Determinantes genéticos de triglicéridos plasmáticos

Report
eterminantes Genéticos de
Triglicéridos Plasmáticos
Disertantes:
Cheratto, Milagros
Olmedo, Daniela
Teruel, Nicolás
Velasco Gallardo, Isis
Determinantes genéticos de
triglicéridos plasmáticos
Chistopher T. Johansen, Sekar Kathiresan, Robert A. Hegele
Introducción
• Las concentraciones plasmáticas de TG son un
complejo rasgo poligénico.
• La concentración plasmática es un riesgo
fuerte y un factor independiente para las
enfermedades cardiovasculares.
OBJETIVO
La identificación de genes y variantes
genéticas asociadas con la concentración
plasmática de TG enriquecerá la comprensión
de vías bioquímicas que participan en el
metabolismo de TLR.
• GWAS:
Estudio de Asociación de todo el Genoma.
Pruebas para la asociación de las variantes
genéticas comunes con frecuencias mayor al
1% (SNPs).
• DESEQUILIBRIO DE LIGAMIENTO:
Es la asociación por proximidad entre el gen
portador de la mutación y el marcador
polimórfico.
• LOCUS GWAS:
Es una región genómica marcada por una
variante en común estadísticamente asociada
con TG.
• GLGC: Consorcio de Genética Global de
Lípidos.
• Se estudiaron 32 loci que albergan variantes
comunes que contribuyen a las variaciones de
las [TG].
PLEIOTROPISMO
• Participación de un solo gen o variante genética
en múltiples fenotipos biológicos.
• Es una característica relativamente común de los
determinantes genéticos de los lípidos
plasmáticos.
• 21/32: Se asociaron con al menos un rasgo
lípidico adicional.
• 6 loci se asociaron con LDL total, o LDL-C
• 8 loci se asociaron con HDL-C
• 7 loci con niveles de Colesterol total, LDL-C y HDLC
• 11 loci tenían asociaciones especificas solo con
TG.
TABLA 1. Loci identificados por GLGC que albergan las variantes genéticas
comunes asociadas con la concentración plasmática de TG en el ayuno
¿Como se buscan los SNP?
• 15/32 loci se asocian a TG y con los niveles de
HDL-C en todo el genoma
TABLA 2. Metaanálisis GLGC de loci genéticos asociados con concentraciones
tanto de TG plasmáticos y HDL-C
ESTUDIOS EN POBLACIONES
MULTIETNICAS
• GWAS ha sido realizado en poblaciones
predominantemente europeas.
• GLGC en pequeños grupos multietnicos
(Europa, Asia y Africa).
GWAS DE HIPERTRIGLICERIDEMIA
• HTG se define como una concentración de TG
plasmáticos en ayuno mayor al percentil 95.
Figura 1. Distribución de frecuencias de las concentraciones en ayunas de triglicéridos
plasmáticos (TG). Las barras blancas representan los sujetos masculinos, y las barras negras
representan los sujetos femeninos. Los sujetos con concentración plasmática de TG > 3,37
mmol · l -1 están en el percentil 95, considerado el umbral para la hipertrigliceridemia (HTG).
Para convertir mmol · l -1 a mg · dl -1, se multiplica por 88,6. La concentración plasmática
máxima TG en la muestra fue de 45 mmol · l -1. Los datos se obtuvieron de la Encuesta de
Salud Cardiovascular Canadiense, un estudio transversal basado en la población incluida de >
26.000 participantes de varias estirpes y edades de 18 a 74 años de edad, del área
metropolitana, urbana y áreas rurales de Canadá.
CARACTERISTICAS CLÍNICAS Y
BIOQUIMICAS DE HTG:
•
•
•
•
Xantomas eruptivos o tuberosos
Lipemia retinalis
Hepatoesplenomegalia y pancreatitis.
Aspecto turbio del suero.
• 29/32 alelos asociados a TG estan
sobreexpresados en los pacientes HTG (en
comparación con los controles).
• Por lo tanto, los loci que determinan la
concentración de TG en plasma en la
población general también aumentan la
susceptibilidad de los pacientes a HTG.
LOCI ASOCIADOS A HTG
TABLA 3. Genes identificados asociados a TG por diversas metodologías
involucradas en HTG.
• El fenotipo de HTG general es heterogéneo.
• Se clasifico utilizando el Sistema de
Fredickson para los Fenotipos HLP (basado en
cuantificación por ultra centrifugación y
electroforesis), sin embargo esta clasificación
es indistinguible a nivel de los genotipos SNP.
Se postula la siguiente hipótesis:
• HLP2B: Presencia de alelos asociados a LDL.
• HLP 3: genotipo APOE Ɛ2/Ɛ2, se asocia con
disbetalipoproteinemia.
• HLP4: HTG moderada con el numero mínimo
de variantes comunes.
• HLP5: HTG grave, por acumulación de nuevos
alelos de riesgo.
HIPOTRIGLICERIDEMIA CLÍNICA
• Personas aparentemente saludables, sin
condiciones clínicas.
• Trastornos monogénicos autosómicos
recesivos:
– Abetalipoproteinemia (ABL)
Mutación en
MTP
– Hipobetalipoproteinemia homocigota (HHBL)
Mutación en ApoB
– Hipolipidemia familiar combinada (FCH)
Mutación en ANGPTL3.
