The effects of lowering LDL cholesterol with simvastatin plus ezetimibe in patients with chronic kidney disease (Study of Heart and Renal Protection):a randomised placebo-controlled trial

Lowering LDL cholesterol with statin regimens reduces the risk of myocardial infarction, ischaemic stroke, and the need for coronary revascularisation in people without kidney disease, but its effects in people with moderate-to-severe kidney disease are uncertain. The SHARP trial aimed to assess the efficacy and safety of the combination of simvastatin plus ezetimibe in such patients.

Improved endothelial function with simvastatin but unchanged insulin sensitivity with simvastatin or ezetimibe

In addition to their expected effects on lipid profile, lipid-lowering agents may reduce cardiovascular events because of effects on nonclassic risk factors such as insulin resistance and inflammation. Ezetimibe specifically blocks the absorption of dietary and biliary cholesterol as well as plant sterols. Although it is known that an additional reduction of low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) levels can be induced by the combination of ezetimibe with statins, it is not known if this can enhance some pleiotropic effects, which may be useful in slowing the atherosclerotic process. This study assessed the effects of simvastatin and ezetimibe, in monotherapy or in combination, on markers of endothelial function and insulin sensitivity. Fifty prediabetic subjects with normo- or mild-to-moderate hypercholesterolemia were randomly allocated to 2 groups receiving either ezetimibe (10 mg/d) or simvastatin (20 mg/d) for 12 weeks, after which the drugs were combined for both groups for an additional 12-week period. Clinical and laboratory parameters were measured at baseline and after 12 and 24 weeks of therapy. Homeostasis model assessment of insulin resistance index and the area under the curve of insulin were calculated. As expected, both groups receiving drugs in isolation significantly reduced total cholesterol, LDL-C, apolipoprotein B, and triglyceride levels; and additional reductions were found after the combination period (P <.05). After 12 weeks of monotherapy, plasminogen activator inhibitor-1 levels and urinary albumin excretion were lower in the simvastatin than in the ezetimibe group. No change in homeostasis model assessment of insulin resistance index, area under the curve of insulin, and adiponectin levels was observed tiller either the monotherapies or the combined therapy. However, simvastatin combined with ezetimibe provoked significant reductions in E-selectin and intravascular cellular adhesion molecule-1 levels that were independent of LDL-C changes. Our findings support claims that simvastatin may be beneficial in preserving endothelial function in prediabetic subjects with normo- or mild-to-moderate hypercholesterolemia. Alternatively, a deleterious effect of ezetimibe on the endothelial function is suggested, considering the increase in intravascular cellular adhesion molecule I and E-selectin levels. Simvastatin and ezetimibe, in isolation or in combination, do not interfere with insulin sensitivity. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Pleiotropic effects of ezetimibe/simvastatin vs. high dose simvastatin

Background: In the setting of stable coronary artery disease (CAD), it is not known if the pleiotropic effects of cholesterol reduction differ between combined ezetimibe/simvastatin and high-dose simvastatin alone. Objective: We sought to compare the anti-inflammatory and antiplatelet effects of ezetimibe 10 mg/simvastatin 20 mg (E10/S20) with simvastatin 80 mg (S80). Methods and results: CAD patients (n = 83, 63 +/- 9 years, 57% men) receiving S20, were randomly allocated to receive E10/S20 or S80, for 6 weeks. Lipids, inflammatory markers (C-reactive protein, interleukin-6, monocyte chemoattractant protein-1, soluble CD40 ligand and oxidized LDL), and platelet aggregation (platelet function analyzer [PFA]-100) changes were determined. Baseline lipids, inflammatory markers and PFA-100 were similar between groups. After treatment, E10/S20 and S80 patients presented, respectively: (1) similar reduction in LDL-C (29 +/- 13% vs. 28 +/- 30%, p = 0.46), apo-B (18 +/- 17% vs. 22 +/- 15%, p = 0.22) and oxidized LDL (15 +/- 33% vs. 18 +/- 47%, p = 0.30); (2) no changes in inflammatory markers; and, (3) a higher increase of the PFA-100 with E10/S20 than with S80 (27 +/- 43% vs. 8 +/- 33%, p = 0.02). Conclusions: These data suggest that among stable CAD patients treated with S20, (1) both E10/S20 and S80 were equally effective in further reducing LDL-C; (2) neither treatment had any further significant anti-inflammatory effects; and (3) E10/S20 was more effective than S80 in inhibiting platelet aggregation. Thus, despite similar lipid lowering and doses 4x less of simvastatin, E10/S20 induced a greater platelet inhibitory effect than S80. (C) 2011 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Simvastatin and ezetimibe in addition to nonpharmacological risk factor modification for achieving new low-density lipoprotein cholesterol targets

