III Congresso Nazionale Federazione ItalianaIII Congresso Nazionale Federazione ItalianaTecnici di Laboratorio BiomedicoTecnici di Laboratorio Biomedico

L’OMOCISTEINA FATTORE DI RISCHIO EMERGENTE ?Relatrice: D.ssa Caterina Ceruso

24-27 Ottobre SCILLA

L’OMOCISTEINA FATTORE DIL’OMOCISTEINA FATTORE DI

RISCHIO EMERGENTE ?RISCHIO EMERGENTE ?

L’OMOCISTEINA è un aminoacidosolforato (gruppo sulfidrilico-SHlibero) sintetizzato nel nostroorganismo a partire dalla METIONINA,aminoacido essenziale introdotto con ladieta con carni, legumi ed uova.

L’OMOCISTEINA è un aminoacidosolforato (gruppo sulfidrilico-SHlibero) sintetizzato nel nostroorganismo a partire dalla METIONINA,aminoacido essenziale introdotto con ladieta con carni, legumi ed uova.

BIOCHIMICA dell’omocisteinaBIOCHIMICA dell’omocisteinaDIETADIETA

METIONINAMETIONINA

Ac.FOLICOAc.FOLICO

DIIDROFOLATODIIDROFOLATO

TETRAIDROFOLATOTETRAIDROFOLATO

MetiltransferasiMetiltransferasiMetionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina SintetasiMetionina Sintetasi+ Vit.B12+ Vit.B12

CistationinaCistationina

EliminazioneEliminazioneurinariaurinaria

OMOCISTEINAOMOCISTEINA

METILMETILTETRAIDROFOLATOTETRAIDROFOLATO

MetilenMetilenTHFTHF

MTHFMTHFreduttasireduttasi

MTHFMTHFreduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina SintetasiMetionina Sintetasi+ Vit.B12+ Vit.B12

Vit. B12Vit. B12

CistationinaCistationinaββ--SintetasiSintetasi+ Vit.B6+ Vit.B6

LIVELLI PLASMATICILIVELLI PLASMATICI In condizioni normali c’e un bilancio tra

formazione ed eliminazione di omocisteina Se la sintesi è superiore al consumo viene

rilasciata in circolo determinando un aumento sianel siero che nelle urine

In circolo si trova:- in forma ridotta (1%) e ossidata (99%)- legata all’albumina (70%) e libera (30%)

I livelli plasmatici possono variare in popolazionidiverse e in gruppi della stessa popolazione conabitudini alimentari diverse.

In condizioni normali c’e un bilancio traformazione ed eliminazione di omocisteina

Se la sintesi è superiore al consumo vienerilasciata in circolo determinando un aumento sianel siero che nelle urine

In circolo si trova:- in forma ridotta (1%) e ossidata (99%)- legata all’albumina (70%) e libera (30%)

I livelli plasmatici possono variare in popolazionidiverse e in gruppi della stessa popolazione conabitudini alimentari diverse.

OMOCISTEINAOMOCISTEINAVALORI PLASMATICIVALORI PLASMATICI

I valori di omocisteinemia totale si misurano la mattina, adigiuno di almeno 6-8 ore (in quanto possono essereinfluenzati da un pasto ricco di proteine)

NORMALITA’ 5-9 μmol/LIPEROMOCISTEINEMIAIPEROMOCISTEINEMIA

BORDERLINE 10-12 μmol/LLIEVE 13-15 μmol/LMODERATA 15-30 μmol/L

INTERMEDIA 30-100 μmol/LGRAVE >100 μmol/L

CAUSE DI IPEROMOCISTEINEMIA CAUSE GENETICHE CAUSE NUTRIZIONALI.

- deficit di folato- deficit di Vit. B12- deficit di Vit B6

PATOLOGIE- insufficienza renale- ipotiroidismo- Anemia perniciosa- Neoplasie (LLA, ovaio, mammella, pancreas)- Psoriasi grave- Malattie infiammatorie dell’intestino- Trapianto d’organo

FARMACI- Antagonisti dei folati (fenitoina, metotrexate,carbamazepina)- Antagonisti della Vit. B12 (teofillina, estrogeni)

ALTRO- sesso maschile, Età, menopausa, fumo, caffè, alcool, dietavegetariana, vita sedentaria

CAUSE GENETICHE CAUSE NUTRIZIONALI.

