Lipoproteiner 1966 - 2016: Samme sykdommer - nye analyser

Lipoproteiner 1966 - 2016

Bioingeniøren fyller 50 år og i den forbindelse har vi funnet fram de første fagartiklene – fra 1966. Vi publiserer artiklene på nytt, og har bedt fagpersoner med bred erfaring innen sitt felt om å lese de gamle artiklene og trekke linjer fra 1966 og fram til i dag.

Eli Kjøbli, bioingeniør og 1. lektor ved Institutt for bioingeniørfag ved Norges teknisk-naturvitenskapelig universitet (NTNU) i Trondheim har tatt utgangspunkt i artikkelen «Lipoproteinenes fysiologi og patofysiologi» av Kaare Norum. Den stod på trykk i Fysiokjemikeren (som Bioingeniøren da het) nr. 5, 1966.

«I 50-årene utarbeidet Gofman og medarbeidere en metode til å adskille lipoproteinene etter deres egenvekt. Til dette brukte de ultrasentrifugering. Rent fett har egenvekten 0,9, rent protein 1,35, og lipoproteinenes egenvekt ligger mellom disse grenseverdiene. Gofman delte inn lipoproteinene i to hovedgrupper: «high density» lipoproteiner som har en egenvekt høyere enn 1,063, og «low density» lipoproteiner som har en egenvekt lavere enn 1,063. De sistnevnte kan igjen deles inn i flere undergrupper etter sin egenvekt.»

Sitatet er hentet fra artikkelen «Lipoproteinenes fysiologi og patofysiologi» skrevet av dr.med. Kaare Norum i 1966 (1). Kaare Norum var den gangen assistentlege ved «Rikshospitalets Sentrallaboratorium» og hovedlærer ved «Rikshospitalets skole for klinisk-kjemiske laboratorieteknikere». Han ble senere mer kjent som forsker, leder, ernæringsrådgiver, og ikke minst; formidler.

En mer rikholdig verktøykasse

Sykdommer assosiert med endringer i lipidomsetningen i kroppen er de samme i dag som for 50 år siden. At det var en sammenheng mellom lipoproteinfordelingen i blod og risiko for hjerte- og karsykdom, ble tidlig klarlagt. Endringer i lipoproteinsammensetningen sekundært til andre sykdommer, likeså (2). To laboratoriediagnostiske metoder som ble benyttet for 50 år siden, og som er beskrevet i artikkelen, var ultrasentrifugering og papirelektroforese av serum. I løpet av de femti årene som har gått siden Norums artikkel stod på trykk i Fysiokjemikeren, er verktøykassen blitt mer rikholdig og laboratoriediagnostikken betydelig mer spesifikk.

Artikkelen er skrevet som et kapittel i en lærebok, og gir god bakgrunnsinformasjon om lipoproteiner og om hvordan hyperlipoproteinemier kan påvises og typebestemmes ved hjelp av separasjonsbaserte screeningmetoder. Da artikkelen ble skrevet var ultrasentrifugering en referansemetode for klassifisering av hyperlipoproteinemier (2), og Norum skrev at «metoden krever en omfangsrik og kostbar instrumentpark, og kan vanskelig brukes i rutinen». En kan fastslå at begrepet «omfangsrik og kostbar» er endret på 50 år! Han skrev videre at ultrasentrifugering skulle erstattes med en «relativt enkel metode»: Elektroforese på papir i barbituratbuffer. Nyvinningen var, etter undertegnedes mening, ikke nødvendigvis en enkel metode, men et håndverk som krevde dyktige bioingeniører med gode ferdigheter for å få et vellykket resultat.

Det undervises fremdeles i «lipoproteiners fysiologi og patofysiologi» med noenlunde samme utgangspunkt som i 1966, men analysene og metodene er nye.

Spesifikke biomarkører

I 1966, da artikkelen ble skrevet, navigerte klinikerne hovedsakelig etter kolesterol- og triglyseridnivå når de diagnostiserte hyperlipoproteinemier. Forskning gjennom mange tiår har gjort at lipoproteiners sammensetning og funksjon forstås bedre, og årsakene til hyperlipoproteinemier og sykdomsutvikling er blitt klarere. Dette har gitt et utvidet repertoar av gode biomarkører som kan kvantiteres og brukes til å stille diagnose (2).

På 70- og 80-tallet gjorde metoder som involverte antistoffer sitt inntog i de diagnostiske laboratoriene; først med polyklonale antistoffer, og etter hvert som metoder for kommersiell produksjon ble utviklet; også med monoklonale antistoffer (3). Et eksempel på bruk av antistoffer i utredningen og oppfølging av hyperlipoproteinemier, er kvantitativ bestemmelse av apolipoprotein A-1 og B. Disse kunne nå kvantiteres ved hjelp av blant annet presipitasjonsreaksjoner, og turbidimetriske og nefelometriske avlesningsteknikker som var raske og automatiserte. På grunn av sin lipoproteintilhørighet gir Apo A-1 og Apo B gode estimater på HDL- og LDL-fraksjonenes størrelse (4). Det ble også utviklet metoder for å kvantitere HDL-fraksjonen av kolesterol der serum blir kjemisk forbehandlet før påvisningsreaksjon og fotometrisk avlesning (4-6). Empirisk fant man formler for å kalkulere LDL-kolesterol ut fra konsentrasjonen av triglyserid, totalkolesterol og HDL-kolesterol i serum (2, 5). Etter hvert kom det også gode metoder for kjemisk/fotometrisk kvantitering av LDL-kolesterol (7).

Man fant også at Lipoprotein a (Lp(a)) er genetisk regulert og at det foreligger i stabile nivåer i blodet. Det kunne derfor kvantiteres ved hjelp av spesifikke antistoffer. Siden høye verdier av Lp(a) assosieres med økt risiko for hjerte- og karsykdommer (8), ble Lp(a) tatt inn i risikovurderinger for hjerte- og karsykdom. Flere markører, blant andre hsCRP og homocystin, benyttes også til dette formålet hos pasienter med kjent familieopphoping av sykdommen. Og enda flere spesifikke biomarkører både for diagnostikk og for oppfølging av pasienter som behandles for hyperlipoproteinemier, kom etter hvert (4).

Gentester og lipoproteiner

Så kom gentestene og mutasjonsanalysene, og man kunne nå påvise den egentlige årsaken til enkelte sykdommer knyttet til lipidmetabolismen. Eksempler er apolipoprotein E genotyping og LDL reseptorgen mutasjonsanalyse, som nå utføres for å diagnostisere henholdsvis type III hyperlipoproteinemi og hyperkolesterolemi (9-11).

Utviklingen av metoder og funn av nye biomarkører til utredning og oppfølging av hyperlipoproteinemier gjennom 50 år, er et godt eksempel på hvordan forskning har frembrakt ny kunnskap og ny teknologi, noe som i neste omgang har resultert i bedre og mer presise diagnostiske analyseverktøy i laboratoriet.

Bioingeniørfaget har vært, og vil stadig være, i endring.

HISTORISK ARTIKKEL: Lipoproteinenes fysiologi og patofysiologi (1966)