BACKGROUND: Though guidelines emphasize low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) lowering as an essential strategy for cardiovascular risk reduction, achieving target levels may be difficult. PATIENTS AND METHODS: The authors conducted a prospective, controlled, open-label trial examining the effectiveness and safety of high-dose fluvastatin or a standard dosage of simvastatin plus ezetimibe, both with an intensive guideline-oriented cardiac rehabilitation program, in achieving the new ATP III LDL-C targets in patients with proven coronary artery disease. 305 consecutive patients were enrolled in the study. Patients were divided into two groups: the simvastatin (40 mg/d) plus ezetimibe (10 mg/d) and the fluvastatin-only group (80 mg/d). Patients in both study groups received the treatment for 21 days in addition to nonpharmacological measures, including advanced physical, dietary, psychosocial, and educational activities. RESULTS: After 21 days of treatment, a significant reduction in LDL-C was found in both study groups as compared to the initial values, however, the reduction in LDL-C was significantly stronger in the simvastatin plus ezetimibe group: simvastatin plus ezetimibe treatment decreased LDL-C to a mean level of 57.7 +/- 1.7 mg/ml, while fluvastatin achieved a reduction to 84.1 +/- 2.4 mg/ml (p < 0.001). In the simvastatin plus ezetimibe group, 95% of the patients reached the target level of LDL-C < 100 mg/dl. This percentage was significantly higher than in patients treated with fluvastatin alone (75%; p < 0.001). The greater effectiveness of simvastatin plus ezetimibe was more impressive when considering the optional goal of LDL-C < 70 mg/dl (75% vs. 32%, respectively; p < 0.001). There was no difference in occurrence of adverse events between both groups. CONCLUSION: Simvastatin 40 mg/d plus ezetimibe 10 mg/d, on the background of a guideline-oriented standardized intensive cardiac rehabilitation program, can reach 95% effectiveness in achieving challenging goals (LDL < 100 mg/dl) using lipid-lowering medication in patients at high cardiovascular risk.

Drugs for cardiac arrhythmmias, antithrombotic drugs and lipid modulating drugs

13.1 Drugs for cardiac arrhythmias 13.1.1 Introduction to cardiac arrhythmias 13.1.2 Cardiac action potentials 13.1.3 Mechanisms of cardiac arrhythmias 13.1.3 Class I 13.1.4 Class II 13.1.5 Class III 12.1.6 Class IV 13.1.7 Amiodarone 13.1.8 Adenosine 13.2 Antithrombotic drugs 13.2.1 Thrombus formation 13.2.2 Platelet aggregation and anti-platelet drugs 13.2.3 Coagulation 13.2.4 Anticoagulants 13.2.5 Fibrinolysis and fibrinolytics 13.3. Lipid modulating drugs 13.3.1 Cholesterol 13.3.2 Statins 13.3.3 Fibric acid derivatives 13.3.4 Ezetimibe

Inibidores PCSK9

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

La PCSK9 humaine, une molécule aux multiples facettes métaboliques et une cible thérapeutique prometteuse : études de régulation in vitro et in vivo