- deficit di folato- deficit di Vit. B12- deficit di Vit B6

PATOLOGIE- insufficienza renale- ipotiroidismo- Anemia perniciosa- Neoplasie (LLA, ovaio, mammella, pancreas)- Psoriasi grave- Malattie infiammatorie dell’intestino- Trapianto d’organo

FARMACI- Antagonisti dei folati (fenitoina, metotrexate,carbamazepina)- Antagonisti della Vit. B12 (teofillina, estrogeni)

ALTRO- sesso maschile, Età, menopausa, fumo, caffè, alcool, dietavegetariana, vita sedentaria

CAUSE GENETICHECAUSE GENETICHE

TAB 1

CAUSE GENETICHECAUSE GENETICHE

BIOCHIMICA dell’omocisteinaBIOCHIMICA dell’omocisteinaDIETADIETA

METIONINAMETIONINA

Ac.FOLICOAc.FOLICO

DIIDROFOLATODIIDROFOLATO

TETRAIDROFOLATOTETRAIDROFOLATO

MetiltransferasiMetiltransferasiMetionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina SintetasiMetionina Sintetasi+ Vit.B12+ Vit.B12

CistationinaCistationina

EliminazioneEliminazioneurinariaurinaria

OMOCISTEINAOMOCISTEINA

METILMETILTETRAIDROFOLATOTETRAIDROFOLATO

MetilenMetilenTHFTHF

MTHFMTHFreduttasireduttasi

MTHFMTHFreduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina sintetasiMetionina sintetasireduttasireduttasi

Metionina SintetasiMetionina Sintetasi+ Vit.B12+ Vit.B12

Vit. B12Vit. B12

CistationinaCistationinaββ--SintetasiSintetasi+ Vit.B6+ Vit.B6

EFFETTI CARDIOVASCOLARIEFFETTI CARDIOVASCOLARIDELL’OMOCISTEINADELL’OMOCISTEINA

IPEROMOCISTEINEMIAIPEROMOCISTEINEMIA

Alterazione della funzione vasodilatatrice endoteliale NOAlterazione della funzione vasodilatatrice endoteliale NOmediata (diminuendo la sintesi di NO per riduzionemediata (diminuendo la sintesi di NO per riduzionedell’attività della NO sintetasi)dell’attività della NO sintetasi)Aumento dello stress ossidativo (aumentando i livelliAumento dello stress ossidativo (aumentando i livellisuperossido Osuperossido O22 che reagendo con NO da’ vita ad unche reagendo con NO da’ vita ad uncomposto (il perossido di nitrito) con potente attivitàcomposto (il perossido di nitrito) con potente attivitàOSSIDANTEOSSIDANTE

ALTERAZIONE DELLA FUNZIONEALTERAZIONE DELLA FUNZIONEENDOTELIALEENDOTELIALE

Alterazione della funzione vasodilatatrice endoteliale NOAlterazione della funzione vasodilatatrice endoteliale NOmediata (diminuendo la sintesi di NO per riduzionemediata (diminuendo la sintesi di NO per riduzionedell’attività della NO sintetasi)dell’attività della NO sintetasi)Aumento dello stress ossidativo (aumentando i livelliAumento dello stress ossidativo (aumentando i livellisuperossido Osuperossido O22 che reagendo con NO da’ vita ad unche reagendo con NO da’ vita ad uncomposto (il perossido di nitrito) con potente attivitàcomposto (il perossido di nitrito) con potente attivitàOSSIDANTEOSSIDANTE

EFFETTI CARDIOVASCOLARIEFFETTI CARDIOVASCOLARIDELL’OMOCISTEINADELL’OMOCISTEINA

IPEROMOCISTEINEMIA

Proliferazione ed attivazione dei monociti

Maggiore produzione di citochine infiammatorie

Aumento della migrazione dei macrofagi(riducendo l’espressione del MIF)

