Eisen, Kupfer und Lipidperoxide bei männlichen Patienten mit fortgeschrittener Koronaratherosklerose

Abstract

Die koronare Atherosklerose ist eine der bedeutendsten Erkrankungen in den Industrienationen. Neben einer Reihe von Risikofaktoren spielt die Hyperlipidämie, und in diesem Zusammenhang das oxidativ veränderte LDL-Cholesterin, eine ent-scheidende Rolle in der Pathogenese der Atherosklerose ein. Eine Reihe von experimentellen, demographischen und klinischen Studien zeigen, dass Eisen und Kupfer die Bildung von oxidativen Plasmalipiden begünstigen. Die vorliegende Studie versucht Zusammenhänge zwischen dem Eisen- bzw. Kupferhaushalt und den oxidativen Produkten der Plasmalipide, den Lipidperoxiden (LPO), aufzu-zeigen. In einer Fall-Kontroll-Studie männlicher Personen, die sich entweder einer koronaren Bypassoperation (71 Patienten) oder einer arbeitsmedizinischen Gesundheitsprüfung (71 altersgleiche Kontrollpersonen) unterzogen, wurde nach Aufnahme der Anamnese unter standardisierten Bedingungen Blut abgenommen. Neben der Bestimmung des Eisen- und Kupferstatus und des Lipidperoxid-Spiegels erfolgte ebenfalls die Analyse der endogenen Antioxidantien Albumin, und Harnsäure. In der vorliegenden Studie wird zur Bestimmung der Plasmalipid-peroxide erstmals die Methylenblau-Methode nach Ohishi, die verifiziert zur Bestimmung von Lipidperoxiden geeignet ist. Es zeigte sich, dass die Bypass-patienten im Mittel erhöhte Kupfer- und Lipidperoxid-Werte aufwiesen, ihr Eisenhaushalt im Durchschnitt sich aber nicht von dem der Kontrollgruppe unterschied. Albumin und Harnsäure unterschieden sich signifikant zwischen Patienten und Kontrollgruppe und waren bei den Patienten niedriger. In der Patientengruppe fand sich keine signifikante Korrelation zwischen dem Gesamtkupferspiegel und den Lipidperoxiden, auch unter allen Eisenparametern korrelierte keiner mit den Lipidperoxiden. In der Kontrollgruppe hingegen konnte eine hochsignifikante Korrelation zwischen dem Gesamtkupferspiegel und dem Lipidperoxidspiegel festgestellt werden. In Patienten mit fortgeschrittener Koronaratherosklerose ist eine erhöhte Lipidperoxid- und Kupferkonzentration im Serum festzustellen, eine Korrelation dieser Parameter aber nicht nachzuweisen. Die positive Korrelation zwischen Gesamtkupferspiegel und Lipidperoxid-Spiegel der Kontrollpersonen deutet darauf hin, dass in physiologischen Situationen, Kupfer bei der Bildung von Serum- Lipidperoxiden beteiligt zu sein scheint. Die Datenlage dieser Studie lässt keinen Rückschluss auf die Beteiligung von Eisenionen bei der Bildung von Lipidperoxiden zu. Lipids are recognized risk factors for coronary heart disease (CHD) but only oxidized low-density lipoprotein (LDL), and not native LDL, can trigger and maintain the process that leads to the formation of atherosclerotic lesions and to clinically manifest CHD. Several studies support the hypothesis that serum components such as copper and iron can oxidize LDL in vitro and may influence the oxidation of serum lipids but their relationship with the risk of developing CHD is not clearly established. (Plasma copper has been recently shown to correlate with lipid peroxides in healthy subjects, but the relationship between body iron and copper and lipid risk factors for atherosclerosis is still unclear. We investigated whether iron stores, plasma iron, plasma copper and lipid peroxides are elevated in patients with advanced coronary atherosclerosis and how these parameters are related to the known lipid risk factors for atherosclerosis. We also measured the levels of two other antioxidants: albumin and uric acid, and assessed their relationship with plasma lipid peroxides. Blood samples were drawn from 71 male patients scheduled for coronary bypass surgery and 71 age-matched healthy men undergoing routine occupational health checks. In comparison to the control group, the patients had significantly higher total cholesterol mean levels, higher LDL-cholesterol levels, lower HDL-cholesterol levels and higher triglyceride concentrations. The iron status expressed by total plasma iron, ferritin, transferrin and its saturation did not differ significantly between the two groups. Patients had significantly higher concentrations of plasma copper compared to the controls. Plasma lipid peroxides were also significantly increased in the patients compared to controls. The albumin level and the uric acid level were lower in the patient group compared to the control group. The lipid peroxides concentration showed a significant correlation with the plasma copper level and a significant negative correlation with the HDL-cholesterol level in the controls. No significant correlations were found between the lipid peroxides concentration and the plasma copper or iron parameters in patients. In patients with advanced coronary atherosclerosis plasma lipid peroxides and copper are elevated but other factors beside the latter seem to be more important in determining the level of plasma lipid oxidation. However, in healthy subjects copper does appear to influence plasma lipid oxidation. Our findings do not suggest that iron plays a role in the in vivo oxidation of plasma lipids.