Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická

Transkript

1 Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická Analýza vlivu rizikových faktorů na profilu mastných kyselin membrán erytrocytů při zánětlivé reakci po implantaci koronárního stentu u nemocných s ischemickou chorobou srdeční Mgr. Jiří Handl

2 ICHS a stenty onemocnění srdečního svalu nedostatečná dodávka okysličené krve při onemocnění věnčitých tepen hlavní příčina ICHS = ateroskleróza léčba - perkutánní koronární intervencí balónková angioplastika implantace koronárních stentů biologicky přijatelná výztuž holé kovové stenty stenty uvolňující léky biodegradabilní stenty 2

3 Zánět a mastné kyseliny zánětlivá reakce po implantaci stentu zvýšení rizika komplikací restenózy intenzita zánětlivé reakce dynamika hladin zánětlivých markerů C-reaktivní protein interleukin-6 sérový amyloid A mastné kyseliny energetický substrát pozitivní i negativní vliv v organismu zvyšování kardiovaskulárního rizika trans mastné kyseliny snižování kardiovaskulárního rizika, zánětu N-3 PUFA účast v zánětlivé reakci - kyselina arachidonová (eikosanoidy - mediátory zánětu) 3

4 Výběr pacientů spolupráce s Kardiologickým oddělením Nemocnice Pardubického kraje pacienti s významným zúžením koronárních tepen, kterým byla provedena perkutánní koronární intervence s následnou implantací koronárního stentu 47 pacientů (34 mužů, 13 žen) bez nevyhovujících (např.: vysoké CRP před implantací) tři vzorky žilní krve (EDTA) před, 24 a 48 hodin po implantaci stentu medián body mass indexu 28,56 kg/m 2 30 % pacientů - diabetes mellitus 67,5 % pacientů - hypertenze 22,5 % pacientů - kuřáci 4

5 Plazma Stanovení MK tenkovrstvá chromatografie s následnou analýzou jednotlivých lipidových frakcí pomocí GC-FID frakce fosfolipidů, diacylglycerolů, volných mastných kyselin, triacylglycerolů a esterů cholesterolu deproteinace (2-propanol, n-heptan, H 3 PO 4 ) extrakce (methanol-toluen 1:4) Membrány erytrocytů tenkovrstvá chromatografie (hexan, diethylether, kys. octová) derivatizace na těkavější methylestery (acetylchlorid) separace membrán erytrocytů deproteinace; extrakce; derivatizace 5

6 Měřené parametry Markery zánětu - před, 24 a 48 hodin po implantaci stentu C-reaktivní protein interleukin-6 sérový amyloid A Parametry lipidového metabolismu triacylglyceroly LDL cholesterol HDL cholesterol Marker oxidačního stresu malondialdehyd produkt lipoperoxidace 6

7 Kanonická korelační analýza zkoumá závislost mezi dvěma skupinami proměnných či znaků kvantifikuje sílu vztahu = korelace R mezi dvěma skupinami hledá: lineární kombinaci výběrů mastných kyselin, které nejlépe korelují s lineární kombinací zadaných markerů vyjadřuje sílu závislosti znaku skupiny vůči skupině protilehlých znaků první skupina pět vybraných markerů druhá skupina výběr mastných kyselin (bylo vytipováno několik skupin MK) 7

8 Kanonická korelační analýza Nejlepší pár kanonických korelačních proměnných U1 a V1 popisuje závislost šesti znaků, vybraných N-3 PUFA, proti pěti markerům Δ CRP 24, Δ MDA 24, HDL chol., LDL chol. a TAG. Velikost parametru a a b udává sílu závislosti dotyčného znaku na celé skupině protilehlých znaků. 8

9 Kanonická korelační analýza Nejlepší pár kanonických korelačních proměnných U1 a V1 popisuje závislost šesti znaků, vybraných MK dle nejzápornějších hodnot a, proti pěti markerům Δ CRP 24, Δ MDA 24, HDL chol., LDL chol. a TAG. Velikost parametru a a b udává sílu závislosti dotyčného znaku na celé skupině protilehlých znaků. 9

10 Vícenásobná lineární regrese analyzuje vztah mezi skupinou nezávisle proměnných a jedinou závisle proměnnou technika regresního tripletu kritika dat, kritika modelu a kritika užité matematické metody vliv koncentrace 37 vyšetřovaných MK na čtyři vybrané biologické markery navýšení C-reaktivního proteinu po 24 hodinách navýšení interleukinu-6 po 24 hodinách navýšení sérového amyloidu A po 24 hodinách navýšení malondialdehydu po 24 hodinách kvantitativně nalezla míru vlivu mastné kyseliny na zvyšování či snižování plazmatických koncentrací vybraných markerů 10

11 Vícenásobná lineární regrese y Δ CRP 24 = β 0 + β 1 x 1 + β 2 x 2 + β 37 x 37 Regresní model závislosti Δ CRP 24 na koncentraci 37 MK pro 40 pacientů. Nejvýznamnější mastné kyseliny se záporným a kladným odhadem β Kritéria: R = 0,9999; R 2 = 0,9999; MEP = 0,013; AIC = -531,44; RSC = 6,71E-06; s(e) = 0,003 11

