Vnitr Lek 2006, 52(3):249-255

Asymetrický dimetylarginin - nový rizikový faktor kardiovaskulárních onemocnění

R. Široká*, R. Cibulka, D. Rajdl, J. Racek
Ústav klinické biochemie a hematologie Lékařské fakulty UK a FN Plzeň, přednosta prof. MUDr. Jaroslav Racek, DrSc.

K nejvýznamnějším poznatkům minulých deseti let patří pochopení úlohy oxidu dusnatého (NO), signální molekuly uvolňované z buněk endotelu, na cévní systém: snižuje tonus cévní stěny, brání adhezi buněk k cévní stěně, působí proti aktivaci trombocytů a brání rozvoji aterosklerózy. Snížená biologická dostupnost NO je považována za jeden z patogenetických faktorů při vzniku kardiovaskulárních onemocnění. Asymetrický dimetylarginin (ADMA) je endogenní inhibitor syntázy oxidu dusnatého, enzymu katalyzujícího vznik NO z argininu. Tento článek předkládá stručný pohled na současný stav problematiky vztahu mezi ADMA a kardiovaskulárním onemocněním. Zvýšená hladina ADMA je spojena se sníženou produkcí NO způsobující vazokonstrikci. V několika prospektivních studiích byl ADMA prokázán jako marker kardiovaskulárního rizika. V prvých kapitolách je popsán dosavadní výzkum biosyntézy, degradace a vylučování ADMA ve vztahu k endotelové dysfunkci, koronárnímu onemocnění srdce, kardiovaskulárnímu riziku u hemodialyzovaných, k diabetes mellitus, hypertenzi, poruchám lipidového metabolizmu a prognóze nemocných v intenzivní péči. Další kapitoly stručně popisují metody detekce ADMA a frekvenci jejich využití. V závěru je diskutován klinický význam stanovení ADMA jako markeru endotelové dysfunkce. Budoucnost výzkumu úlohy ADMA zřejmě směřuje k prospektivním studiím různých skupin pacientů, jakož i běžné populace s výhledem na možnost farmakologického ovlivnění vysokých hladin ADMA.

Klíčová slova: endotelová dysfunkce; oxid dusnatý; asymetrický dimetylarginin; prognóza; kardiovaskulární onemocnění

Asymmetric dimethylarginine - a novel cardiovascular risk factor

Understanding metabolism of nitric oxide (NO), signal molecule releasing from endothelial cells and influencing vascular tone, belongs to the most remarkable knowledge of last ten years. NO increases vascular tone, inhibits adhesion of monocytes and leukocytes to the vascular endothelium and reduces atherogenic process. Low NO level is one of pathogenic factors starting cardiovascular diseases. Asymmetric dimethylarginine (ADMA) is an endogenous inhibitor of enzyme NO synthase, enzyme catalyzing NO production from arginine. This article gives a brief overview of contemporary state of the relation between ADMA and cardiovascular diseases. Increased ADMA levels are associated with reduced NO synthesis as assessed by impaired endothelium-dependent vasodilatation. In several prospective studies, ADMA evolved as a marker of cardiovascular risk. In the first chapters is described state of the art of biosynthesis, degradation and excretion of ADMA in connection with endothelial dysfunction, coronary artery disease, chronic heart failure, cardiovascular risk in haemodialysis patients, diabetes mellitus, hypertension, lipid metabolism disorders and intensive care unit treatment. Next chapters shortly summarize methods of ADMA detection and their applications. In conclusion clinical relevance of measurement of ADMA levels as a marker of endothelial dysfunction is discussed. Future research tasks of ADMA lead to prospective studies with different types of patients and also healthy population. Moreover ADMA is becoming a goal for pharmacotherapeutic intervention to improve endothelium-dependent vascular function in subjects with high ADMA levels.