PROMOZIONE DI FENOMENIPROMOZIONE DI FENOMENIINFIAMMATORIINFIAMMATORI

Proliferazione ed attivazione dei monociti

Maggiore produzione di citochine infiammatorie

Aumento della migrazione dei macrofagi(riducendo l’espressione del MIF)

EFFETTI CARDIOVASCOLARIEFFETTI CARDIOVASCOLARIDELL’OMOCISTEINADELL’OMOCISTEINA

IPEROMOCISTEINEMIA

Facilita l’attivazione del fattore XII e V

Deprime l’attivazione della proteina C

Compromette la fibrinolisi mediante la riduzionedell’attività dell’ATTIVATORE TISSUTALE delPLASMINOGENO

STATO PROTROMBOTICOSTATO PROTROMBOTICO

Facilita l’attivazione del fattore XII e V

Deprime l’attivazione della proteina C

Compromette la fibrinolisi mediante la riduzionedell’attività dell’ATTIVATORE TISSUTALE delPLASMINOGENO

SVILUPPOSVILUPPODELL’ATEROSCLEROSIDELL’ATEROSCLEROSI

ALTERAZIONE DELLAALTERAZIONE DELLAFUNZIONEFUNZIONE

ENDOTELIALEENDOTELIALE

PROMOZIONE DIPROMOZIONE DIFENOMENIFENOMENI

INFIAMMATORIINFIAMMATORI

STATOSTATOPROTROMBOTICOPROTROMBOTICO

ATEROTROMBOSIATEROTROMBOSI

STATOSTATOPROTROMBOTICOPROTROMBOTICO

Normal Arterial WallNormal Arterial Wall

Tunica adventitia

Tunica media

Tunica intimaEndothelium

Subendothelial connectivetissue

Internal elastic membrane

Smooth muscle cells

Elastic/collagen fibers

External elastic membrane

Endothelium

Subendothelial connectivetissue

Internal elastic membrane

Smooth muscle cells

Elastic/collagen fibers

External elastic membrane

Cellule dell’arteriaCellule dell’arteria

Monociti/Monociti/macrofagimacrofagi

IntimaEndotelioEndotelio

Linfociti TLinfociti TTonacamedia

Intima

Cellule muscolari lisce

SVILUPPO DELL’ATEROSCLEROSISVILUPPO DELL’ATEROSCLEROSIGENESI DELLA PLACCA ATEROMASICAGENESI DELLA PLACCA ATEROMASICA

DANNODANNO ENDOTELIALEENDOTELIALE

Il processo di aterosclerosi nasce da unIl processo di aterosclerosi nasce da undanno alla parete vascolare arteriosa chedanno alla parete vascolare arteriosa chepuò essere causato da numerosi fattoripuò essere causato da numerosi fattoriquali:quali:-- livelli elevati di colesterolo o di glucosio,livelli elevati di colesterolo o di glucosio,-- ipertensione,ipertensione,-- fumo di sigaretta.fumo di sigaretta.Questo danno fa sì che l’endotelio diventiQuesto danno fa sì che l’endotelio diventi“permeabile” e “viscoso”.“permeabile” e “viscoso”.

ADESIONE DI PIASTRINE E MONOCITIADESIONE DI PIASTRINE E MONOCITI

Successivamente al danno, le piastrineSuccessivamente al danno, le piastrinee i monociti aderiscono alla superficiee i monociti aderiscono alla superficiedell’intima diventata viscosa.dell’intima diventata viscosa.

Il processo di aterosclerosi nasce da unIl processo di aterosclerosi nasce da undanno alla parete vascolare arteriosa chedanno alla parete vascolare arteriosa chepuò essere causato da numerosi fattoripuò essere causato da numerosi fattoriquali:quali:-- livelli elevati di colesterolo o di glucosio,livelli elevati di colesterolo o di glucosio,-- ipertensione,ipertensione,-- fumo di sigaretta.fumo di sigaretta.Questo danno fa sì che l’endotelio diventiQuesto danno fa sì che l’endotelio diventi“permeabile” e “viscoso”.“permeabile” e “viscoso”.