12 Exploratorní analýza dat předcházela lineární regresi a kanonické korelační analýze vyšetřila předpoklady kladené na zdrojovou matici dat: Krabicový graf ukazuje koncentrační proměnlivost mastných kyselin v plazmě pacientů Ikonový graf interpretuje proměnlivost 37 MK u vyšetřovaných pacientů Korelační matice ukazuje vzájemné skryté vnitřní vztahy mezi mastnými kyselinami Analýza hlavních komponent, faktorová analýza, analýza shluků: A) vyšetřují vzájemné vnitřní vztahy mezi MK (koncentrační proměnlivost, přírodní zdroj, lokalizace odbourávání v buňce) B) rozčlení soubor pacientů do shluků podobných vlastností (příbuznost přidružených onemocnění hypertenze, psoriáza, dyslipidémie, diabetes mellitus) 12

13 Exploratorní analýza dat Ikonový graf hvězdiček pacientů. Paprsky představují jednotlivé mastné kyseliny, ve zdrojové matici. P1 až P48 jsou pacienti. 13

14 Exploratorní analýza dat Krabicový graf vyšetří proměnlivosti 37 mastných kyselin ve frakci fosfolipidů v plazmě [µmol/l]. 14

15 Faktorová analýza a analýza shluků Graf faktorových vah pro faktor 1 a faktor 2 15 Dendrogram shluků podobných MK

16 Faktorová analýza a analýza shluků Graf faktorového skóre pro faktor 1 a faktor 2 Dendrogram shluků podobných pacientů 16

17 Shrnutí závěrů 1) kanonická korelační analýza nalezla vztah vybraných skupin MK v membránách ERY vůči souboru pěti markerů (CRP 24 hod., MDA 24 hod., TAG, HDL chol. LDL chol.) negativní korelaci s vybranými markery vykazuje zejména kyselina α-linolenová, eikosapentaenová a dále kyseliny pentadekanová, dokosatetraenová, behenová, sapienová, 12-methyltridekanová pozitivní korelaci s vybranými markery vykazuje kyselina arachidonová, lignocerová, stearidonová, 14-methylhexadekanová, palmitová a trans vakcenová 17

18 Shrnutí závěrů 2) v nejsilnějším vztahu ke všem zvoleným skupinám MK byl marker zánětlivé reakce C-reaktivní protein ostatní markery byly v desetkrát slabším vztahu k jednotlivým skupinám MK 3) vícenásobná lineární regrese odhalila, že: nejsilněji podporuje plazmatický nárůst CRP (24 hod.) kyselina cerotová, v negativním vztahu vůči CRP je zejména kyselina eikosatetraenová, nárůst malondialdehydu (24 hod.) byl spojen s vyššími koncentracemi kyseliny cerotové a 12-methyltridekanové, naopak negativní vztah vůči nárůstu MDA měly kyseliny tetrakosatetraenová a nonadekanová 18

19 Shrnutí závěrů 4) vícenásobná lineární regrese odhalila: pozitivní vztah na zvyšování hladiny sérového amyloidu A (24 hod.) kyselinou trans vakcenovou a naopak snižování hladiny kyselinou 12-methyltetradekanovou pozitivní vztah na nárůst interleukinu-6 (24 hod.) kyselinou pentadekanovou a naopak snižování hladiny kyselinou α-linolenovou 5) exploratorní analýzou koncentrací MK v plazmatické frakci fosfolipidů a v membránách ERY byly prokázány silné skryté vnitřní vztahy mezi mastnými kyselinami 19

20 Shrnutí závěrů 6) krabicový graf ukázal na mastné kyseliny s největší proměnlivostí koncentrací ve frakci fosfolipidů plazmy a také nejvyšší proměnlivostí procentuálního zastoupení v membránách ERY: mastné kyseliny linolová, palmitová, olejová, stearová, arachidonová, dihomo γ-linolenová, dokosahexaenová, nervonová a eikosapentaenová 7) PCA, FA a analýza shluků rozčlenily MK dle podobných vlastností (koncentrační proměnlivost, přírodní zdroj, lokalizace odbourávání v buňce) do shluků s podobnou charakteristikou byli tříděni také pacienti (přidružená onemocnění hypertenze, psoriáza, dyslipidémie, diabetes mellitus) 20

21 Děkuji za pozornost

22 Zdroje Garg S, Serruys PW: Coronary stents: Looking forward. Journal of the American College of Cardiology (2010) 56 (10 Suppl): S Rinfret S, Baron SJ, Cohen DJ: Percutaneous coronary intervention. Journal of the American College of Cardiology (2015) 65(23): Mikolášková M, Sepši M, Špinar J: Náhlá srdeční smrt. Kardiologická revue - Interní medicína (2015) 17(2): Trojan, S. a kol.: Atlas biologie člověka; Obrázek - Erytrocyty, Scientia, 2002 IFAUNA [online]. [cit ]. Obrázek - Zkumavka - odběr krve. Dostupné z: /jak-funguje-kun-cast-25-co-umi-krev/