Keywords: endothelial dysfunction; nitric oxide; asymmetric dimethylarginine; prognosis; cardiovascular disease

Vloženo: 24. listopad 2005; Přijato: 2. leden 2006; Zveřejněno: 1. březen 2006  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Široká R, Cibulka R, Rajdl D, Racek J. Asymetrický dimetylarginin - nový rizikový faktor kardiovaskulárních onemocnění. Vnitr Lek. 2006;52(3):249-255.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Racek J, Holeček V. Enzymy a volné radikály. Chem Listy 1999; 93: 774-780.
  2. Kielstein JT, Frölich JC, Haller H et al. ADMA: an atherosclerotic disease mediating agent in patient with renal disease? Nephrol Dial Transplant 2001; 16: 1742-1745. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Miyazaki H, Matsuoka H, Cooke JP et al. Endogenous nitric oxide synthase inhibitor. A novel marker of atherosclerosis. Circulation 1999; 99: 1141-1146. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Vallance A, Leone A, Calver J et al. Accumulation of an endogenous inhibitor of NO synthesis in chronic renal failure. Lancet 1992; 339: 572-575. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Kurose R, Wolf MB, Grisham DN et al. Effects of an endogenous inhibitor of nitric oxide synthesis on postcapillary venules. Am J Physiol 1995; 268: H2224-H2231. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Faraci FM. Brian JE, Heistad DD. Response of cerebral blood vessels to an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase. Am J Physiol 1995; 269: H1522-H1527. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Segarra G, Medina P, Ballester RM et al. Effects of some guanidino compounds on human cerebral arteries. Stroke 1999; 30: 2206-2211. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  8. Klatt P, Schmidt K, Uray G et al. Multiple catalytic functions of brain nitric oxide synthase. J Biol Chem 1994; 268: 14781-14787. Přejít k původnímu zdroji...
  9. Vasquez-Vivar J, Kalyanaraman B, Martasek P et al. Superoxide generation by endothelial nitric oxide synthase: the influence of cofactors. Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95: 9220-9225. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Pritchard KA, Groszek L, Smalley DM et al. Native low-density lipoprotein increases endothelial nitric oxide synthase generation of superoxide anion. Circ Res 1995; 77: 510-518. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  11. Fickling SA, Leone AM, Nussey SS et al. Synthesis of NG,NG-dimethylarginine by human endothelial cells. Endothelium 1993; 1: 137-140. Přejít k původnímu zdroji...
  12. MacAllister RJ, Fickling SA, Whitley GSJ et al. Metabolism of methylarginines by human vasculature: implications for the regulation of nitric oxide synthesis. Br J Pharmacol 1994; 112: 43-48. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Böger RH, Sydow K, Borlak J et al. Cholesterol upregulates synthesis of asymmetric dimethylarginine (ADMA) in human endothelial cells. Involvement of S-adenosylmethionine-dependent methyltransferases. Circ Res 2000; 87: 99-105. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Azuma H, Sato J, Hamasaki H et al. Accumulation of endogenous inhibitors for nitric oxide synthesis and decreased content of L-arginine in regenerated endothelial cells. Br J Pharmacol 1995; 115: 1001-1004. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. MacAllister RJ, Parry H, Kimoto M et al. Regulation of nitric oxide synthesis by dimethylarginine dimethylaminohydrolase. Br J Pharmacol 1996; 119: 1533-1540. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Ito S, Teak PS, Adimoolam S et al. Novel mechanism for endothelial dysfunction. Dysregulation of dimethylarginine dimethylaminohydrolase. Circulation 1999; 99: 3092-3095. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Bogle RG, MacAllister RJ, Whitley GSJ et al. Induction of NG-monomethyl-L-arginine uptake: a mechanism for differential inhibition of NO synthases? Am J Physiol 1995; 269: C750-C756. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Kielstein JT, Bode-Böger SM, Frölich JC et al. Relationship of asymmetric dimethylarginine to dialysis treatment and atherosclerotic disease. Kidney Int 2001; 78, Suppl: S9-S13. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. MacAllister RJ, Rambausek MH, Vallance P et al. Concentration of dimethyl-arginine in the plasma of patients with end-stage renal failure. Nephrol Dial Transplant 1996; 11: 2449-2452. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Kielstein JT, Böger RH, Bode-Böger SM et al. Asymmetric dimethylarginine plasma concentrations differ in patients with end-stage renal disease: relationship to treatment method and atherosclerotic disease. J Am Soc Nephrol 1999; 10: 594-600. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Gross JM, Donald AE, Vallance P et al. Dialysis improves endothelial function in humans. Nephrol Dial Transplant 2001; 16: 823-1829. Přejít k původnímu zdroji...
  22. Ogawa T, Kimoto M, Sasanka K. Occurrence of a new enzyme catalysing the direct conversion of NG,NG-dimethyl-arginine to-citrulline in rats. Biochem Biophys Res Commun 1987; 148: 671-677. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Leiper JM, Santa Maria J, Chubb A et al. Identification of two human dimethylarginine dimethylaminohydrolases with distinct tissue distributions and homology with microbial arginine deiminases. Biochem J 1999; 343: 209-214. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Stühlinger MC, Tsao PS, Her JH et al. Homocysteine impairs the nitric oxide synthase pathway. Role of asymmetric dimethylarginine. Circulation 2001; 104: 2569-2575. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Leiper J, Murray-Rust J, Macdonald N et al. S-Nitrosylation of dimethylarginine dimethylaminohydrolase regulates enzyme activity: further interactions between nitric oxide synthase and dimethylarginine dimethylaminohydrolase. Proc Natl Acad Sci 2002; 99: 13527-13532. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Achan V, Tran CT, Strigoni F et al. All-trans-retinoic acid increases nitric oxide synthesis by endothelial cells: a role for the induction of dimethylarginine dimethylaminohydrolase. Circ Res 2002; 90: 764-769. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  27. Böger RH, Bode-Böger SM, Szuba A et al. Asymmetric dimethylarginine: a novel risk factor for endothelial dysfunction. Its role in hypercholesterolemia. Circulation 1998; 98: 1842-1847. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Böger RH, Bode-Böger SM, Thiele W et al. Biochemical evidence for impaired nitric oxide synthesis in patients with peripheral arterial occlusive disease. Circulation 1997; 95: 2068-2074. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. Böger RH, Lenzen H, Hanefeld C et al. Asymmetric dimethylarginine: an endogenous inhibitor of NO synthase is a predictor of the risk for coronary heart disease - Result of multicenter CARDIAC study. Circulation 2003; 108: IV-256 52.
  30. Böger RH, Zoccali C. ADMA: A novel risk factor that explains excess cardiovascular event rate in patient with end-stage renal disease. Atherosclerosis Suppl 2003; 4: 23-28. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. Široká R, Trefil L, Rajdl D et al. Asymmetric dimethylarginine, homocysteine and renal function - is there a relation? Clin Chem Lab Med 2005, 43; 1147-1150. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  32. Široká R, Trefil L, Rajdl D et al. Asymetrický dimethylarginin, homocystein a funkce ledvin. KBM 2005; in press.
  33. Zoccali C, Bode-Böger SM, Mallamaci F et al. Asymmetric dimethylarginine (ADMA): an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase predicts mortality in end-stage renal disease (ESRD). Lancet 2001; 358: 2113-2117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  34. Hornig B, Arakawa N, Böger RH et al. Plasma levels of ADMA are increased and inversely related to endothelium-mediated vasodilatation in patients with chronic heart failure: a new predictor of endothelial dysfunction? Circulation 1998; 98(Suppl): I-318. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  35. Zoccali C, Mallamaci F, Maas R et al. Left ventricular hypertrophy, cardiac remodelling and asymmetric dimethylarginine (ADMA) in hemodialysis patients. Kidney Int 2002; 62: 339-345. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  36. Abbasi F, Asagmi T, Cooke JP et al. Plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine are increased in patients with type 2 diabetes mellitus. Am J Cardiol 2001; 88: 1201-1203. