска ССЗС, побочные эффекты и предпочтения пациентов.

---

Эти предметы предназначены исключительно для информационных целей и не предназначены для замены консультации с медицинским работником. Пациентам с любыми конкретными вопросами по пунктам этого списка или их индивидуальной ситуации следует проконсультироваться со своим врачом.

1-5: Список Американского общества клинической патологии (ASCP) был разработан под руководством председателя Консультативного комитета Института ASCP и бывшего президента ASCP.В этот процесс были включены эксперты по предметам и использованию тестов в области патологии и лабораторной медицины для получения их знаний и рекомендаций. Группа по обзору изучила сотни вариантов, основанных как на практике патологии, так и на доказательствах, доступных из обширного обзора литературы. Лабораторные тесты, указанные в наших рекомендациях, были выбраны потому, что они часто проводятся; есть свидетельства того, что тест либо не приносит пользы, либо вреден; использование теста является дорогостоящим и не обеспечивает более качественного лечения; и его устранение или переход на другой тест находится под контролем клинициста.Окончательный список не является исчерпывающим (были также определены многие другие тесты / процедуры, которые также заслуживают рассмотрения), но рекомендации, если они будут введены, приведут к более качественному уходу, снижению затрат и более эффективному использованию наших лабораторных ресурсов и персонала. .

6–15: Список рекомендаций Американского общества клинической патологии (ASCP) был разработан под руководством Специального комитета ASCP по выбору мудро. Этот комитет, возглавляемый бывшим президентом ASCP, состоит из экспертов по предметам и тестированию в областях патологии и лабораторной медицины.Комитет рассмотрел первоначальный список возможных рекомендаций, составленный в результате опроса, проведенного среди членов Общества, работающих во многих комиссиях, комитетах и ​​советах ASCP. Лабораторные тесты, указанные в наших рекомендациях, были выбраны потому, что они часто проводятся; есть свидетельства того, что тест либо не приносит пользы, либо вреден; использование теста является дорогостоящим и не обеспечивает более качественного лечения; и
отмена этого теста или переход на другой тест находится под контролем клинициста.Выполнение этих рекомендаций приведет к более качественному уходу, снижению затрат и более эффективному использованию наших лабораторных ресурсов и персонала.

16-35 Список рекомендаций Американского общества клинической патологии (ASCP) был разработан под руководством Руководящего комитета ASCP по эффективному использованию тестов. Этот комитет, возглавляемый бывшим президентом ASCP, состоит из экспертов по предметам и использованию тестов в областях патологии и лабораторной медицины.Комитет рассмотрел список возможных рекомендаций, составленный в результате опроса, проведенного среди членов Общества, работающих во многих комиссиях, комитетах и ​​советах ASCP. Кроме того, недавно сформированному Консультативному совету ASCP было сделано объявление о внесении предложений по возможным рекомендациям по содействию вовлечению членов. Лабораторные тесты, указанные в наших рекомендациях, были выбраны потому, что они часто проводятся; есть свидетельства того, что тест либо не приносит пользы, либо вреден; использование теста является дорогостоящим и не обеспечивает более качественного лечения; и его устранение или переход на другой тест находится под контролем клинициста.Выполнение этих рекомендаций приведет к более качественному уходу, снижению затрат и более эффективному использованию наших лабораторных ресурсов и персонала.

С политикой раскрытия информации и конфликтов интересов

ASCP можно ознакомиться на сайте www.ascp.org.

Марк МакКоннелл, Джон Р. Даунс, Честер Б. Гуд. Уменьшите стимулы для заказа липидных панелей. JAMA Intern Med . 2014; 174 (3): 473. DOI: 10.1001 / jamainternmed, 2013.12872.

Стоун Нью-Джерси, Робинсон Дж. Г., Лихтенштейн А. Х., Гофф Д. К. и др. Лечение холестерина в крови для снижения риска атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний у взрослых: синопсис Руководства по холестерину Американского колледжа кардиологов / Американской кардиологической ассоциации 2013 года. Энн Интерн Мед. 2014; 160: 339-343.

Stone NJ, Робинсон JG, Lichtenstein AH, BaireyMerz CN, et al. Руководство ACA / AHA 2013 г. по лечению холестерина в крови для снижения риска атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний у взрослых: отчет

Американского колледжа кардиологов / Целевой группы Американской кардиологической ассоциации по практическим рекомендациям.По состоянию на 11 сентября 2014 г.

Sulkes D, Brown BG, Krauss RM, Segrest JP, et al. Круглый стол редактора: расширенные панели по сравнению со стандартными липидными панелями в оценке и управлении сердечно-сосудистым риском. Американский журнал кардиологии , 15 марта 2008 г .; 101 (6): 828-842.