Superficie endoteliale danneggiata

Iperlipidemia Ipertensione Diabete Altri fattori Monociti Piastrine

SVILUPPO DELL’ATEROSCLEROSISVILUPPO DELL’ATEROSCLEROSIGENESI DELLA PLACCA ATEROMASICAGENESI DELLA PLACCA ATEROMASICA

Fattori di crescitaCellulemuscolari lisce

Macrofagi

Lipidi

Cellule schiumose

Celluleinfiammatorie

Fibrecollagene

NormaleNormaleStriaStria

lipidicalipidicaPlaccaPlaccafibrosafibrosa

PlaccaPlaccaateroscleroticaaterosclerotica

occlusivaocclusiva

Rottura dellaRottura dellaplacca eplacca e

aterotrombosiaterotrombosi

IMAIMA

MorteMorteimprovvisaimprovvisa

AnginaAnginainstabileinstabile

Aterosclerosi: un processoAterosclerosi: un processoprogressivoprogressivo

IctusIctus

Ischemia artiIschemia artiinferioriinferiori

Clinicamente silenteClinicamente silente

MorteMorteimprovvisaimprovvisa

Aumento dell’etàAumento dell’età

Angina da sforzoAngina da sforzoClaudicatioClaudicatio

Modificato da P Ganz.

INTERVENTI TERAPEUTICIINTERVENTI TERAPEUTICI L’introduzione di ac. Folicoac. Folico (dose raccomandata di

200mg/die) di vit. B6vit. B6 (Piridossina 1.5 mg/die ) e vit.B12B12 (cianocobalamina, 2 μg/die) riduce in modo significativoil valore plasmatico dell’omocisteina riportandolo ai valori diriferimento consigliati mediante:- INTEGRATORI VITAMINICI- DIETA SANA ED EQUILIBRATA (tali vitamine si trovano nelpesce, nella carne, nella frutta e verdura, nelle uova e latticini).Sono consigliati per quanto possibile crudio cotti a basse temperature e per poco tempo(es. cottura a vapore) per evitare ladenaturazione delle vitamine

EVITAREEVITARE l’uso eccessivo di alcool, caffè,zucchero, the e sigarette che riducel’assorbimento di tali vitamine

L’introduzione di ac. Folicoac. Folico (dose raccomandata di200mg/die) di vit. B6vit. B6 (Piridossina 1.5 mg/die ) e vit.B12B12 (cianocobalamina, 2 μg/die) riduce in modo significativoil valore plasmatico dell’omocisteina riportandolo ai valori diriferimento consigliati mediante:- INTEGRATORI VITAMINICI- DIETA SANA ED EQUILIBRATA (tali vitamine si trovano nelpesce, nella carne, nella frutta e verdura, nelle uova e latticini).Sono consigliati per quanto possibile crudio cotti a basse temperature e per poco tempo(es. cottura a vapore) per evitare ladenaturazione delle vitamine

EVITAREEVITARE l’uso eccessivo di alcool, caffè,zucchero, the e sigarette che riducel’assorbimento di tali vitamine

AC. FOLICO: si trova prevalentemente nei alimentivegetali a foglie verde scuro,

Il fabbisogno giornaliero è di 200µmol/die

Vit B6 (piridossina): è presente sia neiprodotti di origine vegetale che animale.

Il fabbisogno giornaliero è di 1.5 mg/die

Vit.B12 (cianocobalamina): è presente solonegli alimenti di origine animale

Il fabbisogno giornaliero è di 2 µg/die

STUDI CLINICI

PRIMI STUDIPRIMI STUDI 1932-Butz e Du Vigneaud: Scoperta di una nuova

malattia genetica l’OMOCISTINURIA (deficit dell’enzimaCISTATIONINAβ-SINTETASI) che portava ad aumentodell’omocisteina per un’alterata eliminazione di taleaminoacido ed un’elevato rischio di morte cardiovascolare.

1969- Mc Cully: livelli elevati di omocisteina (anchemodici) potevano facilitare lo sviluppo di aterosclerosi.

1976- Wilcken e Wilcken : Pazienti con malattiacoronarica documentata presentavano concentrazioni diomocisteina maggiori rispetto ai soggetti di controllo

Nel 2000 venne scoperto la mutazione del gene C677T checodifica per l’enzima Metilentetraidrofolato reduttasi conattività ridotta che può portare ad incrementodell’omocisteina circolante e che tali livello sono influenzatidalla quantità di Folati introdotti con la dieta.

