Infarto del miocardio, lipoproteina(a) e dimostrazione di una relazione causale: la randomizzazione mendeliana

Infarto del miocardio, lipoproteina(a) e dimostrazione di una relazione causale: la randomizzazione mendeliana
Vincenzo Pazzano, Giovanna Liuzzo
Istituto di Cardiologia, Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo A. Gemelli 8 – Roma

La lipoproteina(a) [Lp(a)] è una lipoproteina a bassa densità simile alle più note LDL, sintetizzata nel fegato attraverso il legame covalente tra apolipoproteina B-100 e una glicoproteina simile al plasminogeno chiamata apolipoproteina(a). Studi in vitro, nel modello animale, e diversi studi epidemiologici suggeriscono che la Lp(a) può contribuire allo sviluppo dell’aterosclerosi e/o della trombosi indicando una connessione con il rischio di cardiopatia ischemica e di infarto miocardio (IM).1-3 Dal 2000, oltre 20 studi prospettici hanno investigato l’associazione tra livelli di Lp(a) e rischio di malattia coronarica, mostrando per la maggior parte, ma non per tutti, un’associazione positiva.
La Lp(a) può contribuire allo sviluppo della cardiopatia ischemica e dell’IM mediante due differenti meccanismi: come ricordato, la Lp(a) consiste di una particella LDL che può promuovere l’aterosclerosi e di un apolipoproteina(a) simile al plasminogeno che può interferire con la fibrinolisi ed aumentare il rischio di trombosi.4,5 Come dimostrato in vitro ed in modelli animali sperimentali, la Lp(a) può prenetrare nelle lesioni aterosclerotiche umane e contribuire alla formazione delle cellule schiumose, alla proliferazione delle cellule muscolari liscie, ed alla infiammazione ed instabilità della placca. La Lp(a) può legarsi ai fosfolipidi ossidati, può penetrare e lasciare la parete arteriosa con meccanismi simili a quelli noti per le LDL, e sembra accumularsi nelle sedi di danno vascolare in misura addirittura maggiore delle stesse LDL. Inoltre, la Lp(a) può contribuire alla formazione del trombo sia inattivando l’inibitore del fattore tissutale, così promuovendo la coagulazione, sia attenuando la fibrinolisi attraverso l’inibizione dell’attivazione del plasminogeno.
Nonostante diversi studi osservazionali mostrino l’associazione tra Lp(a) e IM, non esistono evidenze conclusive circa la natura causale di questa associazione. Studi epidemiologici osservazionali, alcuni dei quali con un solido disegno prospettico, sono in grado di dare informazioni sul ruolo di un dato fattore nella patogenesi della malattia anche quando l’entità dell’effetto è modesta, ma non sono in grado di mostrare una chiara relazione causale, poiché ogni data associazione tra un determinato fattore di rischio e la malattia potrebbe essere spiegata da fattori confondenti, ossia l’associazione potrebbe essere spiegata da un terzo fattore legato sia al fattore di rischio che alla malattia, piuttosto che essere direttamente causale. L’associazione osservata può anche essere dovuta ad una causa inversa, ossia può essere una conseguenza della malattia piuttosto che esserne la causa. La gran parte della nostra conoscenza dei fattori causali alla base delle malattie cardiovascolari, come il ruolo delle LDL, è stata confermata da trial clinici randomizzati. Tuttavia, non è sempre possibile realizzare trial clinici randomizzati. Nel caso della Lp(a), la modesta entità dell’effetto e la mancanza di una terapia specifica per la riduzione dei livelli di Lp(a) sono i maggiori ostacoli ad ottenere evidenze che chiariscano il ruolo di questa lipoproteina nella genesi delle malattie cardiovascolari.
