Effects of cigarette smoking on HDL quantity and function: Implications for atherosclerosis.

       
He BM, Zhao SP, Peng ZY
J Cell Biochem. 2013 Jul 15. doi: 10.1002/jcb.24581
 

Achtergrond

Het is sinds lang bekend dat sigaretten roken een onafhankelijke risicofactor is voor atherosclerose en coronaire hartziekte. De onderliggende mechanismen zijn echter onduidelijk, hoewel er aanwijzingen zijn die in de richting van endotheeldisfunctie, plaatjesactivatie, verhoogde oxidatieve stress en onsteking wijzen. Roken lijkt ook het lipiden- en lipoproteïnemetabolisme te verstoren: rokers hebben verhoogde plasmacholesterol-, triglyceriden- en LDL-c-niveaus, en lagere HDL-c waarden ten opzichte van niet-rokers. Met name de effecten van sigaretten roken op HDL lijkt bij te dragen aan het verhoogde CV risico van rokers. Dit overzichtsartikel bespreekt deze effecten in detail.

 
Sigaretten roken is geassocieerd met lage HDL-c niveaus

Diverse studies hebben aangetoond dat mannelijke en vrouwelijke rokers significant lagere HDL-c niveaus hebben dan niet-rokers. Ook passief roken heeft een negatief effect op HDL-c niveaus. Het effect van roeken is dosisafhankelijk. Stoppen met roken kan daarentegen HDL-c verhogen, tot aan niveaus die gezien worden in niet-rokers.

 
Effecten van sigaretten roken op HDL metabolisme

HDL metabolisme is een complex proces, bestaande uit een biosynthese en maturatiestap, en intravasculaire hermodellering en HDL katabolisme. Allerlei enzymen en transfereiwitten zijn hierbij betrokken, en kunnen dus worden beïnvloed door roken.
 
Effecten van sigaretten roken op HDL biosynthese
HDL biosynthese betreft de synthese en afgifte van lipide-arm apolipoproteïne A-I (apoA-1), gevolgd door opname van cholesterol en fosfolipiden uit de lever, waarna HDL deeltjes worden gevormd. Sigaretten roken kan het apoA-I-niveau verlagen. Een gebrek aan ApoA-I resulteert in een verstoorde HDL-synthese. Stoppen met roken bleek de apoA-I-concentratie te herstellen.
Nieuwe HDL deeltjes nemen extra vrij cholesterol op van niet-hepatische weefsels. Dit cholesterol wordt dan veresterd tot cholesteryl ester door lecithine cholesterol acyltransferase (LCAT). Dit enzym is erg belangrijk voor het in stand houden van een normaal HDL metabolisme, en voor snelle katabolisme van apoA-I en –II. Lagere plasma LCAT-concentraties en – activiteit zijn gemeten in rokers. Ook in een experimentele setting bleek sigarettenrook direct plasma LCAT-activiteit te verminderen. Maturatie van HDL kan worden beïnvloed door lage LCAT-activiteit, wat een snelle klaring van nieuwgevormde HDL uit de circulatie bewerkstelligt.
 
Effecten van sigaretten roken op intravasculaire hermodellering van HDL
De snelheid van HDL klaring uit de circulatie wordt sterk beïnvloed door intravasculaire hermodellering van HDL deeltjes, onder andere door lipide-uitwisseling en lipolytische veranderingen. Lipolytische enzymen en lipide transfer factoren zoals cholesterol ester transfer protein (CETP) faciliteren de uitwisseling van cholesteryl esters in HDL met triglyceriden in LDL en VLDL. Een aantal studies heeft verhoogde CETP activiteit in rokers aangetoond, terwijl een ander onderzoek rapporteerde dat roken CETP activiteit niet beïnvloedde.  
Lever-lipase kan hydrolyse van HDL triglyceriden en fosfolipiden katalyseren, en de lipaseconcentratie is dan ook omgekeerd gerelateerd aan HDL-c-niveaus. Verhoogde lever-lipase-activiteit is gemeten bij rokers. Een andere studie toonde echter aan dat normolipidemische rokers 30% lagere lever-lipase-activiteit hadden dan niet-rokers.
 
Effecten van sigaretten roken op HDL-subfracties
LCAT, CETP en lever-lipase metaboliseren HDL in de arteriewand en in plasma. LCAT maakt grote HDL2, en CETP redistribueert en hermodelleert HDL in kleinere HDL3 deeltjes, welke vervolgens worden gehydrolyseerd door lipase.
Roken kan deze HDL subfracties beïnvloeden. De HDL2 subfractie lijkt te worden verlaagd door roken, terwijl HDL3 niet verandert. Meeroken lijkt HDL2 ook te verminderen.
 
Effecten van sigaretten roken op HDL katabolisme
HDL transporteert overtollig cholesterol uit perifere cellen naar de lever en steroïdogene cellen voor katabolisme. Hierdoor wordt de cholesterolbalans gereguleerd. De lever is de belangrijkste plaats voor HDL-c opname. Sigaretten roken kan de opname van HDL-c in de lever verstoren, althans in duiven.
 

Effecten van sigaretten roken op HDL functie

Er zijn steeds meer aanwijzingen dat HDL niet altijd atheroprotectieve eigenschappen heeft; dat het onder sommige omstandigheden dysfunctioneel is.
 
Verstoorde HDL atheroprotectieve eigenschappen door oxidatieve modificaties
Diverse oxidanten kunnen HDL veranderen, inclusief het roken van sigaretten. De vorming van lipide peroxidatie afgeleiden kunnen de HDL conformatie en fysiologische eigenschappen veradneren. Dit kan leiden to verlies van de atheroprotectieve eigenschappen. Geöxideerd HDL is gemeten in de intima van atheromateuze plaques, hetgeen de ernst van de aandoening verergerde. Geöxideerd HDL kan bovendien reverse cholesterol transport hinderen, oxidatie van LDL verergereren en vasculaire inflammatie versterken.
 
Effecten van sigaretten roken op lipide peroxidatie
Oxidangen in sigarettenrook kan bovendien oxidatieve stress veroorzaken. Gasfase-radicalen in rook kunnen macromoleculen veranderen, zoals lipiden. LDL geïsoleerd van rokers bleek gevoeliger voor oxidatie dan LDL van niet-rokers. Inderdaad hadden rokers hogere niveaus geöxideerd LDL.
 
Effecten van sigaretten roken op oxidatieve modificatie van HDL
HDL peroxidatie was verhoogd na blootstelling aan sigarettenrook. De apolipoproteïne-samenstelling van HDL is ook gevoelig voor oxidatieve modificatie door sigarettenrook. De oxidatiestatus van HDL kan worden veranderd door sigarettenrook, niet alleen omdat reactieve zuurstofradicalen worden gevormd, maar ook omdat de antioxidant enzymen in HDL worden verzwakt.
 
Effecten van sigaretten roken op disfunctionerend HDL
Cholesterol efflux activiteit van HDL was verminderd na experimentele blootstelling aan sigarettenrook. Dit effect bleek gemedieerd door lipide peroxidatie.
 

Conclusie

De negatieve impact van het roken van sigaretten op het risico op cardiovasculaire aandoeningen lijkt gemedieerd door de effecten op lipide en lipoproteïnemetabolisme. Het roken van sigaretten beïnvloedt met name HDL. Het verlagen van de niveaus en het veranderen van de vorm en functie van HDL kunnen verlies van de beschermende eigenschappen veroorzaken en maken het mogelijk atherogeen.
 
Klik door naar dit artikel op Pubmed