1932-Butz e Du Vigneaud: Scoperta di una nuovamalattia genetica l’OMOCISTINURIA (deficit dell’enzimaCISTATIONINAβ-SINTETASI) che portava ad aumentodell’omocisteina per un’alterata eliminazione di taleaminoacido ed un’elevato rischio di morte cardiovascolare.

1969- Mc Cully: livelli elevati di omocisteina (anchemodici) potevano facilitare lo sviluppo di aterosclerosi.

1976- Wilcken e Wilcken : Pazienti con malattiacoronarica documentata presentavano concentrazioni diomocisteina maggiori rispetto ai soggetti di controllo

Nel 2000 venne scoperto la mutazione del gene C677T checodifica per l’enzima Metilentetraidrofolato reduttasi conattività ridotta che può portare ad incrementodell’omocisteina circolante e che tali livello sono influenzatidalla quantità di Folati introdotti con la dieta.

Studi epidemiologici

Studio condotto in 9 paesi europei su due gruppi di pazienti : 750 pz conmalattie vascolari aterosclerotiche (cardiache, cerebrali e periferiche) e800 controlli.

CONCLUSIONI :- Aumento del rischio vascolare in tutti i soggetti (genotipo TT, CC e CTdell’enzima MTHF reduttasi) con iperomocisteinemia- Aumento del rischio per malattie cardiache ischemiche aumentato nelgenotipo TT associato ad un aumento delle concentrazioni di omocisteinain paz conconcentrazioni di folati bassi.

Studi epidemiologici

Analisi di 30 studi dei quali 18 RETROSPETTIVI18 RETROSPETTIVI ( in cuil’omocisteina era misurata dopo l’insorgenza di eventicardiovascolari) e 12 PROSPETTICI (i pazienti non avevano storia dimalattie cardiovascolari quando era stata dosata l’omocisteina).

Gli studi erano pubblicati dal gennaio 1966 al gennaio 1999. I pazienti coinvolti erano 5073 con cardiopatia ischemica e 1113

con stroke COCLUSIONI: il 25% della riduzione dei livellli di

omocisteina (circa 3 µmol/L) era associata a 11% diabbassamento del rischio per cardiopatia ischemica e il 19%per Stroke.

Analisi di 30 studi dei quali 18 RETROSPETTIVI18 RETROSPETTIVI ( in cuil’omocisteina era misurata dopo l’insorgenza di eventicardiovascolari) e 12 PROSPETTICI (i pazienti non avevano storia dimalattie cardiovascolari quando era stata dosata l’omocisteina).

Gli studi erano pubblicati dal gennaio 1966 al gennaio 1999. I pazienti coinvolti erano 5073 con cardiopatia ischemica e 1113

con stroke COCLUSIONI: il 25% della riduzione dei livellli di

omocisteina (circa 3 µmol/L) era associata a 11% diabbassamento del rischio per cardiopatia ischemica e il 19%per Stroke.

From: Homocysteine and Risk of Ischemic Heart Disease and Stroke: A Meta-analysis

JAMA. 2002;288(16):2015-2022. doi:10.1001/jama.288.16.2015

Copyright © 2012 American MedicalAssociation. All rights reserved.

From: Homocysteine and Risk of Ischemic Heart Disease and Stroke: A Meta-analysis

JAMA. 2002;288(16):2015-2022. doi:10.1001/jama.288.16.2015

Odds Ratios of Ischemic Heart Disease for a 25% Lower UsualHomocysteine Level in Individual Studies

From: Homocysteine and Risk of Ischemic Heart Disease and Stroke: A Meta-analysis

JAMA. 2002;288(16):2015-2022. doi:10.1001/jama.288.16.2015

Odds Ratio of Stroke for a 25% Lower Homocysteine Level inIndividual Studies

STUDIO VISPJAMA 2004 Feb 4;291(5):565-75.Lowering homocysteine in patients with ischemic stroke to prevent recurrent stroke,myocardial infarction, and death: the Vitamin Intervention for Stroke Prevention(VISP) randomized controlled trial.