Ad esempio, nell’ambito del vasto studio epidemiologico osservazionale Reykjavik Study, erano stati analizzati i livelli di Lp(a) relativi a 2.047 persone che avevano subito un primo IM non fatale o erano morti in seguito a coronaropatia, confrontati con quelli di 3.921 soggetti controllo. 2 Le misurazioni erano state poi ripetute dodici anni dopo separatamente per 372 partecipanti, al fine di quantificare le fluttuazioni tra individui della Lp(a). Per i livelli basali di Lp(a) è stata dimostrata una correlazione debole o assente con altri fattori di rischio, come età, sesso, colesterolemia totale e pressione arteriosa. I livelli di Lp(a) presentavano una relazione approssimativamente continua con il rischio di futura coronaropatia, in contrasto con alcune precedenti evidenze di nessuna associazione o di associazione soltanto per valori di Lp(a) molto elevati. Il rischio di coronaropatia in caso di livelli elevati di Lp(a) era comparabile a quello legato alla pressione sistolica e al limite altrettanto elevato a quello legato alla proteina C reattiva e ai trigliceridi, tuttavia mentre per questi ultimi due si attenuava dopo correzione per i fattori di rischio noti, la Lp(a) rimaneva un predittore indipendente di coronaropatia. Inoltre il rischio era apparso simile in sottogruppi clinicamente rilevanti di soggetti, per esempio in uomini o donne, o per differenti livelli di fattori di rischio classici. La mancanza di una sostanziale correlazione con caratteristiche relative allo stile di vita, o con fattori predisponenti definiti, sottolineerebbe una forte influenza genetica sui livelli di Lp(a). Tuttavia, gli stessi autori concordano nel riconoscere la necessità di studi che aiutino a definire se i valori di Lp(a) siano coinvolti in senso causale nella coronaropatia.
Nel Copenhagen City Heart Study, che includeva 9330 uomini e donne seguiti per 10 anni di foolow-up, era stato osservato un incremento progressivo del rischio di IM con l’aumentare dei livelli di Lp(a) in entrambi i sessi, senza un effetto soglia. 3 Livelli estremamente elevati di Lp(a) >95° percentile predicevano un incremento nel rischio di IM di 3-4 volte ed un rischio assoluto a 10 anni del 20% e 35% in uomini e donne ad alto rischio. Gli autori riconoscono come non vi siano evidenze di causalità e non vi sia alcuna ragione accettabile per proporre un approccio terapeutico volto a ridurre i livelli di Lp(a). Tuttavia, gli autori propongono la misurazione dei livelli di Lp(a) per chiarire il rischio cardiovascolare negli individui con forte familiarità per cardiopatia ischemica, poiché i livelli di Lp(a) sono in larga parte geneticamente determinati. 3
In un recente numero di JAMA, Kamstrup e coll. chiariscono questo argomento utilizzando un approccio di randomizzazione mendeliana, fornendo evidenze riguardo il ruolo causale della Lp(a) nell’IM. 6
La randomizzazione mendeliana, che si fonda sulla casuale segregazione delle varianti genetiche dai genitori alla progenie, che avviene durante la formazione dei gameti ed il concepimento, fornisce un nuovo disegno per gli studi epidemiologici che è meno esposto all’influenza dei fattori confondenti ed esclude la relazione causale inversa come una possibile spiegazione non-causale per l’associazione osservata. 7 Tale approccio richiede una valutazione molto accurata della presenza di tre associazioni: 1) tra il biomarker e la malattia, 2) tra la variante genetica ed il biomarker, 3) tra la variante genetica e la malattia. Le prime due associazioni possono essere usate per stimare la terza associazione, che se direttamente misurata può fornire un incontrovertibile stima dell’associazione tra il biomarker e la malattia. In precedenza, l’approccio della randomizzazione mendeliana è stato usato con successo nel campo cardiovascolare per sollevare questioni sul ruolo causale della proteina C-reattiva 8 e per confermare il ruolo causale delle LDL. 9
Lo studio di Kamstrup e coll. 6 dimostra in maniera elegante come la randomizzazione mendeliana può essere utilizzata per aumentare il bagaglio di evidenze circa il nesso causale derivato dagli studi osservazionali ed evidenzia vantaggi e limiti di questa metodica di approccio. Questo studio può anche essere interpretato come una sorta di “studio randomizzato” naturale dei livelli plasmatici di Lp(a) nell’IM, con alcune importanti differenze rispetto ai trial clinici tradizionali. Anziché impiegare una terapia farmacologica per ridurre i livelli di Lp(a), vengono utilizzate varianti genetiche per il gene della lipoproteina apo(a), LPA, da cui dipendono i livelli plasmatici di Lp(a). La randomizzazione è ottenuta grazie alla casuale segregazione di queste varianti genetiche dai genitori ai figli, durante la formazione dei gameti ed il concepimento. In questo modo, essendo le varianti genetiche assegnate casualmente, sono difficilmente associate ad altri fattori non genetici come le abitudini di vita, che potrebbero agire da fattori confondenti, fornendo così una valutazione del ruolo della Lp(a) nell’IM libero da bias. La Lp(a) rappresenta un esempio eccellente di esposizione genetica che può essere valutata tramite l’approccio della randomizzazione mendeliana. Gran parte della variabilità nei livelli di Lp(a) è spiegata dal numero delle copie di varianti genetiche, conosciute come ripetizioni kringle IV di tipo 2 (KIV-2), una forma di varianti strutturali del gene LPA 10. Con l’aumentare del numero di ripetizioni KIV-2 nel gene, i livelli plasmatici di Lp(a) si riducono.