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  37. Fard A, Tuck CH, Donis JA et al. Acute elevations of plasma asymmetric dimethylarginine and impaired endothelial function in response to a high-fat meal in patients with type 2 diabetes. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2000; 20: 2039-2044. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  38. Stühlinger M, Abbasi F, Chu et JW et al. Relationship between insulin resistance and an endogenous nitric oxide synthase inhibitor. J Am Med Assoc 2002; 287: 420-426. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  39. Lin KY, Ito A, Asagami T et al. Impaired nitric oxide synthase pathway in diabetes mellitus. Role of asymmetric dimethylarginine and dimethylarginine dimethylaminohydrolase. Circulation 2002; 106: 987-992. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  40. Ito A, Egashira K, Narishige T et al. Angiotensin-converting enzyme activity is involvedin the mechanism of increased endogenous nitric oxide synthase inhibitor in patients with type 2 diabetes mellitus. Circ J 2002; 66: 811-815. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  41. Rainer H, Böger RH. Asymmetric Dimethylarginine, an Endogenous Inhibitor of Nitric Oxide Synthase, Explains the "L-Arginine Paradox" and Acts as a Novel Cardiovascular Risk Factor 1,2. Nitric Oxide 2004; 11: 1-8.
  42. Lundman P, Eriksson, MJ, Stühlinger M et al. Mild-to-moderate hypertriglyceridemia in young men is associated with endothelial dysfunction and increased plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine. J Am Coll Cardiol 2001; 38: 111-116. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  43. Nijveldt RJ, Teerlink T, Van Der Hoven B et al. Asymmetrical dimethylarginine (ADMA) in critically ill patients: high plasma ADMA concentration is an independent risk factor of ICU mortality. Clin Nutr 2003; 22: 23-30. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  44. Nijveldt RJ, Teerlink T, Siroen MP et al. The liver is an important organ in the metabolism of asymmetrical dimethylarginine (ADMA). Clin Nutr 2003; 22: 17-22. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  45. Tsikas D, Rode I, Becker T et al. Elevated plasma and urine levels of ADMA and 15(S)-8-iso-PGF2alpha in end-stage liver disease. Hepatology 2003; 38: 1063-1064. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  46. Teerlink T, Nijveldt RJ, de Jong S et al. Determination of arginine, asymmetric dimethylarginine, and symmetric dimethylarginine in human plasma and other biological samples by high-performance liquid chromatography. Anal Biochem 2002; 303: 131-137. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  47. Široká R, Racek J, Filipovský J. Asymetrický dimethylarginin (ADMA). Klin Biochem Metab 2005; 13:131-134.
  48. Schulze F, Wesemann R, Schwedhelm E et al. Determination of asymmetric dimethylarginine (ADMA) by a novel ELISA assay. Clin Chem Lab Med 2004; 42: 1377-1383. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  49. Böger RH, Bode-Boger SM, Thiele W et al. Restoring vascular nitric oxide formation by L-arginine improves the symptoms of intermittent claudication in patients with peripheral arterial occlusive disease. J Am Coll Cardiol 1998; 32: 1336-1344. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  50. Rector TS, Bank AJ, Kuklen KA et al. Randomized, double-blind, placebo-controlled study of supplemental oral L-arginine in patients with heart failure. Circulation 1996; 93: 2135-2141. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  51. Ceremuzynksi L, Chamiec T, Herbacynska-Cedro K. Effect of supplemental oral L-arginine on exercise capacity in patients with stable angina pectoris. Am J Cardiol 1997; 80: 331-333. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  52. Maxwell AJ, Anderson BE, Cooke JP. Nutritional therapy for peripheral arterial disease: a double-blind, placebo-controlled, randomized trial of Heart Bar. Vasc Med 2000; 5: 11-19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  53. Tousoulis D, Davies GJ, Tentolouris C et al. Effects of L-arginine on flow mediated dilatation induced by atrial pacing in diseased epicardial coronary arteries. Heart 2003; 89: 531-534. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  54. Delles C, Schneider MP, John S et al. Angiotensin converting enzyme inhibition and angiotensin II AT1-receptor blockade reduce the levels of asymmetrical N(G), N(G)-dimethylarginine in human essential hypertension. Am J Hypertens 2002;15: 590-593. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  55. Holven KB, Haugstad TS, Holm T et al. Folic acid treatment reduces elevated plasma levels of asymmetric dimethylarginine in hyperhomocysteinaemic subjects. Br J Nutr 2003; 89: 359-363. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  56. Valkonen VP, Laakso J, Paiva H et al. Asymmetrical dimethylarginine (ADMA) and risk of acute coronary events. Does statin treatment influence plasma ADMA levels? Atheroscler Suppl 2003; 4: 19-22. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  57. Lu TM, Ding YA, Leu HB et al. Effect of rosuvastatin on plasma levels of asymmetric dimethylarginine in patients with hypercholesterolemia. Am J Cardiol 2004; 94: 157-161. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  58. Jiang JL, Jiang DJ, Tang YH et al. Effect of simvastatin on endothelium-dependent vaso-relaxation and endogenous nitric oxide synthase inhibitor. Acta Pharmacol Sin 2004; 25: 893-901.
  59. Sydow K, Munzel T. ADMA and oxidative stress. Atheroscler Suppl 2003; 4: 41-51. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  60. Krzyzanowska K, Mittermayer F, Kopp HP et al. Weight loss reduces circulating asymmetrical dimethylarginine concentrations in morbidly obese women. J Clin Endocrinol Metab 2004; 89: 6277-6281. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  61. Surdacki A, Nowicki M, Sandmann J et al. Effects of acute euglycemic hyperinsulinemia on urinary nitrite/nitrate excretion and plasma endothelin-1 levels in men with essential hypertension and normotensive controls. Metabolism 1999; 48: 887-891. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  62. Goonasekera CD, Shah V, Rees DD et al. Vascular endothelial cell activation associated with increased plasma asymmetric dimethyl arginine in children and young adults with hypertension: a basis for atheroma? Blood Press 2000; 9: 16-21. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  63. Holden DP, Fickling SA, Whitley GS et al. Plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine, a natural inhibitor of nitric oxide synthase, in normal pregnancy and preeclampsia. Am J Obstet Gynecol 1998; 178: 551-556. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  64. Savvidou MD, Hingorani AD, Tsikas D et al. Endothelial dysfunction and raised plasma concentrations of asymmetric dimethylarginine in pregnant women who subsequently develop pre-eclampsia. Lancet 2003; 361: 1511-1517. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  65. Gorenflo M, Zheng C, Werle E et al. Plasma levels of asymmetrical dimethyl-L-arginine in patients with congenital heart disease and pulmonary hypertension. J Cardiovasc Pharmacol 2001; 37: 489-492. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  66. Sydow K, Hornig B, Arakawa N et al. Endothelial dysfunction in patients with peripheral arterial disease and chronic hyperhomocysteinemia: potential role of ADMA.Vasc Med 2004; 9: 93-101. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  67. Yoo JH, Lee SC. Elevated levels of plasma homocyst(e)ine and asymmetric dimethylarginine in elderly patients with stroke. Atherosclerosis 2001; 158: 425-430. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  68. Usui M, Matsuoka H, Miyazaki H et al. Increased endogenous nitric oxide synthase inhibitor in patients with congestive heart failure. Life Sci 1998; 62: 2425-2430. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  69. Hermenegildo C, Medina P, Peiro M et al. Plasma concentration of asymmetric dimethylarginine, an endogenous inhibitor of nitric oxide synthase, is elevated in hyperthyroid patients. J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 5636-5640. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...




Vnitřní lékařství

Vážená paní, pane,
upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

Prohlašuji:

  1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
  2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.


Ne

Ano

Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.