ALTE DOSIALTE DOSI(ac folico 2.5 mg+vit B6 25(ac folico 2.5 mg+vit B6 25

mgmg+ Vit B12 o.4 mg/die)+ Vit B12 o.4 mg/die)Recente ictusRecente ictus

ischemicoischemiconon invalidantenon invalidante

ALTE DOSIALTE DOSI(ac folico 2.5 mg+vit B6 25(ac folico 2.5 mg+vit B6 25

mgmg+ Vit B12 o.4 mg/die)+ Vit B12 o.4 mg/die)

N=3680

BASSE DOSIBASSE DOSI(ac folico 20(ac folico 20 μμg+vit B6 200g+vit B6 200

μμgg

+ Vit B12 6+ Vit B12 6 μμg/die)g/die)

RRRR

RISULTATI STUDIO VISPRISULTATI STUDIO VISP

CONCLUSIONI: 1)Dopo circa 2 anni di follow up non è stata trovata differenzasignificativa nella riduzione degli endpoint primari (stroke, cardiopatia ischemicae morte)nei due gruppi di trattamento (a basse o ad alte dosi)

RISULTATI STUDIO VISPRISULTATI STUDIO VISP

CONCLUSIONI: 2) E’ stata riscontrata una persistente associazione tra livellidi omocisteina e incidenza si stroke che raggiunge criteri di significatività nelgruppo a a basse dosi e resta non significativo nel gruppo ad alte dosi.

STUDIO NORVITSTUDIO NORVITN Engl J Medical: 2006 Apr 13

RECENTERECENTE INFARTOINFARTOMIOCARDICO ACUTOMIOCARDICO ACUTO(entro 7 giorni dalla(entro 7 giorni dallarandomizzazione )randomizzazione )

in 35 ospedaliin 35 ospedaliNorvegesiNorvegesi

ac folico+VitB12+VitB6ac folico+VitB12+VitB6

ac folico+VitB12ac folico+VitB12

Vit B6Vit B6

PlaceboPlaceboN=3749

RR

Obiettivi: valutazione dopo 40 mesi di follow up dell’incidenza diinfarto miocardico ricorrente, ictus e morte improvvisa

Risultati STUDIO NORVITRisultati STUDIO NORVIT

RISULTATI STUDIO NORVITRISULTATI STUDIO NORVIT

Conclusioni:Conclusioni: Nei due gruppi trattati con ac folico e Vit B12 si ebbe un a

riduzione del 27% dei livelli di omocisteina (da 13 μmol/L a 9.6μmol/L)

L’endpoint combinato di infarto miocardico ricorrente, ictus emorte improvvisa coronarica non era significativamente ridotto daltrattamento con acido folico e Vit B12

STUDIO HOPE 2STUDIO HOPE 2

ac folico+VitB12+VitB6ac folico+VitB12+VitB6

PlaceboPlacebo

Età ≥ 55 anniEtà ≥ 55 anni+ malattia+ malattiavascolare ovascolare o

DiabeteDiabete

RR

N=5522N=5522

FollowFollow--up di 5 anniup di 5 anni

CONCLUSIONI: Studio HOPE2

L’incidenza di morte da cause cardiovascolari, infartomiocardico acuto o stroke non è risultatasignificativamente ridotta nel gruppo trattato.

CONCLUSIONI: Studio HOPE 2

CONCLUSIONICONCLUSIONI

L’effetto proaterogeno dell’iperomocisteinemia èsufficientemente documentato da diversi studi.

A tutt’oggi comunque l’omocisteina non può essereconsiderato un fattore di rischio maggiore edindipendente di malattie cardiovascolari a causa di:- mancanza di omogeneità dei dati- studi con risultati deludenti- notevoli fattori in grado di influenzare i livelli ematici

dell’aminoacido

L’effetto proaterogeno dell’iperomocisteinemia èsufficientemente documentato da diversi studi.

A tutt’oggi comunque l’omocisteina non può essereconsiderato un fattore di rischio maggiore edindipendente di malattie cardiovascolari a causa di:- mancanza di omogeneità dei dati- studi con risultati deludenti- notevoli fattori in grado di influenzare i livelli ematici

dell’aminoacido