Вирани С.С., Вудард Л.Д., Ван Д., Читвуд С.С. и др. Корреляты повторного тестирования липидов у пациентов с ишемической болезнью сердца. JAMA Intern Med . 2013; 12 августа: 173 (15): 1439-44.

Холестерин | eClinpath

Холестерин — самый распространенный стероид в организме.Это важный предшественник сложных эфиров холестерина, желчных кислот и стероидных гормонов. Его получают из пищевых источников и синтезируют in vivo из ацетил-КоА в печени (основной участок) и других тканях (кишечник, надпочечники и репродуктивные органы). Измерение холестерина может дать представление о функции печени, желудочно-кишечных заболеваниях и нарушениях обмена веществ.

Физиология

Холестерин присутствует в крови как часть всех липопротеинов, но фракции липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП) имеют самые высокие концентрации.ЛПНП образуются из липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) эндотелиальной липопротеидной липазой. Они несут ответственность за транспортировку холестерина в периферические ткани, связываясь с рецепторами ЛПНП в этих тканях, например. надпочечники, яичники и яички. ЛПВП синтезируются в печени и желудочно-кишечном тракте и транспортируют холестерин из тканей в печень (так называемый «обратный» транспорт холестерина, который считается минимальным у собак из-за отсутствия некоторых ферментов трансфераз). Попадая в печень, холестерин может включаться в ЛПОНП, синтезироваться в желчные кислоты, этерифицироваться до длинноцепочечных жирных кислот или выводиться с желчью.Желчь — это основной путь выведения холестерина.

Обратите внимание, что видимая липемия в образце крови обычно возникает из-за повышенного уровня триглицеридов, а не из-за повышенного холестерина.

Методология

Для количественного определения концентрации холестерина в крови используются различные автоматизированные ферментативные анализы. Большинство анализов, используемых для определения концентрации холестерина, являются колориметрическими, в то время как другие используют сенсорные электроды O ₂ для количественного определения уровней холестерина.Метод холестерина CHOD-PAP соответствует стандартам измерения концентрации холестерина в сыворотке или плазме, установленным Национальным институтом здравоохранения (NIH), и является методом, используемым в Корнельском университете.

Тип реакции

Конечная реакция

Процедура, используемая в Корнельском университете

• Холестерин Метод CHOD-PAP: На первой стадии этой трехстадийной реакции фермент холестеринэстераза гидролизует сложные эфиры холестерина с образованием свободных жирных кислот и холестерина.На следующем этапе холестериноксидаза катализирует окисление холестерина до холест-4-ен-3-она. Под каталитическим действием пероксидазы перекись водорода, образующаяся в предыдущей реакции, окисляет хромофор 4-аминофеназон в присутствии фенола до красного красителя 4- (пара-бензохинон-моноимино) феназона. Изменение интенсивности цвета при 500-550 нм измеряется фотометрически и прямо пропорционально концентрации холестерина в образце.

• Реакции показаны ниже:

сложный эфир холестерина + H ₂ O ^{холестеринэстераза} > холестерин + жирные кислоты

холестерин + O ₂ ^{холестериноксидаза} > холест-4-ен-3-он + H ₂ O ₂

2H ₂ O ₂ + 4-аминофеназон + фенол ^{пероксидаза} > окрашенный комплекс + 4H ₂ O

Единицы измерения

Концентрация холестерина в сыворотке измеряется в мг / дл (условные единицы) или ммоль / л (единицы СИ).Формула преобразования показана ниже:

мг / дл x 0,0259 = ммоль / л
ммоль / л x 38,91 = мг / дл

Пример рассмотрения

Антикоагулянт

Гепарин или ЭДТА

Тип образца

Сыворотка или плазма. Собак и кошек следует голодать около 12 часов.

Стабильность

Заявленная стабильность холестерина составляет 7 дней при 4 ° C, 3 месяца при -15–20 ° C (согласно листу информации о продукте) и может длиться годами при хранении при -70 ° C.

Помехи

• Липемия: Нет известных помех до 2000 единиц (образцы обычно подвергаются ультрацентрифугированию, чтобы очистить как можно больше хиломикронов).
  
• Гемолиз : Может ложно повышать концентрации (индекс гемолиза> 700 единиц).
• Icterus : Может ложно снижать концентрации (желтушный индекс> 15 или 14 мг / дл для неконъюгированного билирубина и 16 мг / дл для конъюгированного билирубина (согласно описанию продукта).