La proprotéine convertase subtilisine/kexine-9 (PCSK9) a été identifiée comme le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie autosome dominante (ADH). Les deux autres gènes impliqués dans l’ADH encodent le récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR) et l’apolipoprotéine B. La PCSK9 est une convertase qui favorise la dégradation du LDLR dans les hépatocytes et augmente le niveau plasmatique de cholestérol des LDL (LDL-C). Les mutations « gain de fonction » de la PCSK9 sont associées à un phénotype d’hypercholestérolémie familiale, tandis que les variantes « perte de fonction » sont associées à un LDL-C réduit et à un risque coronarien plus faible. Pour élucider le rôle physiologique de la PCSK9, nous avons étudié sa régulation génique. En utilisant le RT-PCR quantitatif dans des hépatocytes humains, nous avons analysé la régulation de PCSK9 sous différentes conditions modulant l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol. Nous avons démontré que l’expression de la PCSK9 était induite par les statines de manière dose-dépendante et que cette induction était abolie par le mévalonate. De plus, le promoteur de PCSK9 contenait deux motifs conservés pour la régulation par le cholestérol : le sterol regulatory element (SRE) et un site Sp1. La PCSK9 circule dans le plasma sous des formes mature et clivée par la furine. Grâce à notre anticorps polyclonal, nous avons mis au point un test ELISA mesurant la PCSK9 plasmatique totale. Une étude transversale a évalué les concentrations plasmatiques de PCSK9 chez des sujets sains et hypercholestérolémiques, traités ou non par des statines ou une combinaison statine/ezetimibe. Chez 254 sujets sains, la valeur moyenne de PCSK9 (écart-type) était de 89,5 (31,9) µg/L. La concentration plasmatique de la PCSK9 corrélait avec celle de cholestérol total, du LDL-C, des triglycérides (TG), de la glycémie à jeun, l’âge et l’indice de masse corporelle. Le séquençage de PCSK9 chez des sujets aux extrêmes de la distribution des concentrations de PCSK9 de notre cohorte a révélé la présence d’une nouvelle variation « perte de fonction » : R434W. Chez 200 patients hypercholestérolémiques, la concentration de PCSK9 était plus élevée que chez les sujets sains (P<0,04). Elle a augmenté avec une dose croissante de statine (P<0,001), et a augmenté encore plus suite à l’ajout d’ezetimibe (P<0,001). Chez les patients traités, ceux présentant une hypercholestérolémie familiale (HF; due à une mutation du LDLR) avaient des concentrations plus élevées de PCSK9 que les non-HF (P<0,005), et la réduction de LDL-C corrélait positivement avec la concentration de PCSK9 atteinte de la même manière dans les deux sous-catégories (P<0,02 et P<0,005, respectivement). Par ailleurs, une incubation des cellules HepG2 (hépatocytes) et Caco-2 (entérocytes) avec de l’ezetimibe a provoqué une augmentation de l’ARNm de PCSK9 et de NPC1L1 de 1,5 à 2 fois (P<0,05), mais aucune variation significative de PCSK9 sécrétée n’a été observée, suggérant que ces lignées cellulaires ne sont pas un modèle idéal. Nous avons également mesuré le niveau de PCSK9 chez 1 739 Canadiens-français âgés de 9, 13 et 16 ans. La valeur moyenne (écart-type) de PCSK9 dans cette cohorte était de 84,7 (24,7) µg/L, légèrement plus basse que dans la cohorte d’adultes (89,5 (31,9) µg/L). Chez les garçons, la PCSK9 circulante diminuait avec l’âge, tandis que c’était l’inverse chez les filles. Il y avait des associations positives et significatives entre la PCSK9 et la glycémie à jeun, l’insulinémie, le HOMA-IR, et les paramètres lipidiques (TC, LDL-C, TG, HDL-C, apoAI et apoB). Dans l’analyse multivariée, une hausse de 10% de l’insulinémie à jeun était associée à une augmentation de 1 à 2% de PCSK9. La régulation de PCSK9 est typique de celle d’un gène impliqué dans le métabolisme des lipoprotéines et est probablement la cible du facteur de transcription «sterol regulatory element-binding protein » (SREBP-2). La concentration plasmatique de la PCSK9 est associée avec l’âge, le sexe, et de multiples marqueurs métaboliques chez les enfants et les adultes. La détection de la PCSK9 circulante chez les sujets HF et non-HF signifie que ce test ELISA spécifique à PCSK9 pourrait servir à suivre la réponse à la thérapie chez un grand éventail de sujets. PCSK9 semble être une cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de l’hypercholestérolémie et de la maladie cardiovasculaire.