Usando l’assortimento random delle varianti genetiche nel gene LPA come loro randomizzazione all’interno di tre coorti indipendenti, Kamstrup e coll. 6 hanno quantificato le 3 associazioni chiave necessarie per la randomizzazione mendeliana. Gli autori hanno documentando un aumentato rischio di IM con elevati livelli di Lp(a) in accordo con osservazioni precedenti. La genotipizzazione del gene LPA ha rivelato una associazione inversa tra il numero dei KIV-2 repeats ed i livelli di Lp(a). Inoltre, il numero di KIV-2 repeats è stato trovato essere inversamente associato al rischio di IM. Infine, Kamstrup e coll. hanno dimostrato che un raddoppio dei livelli plasmatici di Lp(a) geneticamente determinato porta ad un aumento del rischio di IM del 22% (95% intervallo di confidenza: 9-37%). Questi risultati sono stati riscontrati in modo consistente nelle tre coorti indipendenti oggetto dello studio, così supportano fortemente i precedenti studi osservazionali condotti fino ad ora, e sono consistenti con una associazione causale tra elevati livelli di Lp(a) ed aumentato rischio di IM.
L’editoriale che accompagna l’articolo di Kamstrup e coll., sottolinea diverse considerazioni che possono invalidare il disegno di studio di randomizzazione mendeliana.11 Mentre alcuni dei problemi sollevati in questo editoriale, come il fattore confondente dovuto alla stratificazione della popolazione può essere rigettato alla luce della popolazione omogenea usata in questo studio, altri problemi sollevati come la possibile natura pleiotropica (ossia i multipli effetti biologici) delle varianti genetiche KIV-2 non possono essere ignorati, poiché la variante KIV-2 influenza sia i livelli plasmatici della Lp(a) che le dimensioni delle isoforme della Lp(a).
Sebbene questo studio costituisca ad oggi la maggior evidenza a favore di una relazione causale tra l’aumento dei livelli di Lp(a) nel corso dell’intera vita e il rischio di IM, è lecito chiedersi quali siano le implicazioni cliniche. Al momento, le implicazioni cliniche rimangono limitate. Questo studio non investiga se effettuare un test genetico del gene LPA o misurare i livelli di Lp(a) abbia un ruolo nella stratificazione del rischio cardiovascolare o nel guidare decisioni circa la terapia ipolipemizzante. Inoltre, non ci sono farmaci attualmente raccomandati che riducano in modo specifico i livelli di Lp(a). A tal proposito va ricordato che sono in corso due trials con prodotti della niacina: lo studio Atherothrombosis Intervention in Metabolic Syndrome with Low HDL-C/High Triglyceride and Impact on Global Health Outcomes (AIM-HIGH), che usa una formulazione a lento rilascio della niacina, e lo studio HPS 2-Thrive, che testa la combinazione niacina/laropiprant. Inoltre, sono in sviluppo due composti tiromimetici che riducono i livelli di Lp(a). Tuttavia, anche se venisse sviluppato un farmaco efficace e tollerabile, il modesto aumento del 22% nel rischio di IM correlato a un raddoppio nei livelli plasmatici di Lp(a) lungo l’intero arco della vita, pone la questione sulla reale efficacia di una terapia che riduca i livelli di Lp(a) iniziata nell’età adulta. Per fare un confronto, una riduzione lungo l’intero arco della vita del 15% nei valori di LDL, è stata dimostrata capace di produrre una riduzione del 47% nel rischio delle malattie cardiovascolari, mostrando come i livelli di LDL siano molto più potenti come fattori di rischio cardiovascolare e target farmacologici rispetto ai livelli di Lp(a).
Nonostante queste limitazioni, l’uso con successo della randomizzazione mendeliana nel disegno dello studio di Kamstrup e coll. 6 muove la Lp(a) da marker di rischio a fattore causale, sebbene gli stessi autori concordano nel dire che la prova finale di causalità richiede trial clinici randomizzati che dimostrino una riduzione del rischio di IM in risposta ad una terapia specifica che abbassa i livelli di Lp(a).

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