Интерпретация теста

Повышенная концентрация (гиперхолестеринемия)

Высокий уровень холестерина обычно возникает из-за повышенного количества липопротеинов, богатых холестерином, то есть ЛПВП и ЛПНП. Поскольку ЛПОНП действительно содержат некоторое количество холестерина (12%), высокий холестерин также может наблюдаться при очень высоких концентрациях ЛПОНП. Хиломикроны содержат очень мало холестерина, поэтому высокие концентрации холестерина обычно не наблюдаются после приема пищи. Распространенными причинами высокого холестерина без триглицеридов у собак являются нефротический синдром, гипотиреоз и холестаз.Повышение уровня холестерина и триглицеридов у собак наблюдается при таких метаболических состояниях, как сахарный диабет, гиперадренокортицизм, панкреатит и т. Д. (Из-за высокого уровня ЛПОНП). Высокий уровень холестерина у кошек обычно связан с холестазом (не все собаки и кошки с холестерином имеют высокий уровень холестерина). Холестерин обычно не измеряется у крупных животных, поэтому мы меньше знаем о концентрациях холестерина у этих видов.

• Артефакт: Тяжелый гемолиз может увеличить значения.
• Физиологические: Легкое повышение уровня холестерина может наблюдаться после еды, хотя концентрации обычно не превышают верхний референсный предел.
• Ятрогенный : Экзогенные кортикостероиды могут вызывать гиперхолестеринемию натощак у собак и кошек (Lowe et al 2008, Khelik et al 2019, Tinklenberg et al 2020), хотя уровень триглицеридов увеличивается в несколько раз, чем холестерина.
• Патофизиологический:
  • Нефротический синдром: Он характеризуется отеком, гипоальбуминемией, гиперхолестеринемией и протеинурией из-за альбуминурии с высоким соотношением белка в моче к креатинину (хотя не все могут присутствовать у одного животного) и вызван повреждением клубочков, например.грамм. амилоидоз, иммунокомплексный гломерулонефрит. У людей это в основном связано с повышенным уровнем ЛПНП. Точный механизм неизвестен, но постулируется следующее: повышенная продукция ЛПОНП из-за гипоальбуминемии или снижения онкотического давления (нет реальных подтверждений этому), нарушение обработки ЛПНП / ЛПВП (потеря компонентов плазмы с мочой, которые позволяют удалить ЛПНП / ЛПВП из кровотока могут вносить свой вклад в этот дефектный процессинг), повышенное производство липопротеинов, богатых холестерином, или дефектное превращение холестерина в желчные кислоты.
  • Гипотиреоз: У собак гипотиреоз связан с незначительным или заметным повышением холестерина из-за увеличения ЛПНП и ЛПВП. Концентрация холестерина> 750 мг / дл связана с риском атеросклероза. Причина увеличения является многофакторной и частично может быть связана с подавлением рецепторов ЛПНП в печени. Гормон щитовидной железы (Т3) стимулирует рецепторы ЛПНП (и способствует поглощению холестерина), поэтому недостаток гормона щитовидной железы приводит к снижению рецепторов ЛПНП и снижению поглощения ЛПНП (холестерина).
  • Холестаз: Холестерин обычно выводится с желчью. Холестаз может приводить к выработке богатого холестерином липопротеина, называемого липопротеином-X, но причины, почему и как образуется этот липопротеин, неясны. Исследования на кошках показывают, что повышенный уровень холестерина вызван внепеченочным, а не внутрипеченочным холестазом.
  • Другие метаболические нарушения
    • Сахарный диабет : Инсулин стимулирует липопротеинлипазу, которая отвечает за гидролиз хиломикронов (ХМ) и ЛПОНП.Инсулин также противодействует чувствительной к гормонам липазе, гормону, ответственному за липолиз жировой ткани. Недостаток инсулина приводит к повышению концентрации CM и VLDL в крови, с высокими концентрациями триглицеридов и холестерина (хотя CM и VLDL состоят в основном из триглицеридов, они также содержат небольшое количество холестерина). Отсутствие ингибирования гормоночувствительной липазы вызывает усиление липолиза с повышенным представлением неэтерифицированных жирных кислот в печени и выработкой ЛПОНП.Кроме того, рецепторы ЛПНП в гепатоцитах подавляются, что приводит к повышению уровня ЛПНП.
    • Гиперадренокортицизм : Гиперхолестеринемия возникает из-за увеличения ЛПНП, что, как полагают, связано с периферической инсулинорезистентностью и подавлением рецепторов ЛПНП в печени. Кортикостероиды также стимулируют чувствительную к гормонам липазу, что приводит к усилению липолиза и продукции ЛПОНП.
    • Панкреатит: Хотя гипертриглицеридемии чаще встречаются при этом заболевании, одновременно может наблюдаться высокий уровень холестерина из-за ингибирования липопротеинлипазы.
    • Чрезмерно отрицательный энергетический баланс : В состояниях чрезмерного отрицательного энергетического баланса (например, голодание, анорексия), особенно при высоких потребностях в энергии (например, поздняя беременность, ранняя лактация), липолиз жировых запасов в адипоцитах увеличивает концентрацию ЛПОНП. Хотя ЛПОНП содержат больше триглицеридов, чем холестерина, может наблюдаться увеличение обоих этих веществ. Гиперлипемия из-за чрезмерного отрицательного энергетического баланса чаще всего встречается у лошадей и верблюдов и связана с вторичным липидозом печени.Напротив, у жвачных животных с чрезмерно отрицательным энергетическим балансом редко развиваются аномалии триглицеридов или холестерина (что у этих видов объясняется неэффективным экспортом ЛПОНП печенью).
  • Унаследованные нарушения липидного обмена : Семейная гиперхолестеринемия была зарегистрирована у бриаров, ротвейлеров, шетландских овчарок и доберманов. Хотя холестерин в этих условиях повышается от умеренного до заметно, пропорционально меньшее (более мягкое) повышение уровня триглицеридов также происходит.Другие наследственные липидные нарушения, например гиперлипидемия шнауцеров, гиперхиломикронемия кошек, как правило, в первую очередь приводит к повышению уровня триглицеридов, но также может наблюдаться повышение уровня холестерина.