Intestin et défauts métaboliques dans la résistance à l'insuline

En lien avec l’augmentation constante de l’obésité, de plus en plus de personnes sont atteintes de résistance à l’insuline ou de diabète de type 2. Ce projet doctoral s’est surtout intéressé à l’une des conséquences majeures des pathologies cardiométaboliques, soit la dyslipidémie diabétique. À cet égard, les gens présentant une résistance à l’insuline ou un diabète de type 2 sont plus à risque de développer des perturbations lipidiques caractérisées essentiellement par des taux élevés de triglycérides et de LDL-cholestérol ainsi que de concentrations restreintes en HDL-cholestérol dans la circulation. Les risques de maladies cardiovasculaires sont ainsi plus élevés chez ces patients. Classiquement, trois organes sont connus pour développer l’insulino-résistance : le muscle, le tissu adipeux et le foie. Néanmoins, certaines évidences scientifiques commencent également à pointer du doigt l’intestin, un organe critique dans la régulation du métabolisme des lipides postprandiaux, et qui pourrait, conséquemment, avoir un impact important dans l’apparition de la dyslipidémie diabétique. De façon très intéressante, des peptides produits par l’intestin, notamment le GLP-1 (glucagon-like peptide-1), ont déjà démontré leur potentiel thérapeutique quant à l’amélioration du statut diabétique et leur rôle dans le métabolisme intestinal lipoprotéinique. Une autre évidence est apportée par la chirurgie bariatrique qui a un effet positif, durable et radical sur la perte pondérale, le contrôle métabolique et la réduction des comorbidités du diabète de type 2, suite à la dérivation bilio-intestinale. Les objectifs centraux du présent programme scientifique consistent donc à déterminer le rôle de l’intestin dans (i) l’homéostasie lipidique/lipoprotéinique en réponse à des concentrations élevées de glucose (à l’instar du diabète) et à des peptides gastro-intestinaux tels que le PYY (peptide YY); (ii) la coordination du métabolisme en disposant de l’AMPK (AMP-activated protein kinase) comme senseur incontournable permettant l’ajustement précis des besoins et disponibilités énergétiques cellulaires; et (iii) l’ajustement de sa capacité d’absorption des graisses alimentaires en fonction du gain ou de la perte de sa sensibilité à l’insuline démontrée dans les spécimens intestinaux humains prélevés durant la chirurgie bariatrique. Dans le but de confirmer le rôle de l’intestin dans la dyslipidémie diabétique, nous avons tout d’abord utilisé le modèle cellulaire intestinal Caco-2/15. Ces cellules ont permis de démontrer qu’en présence de hautes concentrations de glucose en basolatéral, telle qu’en condition diabétique, l’intestin absorbe davantage de cholestérol provenant de la lumière intestinale par l’intermédiaire du transporteur NPC1L1 (Niemann Pick C1-like 1). L’utilisation de l’ezetimibe, un inhibiteur du NPC1L1, a permis de contrecarrer cette augmentation de l’expression de NPC1L1 tout comme l’élévation de l’absorption du cholestérol, prouvant ainsi que le NPC1L1 est bel et bien responsable de cet effet. D’autre part, des travaux antérieurs avaient identifié certains indices quant à un rôle potentiel du peptide intestinal PYY au niveau du métabolisme des lipides intestinaux. Toutefois, aucune étude n’avait encore traité cet aspect systématiquement. Pour établir définitivement l’aptitude du PYY à moduler le transport et le métabolisme lipidique dans l’intestin, nous avons utilisé les cellules Caco-2/15. Notre étude a permis de constater que le PYY incubé du côté apical est capable de réduire significativement l’absorption du cholestérol et le transporteur NPC1L1. Puisque le rôle de l'AMPK dans l'intestin demeure inexploré, il est important non seulement de définir sa structure moléculaire, sa régulation et sa fonction dans le métabolisme des lipides, mais aussi d'examiner l'impact de l’insulino-résistance et du diabète de type 2 (DT2) sur son statut et son mode d’action gastro-intestinal. En employant les cellules Caco-2/15, nous avons été capables de montrer (i) la présence de toutes les sous-unités AMPK (α1/α2/β1/β2/γ1/γ2/γ3) avec une différence marquée dans leur abondance et une prédominance de l’AMPKα1 et la prévalence de l’hétérotrimère α1/β2/γ1; (ii) l’activation de l’AMPK par la metformine et l’AICAR, résultant ainsi en une phosphorylation accrue de l’enzyme acétylCoA carboxylase (ACC) et sans influence sur l'HMG-CoA réductase; (iii) la modulation négative de l’AMPK par le composé C et des concentrations de glucose élevées avec des répercussions sur la phosphorylation de l’ACC. D’autre part, l’administration de metformine au Psammomys obesus, un modèle animal de diabète et de syndrome métabolique, a conduit à (i) une régulation positive de l’AMPK intestinale (phosphorylation de l’AMPKα-Thr172); (ii) la réduction de l'activité ACC; (iii) l’augmentation de l’expression génique et protéique de CPT1, supportant une stimulation de la β-oxydation; (iv) une tendance à la hausse de la sensibilité à l'insuline représentée par l’induction de la phosphorylation d'Akt et l’inactivation de la phosphorylation de p38; et (v) l’abaissement de la formation des chylomicrons ce qui conduit à la diminution de la dyslipidémie diabétique. Ces données suggèrent que l'AMPK remplit des fonctions clés dans les processus métaboliques de l'intestin grêle. La preuve flagrante de l’implication de l’intestin dans les événements cardiométaboliques a été obtenue par l’examen des spécimens intestinaux obtenus de sujets obèses, suite à une chirurgie bariatrique. L’exploration intestinale nous a permis de constater chez ceux avec un indice HOMA élevé (marqueur d’insulinorésistance) (i) des défauts de signalisation de l'insuline comme en témoigne la phosphorylation réduite d'Akt et la phosphorylation élevée de p38 MAPK; (ii) la présence du stress oxydatif et de marqueurs de l'inflammation; (iii) la stimulation de la lipogenèse et de la production des lipoprotéines riches en triglycérides avec l’implication des protéines clés FABP, MTP et apo B-48. En conclusion, l'intestin grêle peut être classé comme un tissu insulino-sensible et répondant à plusieurs stimuli nutritionnels et hormonaux. Son dérèglement peut être déclenché par le stress oxydatif et l'inflammation, ce qui conduit à l'amplification de la lipogenèse et la synthèse des lipoprotéines, contribuant ainsi à la dyslipidémie athérogène chez les patients atteints du syndrome métabolique et de diabète de type 2.

Effects of lipid-lowering drugs on reverse cholesterol transport gene expressions in peripheral blood mononuclear and HepG2 cells

Aims: The ATP-binding cassette transporters, ABCA1 and ABCG1, are LXR-target genes that play an important role in reverse cholesterol transport. We examined the effects of inhibitors of the cholesterol absorption (ezetimibe) and synthesis (statins) on expression of these transporters in HepG2 cells and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of individuals with primary (and nonfamilial) hypercholesterolemia (HC). Materials & methods: A total of 48 HC individuals were treated with atorvastatin (10 mg/day/4 weeks) and 23 were treated with ezetimibe (10 mg/day/4 weeks), followed by simvastatin (10 mg/day/8 weeks) and simvastatin plus ezetimibe (10 mg of each/day/4 weeks). Gene expression was examined in statin- or ezetimibe-treated and control HepG2 cells as well as PBMCs using real-time PCR. Results: In PBMCs, statins and ezetimibe downregulated ABCA1 and ABCG1 mRNA expression but did not modulate NR1H2 (LxR-beta) and NR1H3 (LXR-alpha) levels. Positive correlations of ABCA1 with ABCG1 and of NR1H2 with NR1H3 expressions were found in all phases of the treatments. In HepG2 cells, ABCA1 mRNA levels remained unaltered while ABCG1 expression was increased by statin (1.0-10.0 mu M) or ezetimibe (5.0 mu M) treatments. Atorvastatin upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 mu M, meanwhile ezetimibe (1.0-5.0 mu M) downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. Conclusion: Our findings reveal that lipid-lowering drugs downregulate ABCA1 and ABCG1 mRNA expression in PBMCs of HC individuals and exhibit differential effects on HepG2 cells. Moreover, they indicate that the ABCA1 and ABCG1 transcript levels were not correlated directly to LXR mRNA expression in both cell models treated with lipid-lowering drugs.