Пониженная концентрация (гипохолестеринемия)

Низкий уровень холестерина может быть следствием пониженного количества холестеринсодержащих липопротеинов (ЛПНП, ЛПВП, ЛПОНП) или пониженного содержания холестерина в этих липопротеинах. Наиболее частыми причинами низкого уровня холестерина являются энтеропатия с потерей белка у собак и рак у собак и кошек.

• Артефакт : сильная желтуха может снизить концентрацию.
• Патофизиологический
  • Генетический дефект продукции апопротеина: Генетический дефект в гене ApoB был идентифицирован как причина тяжелой гипохолестеринемии и гипотригицеридемии у телят голштинской породы. Телята страдают плохой хозяйственностью и хронической диареей из-за нарушения всасывания жира. Обычно они гомозиготны по мутации, которая восходит к одному производителю-основателю (Menzi et al, 2016, Mock et al, 2016).
  • Снижение абсорбции: Проблемы с нарушением всасывания и пищеварения, например белковые энтеропатии, внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы. Комбинация низкого альбумина, низкого уровня глобулинов (нормальное соотношение A: G) и низкого холестерина является классической для энтеропатий с потерей белка, тогда как высокий уровень холестерина может наблюдаться при нефропатии с потерей белка (см. Выше).
  • Снижение выработки: Поскольку печень является основным местом производства холестерина, низкие значения холестерина наблюдаются при хронических заболеваниях печени (например, при хронических заболеваниях печени).грамм. цирроз), синтетическая печеночная недостаточность (острая или хроническая) и портосистемные шунты (приобретенные или врожденные). Было показано, что воспалительные цитокины (например, IL-1, IL-6, TNFα) снижают синтез и секрецию липопротеинов в печени или изменяют их липидный состав у людей. Низкий уровень холестерина является особенностью кошек с множественной миеломой и, как предполагается, обусловлен снижением продукции из-за повышенного онкотического давления парапротеином или высоким уровнем моноклонального иммуноглобулина (Patel et al, 2005). Однако нет прямой связи между печеночными рецепторами, которые ощущают повышенное давление в синусоидах (барорецепторах) и метаболизмом холестерина, поэтому могут действовать другие механизмы, включая повышенное поглощение опухолями (см. Ниже).Молочный скот с липидозом может иметь низкий уровень холестерина, а повышенное отношение неэтерифицированных жирных кислот (NEFA) к холестерину (> 0,2 в единицах СИ) может указывать на липидоз и быть более чувствительным, чем другие маркеры печени, такие как активность AST (Mostafavi et al. 2013).
  • Измененный метаболизм: Воспалительные цитокины могут снижать содержание холестерина в липопротеинах за счет снижения активности лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (фермента, ответственного за преобразование свободного холестерина в сложный эфир холестерина, который затем включается в ЛПВП и ЛПНП).Точно так же воспалительные цитокины могут снижать активность липопротеинлипазы (фермент способствует превращению ЛПОНП в ЛПНП). Это снизит уровень холестерина за счет уменьшения количества липопротеинов и содержания холестерина.
  • Повышенное поглощение липопротеинов: Повышенная регуляция рецепторов ЛПНП в клетках (периферических тканях и печени), таких как SBR-1, потенциально может снизить концентрацию холестерина. Это происходит в быстро пролиферирующих опухолевых клетках и объясняется воспалительными цитокинами у людей (некоторые белки острой фазы у людей, такие как сывороточный амилоид А, усиливают удаление ЛПНП из кровообращения при реакциях острой фазы).Мы подозреваем, что повышенное поглощение или использование холестерина является основной причиной низких концентраций холестерина, наблюдаемых у некоторых животных с раком, включая собак с острым миелоидным лейкозом и гистиоцитарной саркомой, особенно с гемофагоцитарным вариантом (низкий уровень альбумина и холестерина является признаком этой опухоли в некоторые собаки) (Moore et al.

    No related posts.