• ApoB-48 y ApoB-100 se sintetizan en los
enterocitos y hepatocitos respectivamente.
• Son el producto de la transcripcion del gen
APOBEC1.
• MTP carga lipidos de la dieta a los QM y TG
endogenos a las VLDL.
Los fenotipos clinicos para ABL y HHBL incluyen:
•
•
•
•
•
•
•
Retinopatia
Alteracion del metabolismo oseo
Neurópatia
Miopatia
Coagulopatia
Bajo riesgo de aterosclerosis
Esteatosis
NUEVOS TRATAMIENTOS
• Lomitapide
• Mipomersen
• Inhibición molecular de ANGPTL3
VARIANTES FUNCIONALES DE GENES
CLASICOS:
LIPOPROTEIN LIPASA
• Codificada en el cromosoma 8
• Sintetizada en corazón, tejido adiposo y
musculo esquelético.
• Se secreta en la vasculatura y se une a la
GPIHBP-1 .
• Hidroliza la TLR para liberar Ác. Grasos.
• Fuerte regulación dietética y hormonal,
también por cofactores adicionales (Apo CII)
• La principal variante TG asociada a LPL es un
SNP intergenico localizado downstream del
gen de la LPL.
• Hay una segunda variante asociada a LPL que
confiere 3 veces mayor riesgo de HTG.
VARIANTES
• D9N: Sustitucion de ác. Aspártico por
Aparagina, disminuyendo la actividad de la
LPL.
• N291S: Sustitución de Asparagina por Serina,
disminuyendo la actividad de la LPL y
promueve la monomerizacion.
• S447X: Sustitución de Serina por un codon de
terminación, aumentando la actividad de LPL
y mejora el aclaramiento de las TRL.
APOLIPOPROTEINA A-V:
• El gen APOA5 se encuentra dentro de un
cluster en el cromosoma 11.
• Codifica para la ApoA-V expresada en higado,
que mejora la actividad de la LPL.
• El 80% se asocia a QM, VLDL y HDL
• El 20% se retiene en un pool intrahepático.
• Regulacion por lipoproteina del plasma, la
homeostasis de la glucosa y agonistas de
PPARα
VARIANTES
• La principal variante APOA5 asociada a TG es
un SNP intergenico localizado downstream de
cluster.
• Variante S19W: sustitución de serina por
triptofano. Impide la translocación de la
proteína y la secreción. Son 6 veces mas
propensos a ser diagnosticados con HTG
grave.
• Variantes en promotores: -3A>G y -1131T>C
APOLIPOPROTEINA C-III
• El gen APOC3 se encuentra en un cluster en el
cromosoma 11.
• Inhibe la hidrolisis de TG mediada por la LPL.
• Promueve el ensamblaje y la secrecion de
particulas VLDL.
• Gen candidato para Hiperlipidemia familiar
combinada.
• APOC3 es un determinante crucial de la
concentracion plasmatica de TG.
-
VARIANTES
• -482C>T
Atenúan la acción de Apo CIII aumentando las [TG]
en plasma.
• -455T>C
• Se encuentran en las secuencias reguladoras
de APOC3.
• Existen otras variantes.
PROTEINA ANGIOPOYETINA-3
(ANGPTL-3)
• Pertenece a una familia de 7 angiopoyetinas,
implicadas en el metabolismo de
Lipoproteínas y angiogénesis.
• Parece inhibir la actividad catalítica de la LPL.
• Abundante en plasma.
• Regulada por elementos de respuesta del
promotor del receptor X del hígado.
Inhibición de la actividad
catalítica de la LPL
VARIANTES
• La principal variante es un SNP intronico en el
gen DOCK7 que se encuentra upstream del
ANGPTL-3
NUEVOS LOCI ASOCIADOS A TG
PROTEINA REGULADORA DE GLUCOQUINASA:
• Se expresa en higado.
• Regulador alosterico de glucoquinasa.
VARIANTES:
• P446L Sustitución de Prolina por Leucina.
Interrumpen la sensibilidad de la regulación
alosterica por [Fructosa-6P]
Regulador de Glucoquinasa
GCKR (-)
APOLIPOPROTEINA B
Posee dos variantes:
• S4338I: sustitución de serina por isoleucina.
• La otra variante se asocio con un aumento
del riesgo de HTG (120 Kb).
PROTEINA DE TRANSFERENCIA DE
FOSFOLIPIDOS (PLTP)
• Afecta la función de las lipoproteínas
• Se secreta en el plasma de múltiples tejidos.
• Regulado por unión del receptor farnesoide X
(FXR) y LXR.
• Las variantes comunes estan asociadas con un
efecto HDL protector.
DESATURASA DE ÁC. GRASOS
• El cluster del FADS1-2-3 esta asociado con TG
plasmáticos e inversamente con las [HDL-C]
plasmáticas.
• Codifican para enzimas responsables del
metabolismo de ác. Grasos poliinsaturados.
Otros
•Drosophila homólogo Tribbles 1
•Elemento de respuesta de
Carbohidratos vinculado a proteína.
OTROS ENFOQUES
VINCULACION Y ESTUDIOS FAMILIARES
Factor de transcripción 1 upstream:
• Es el enfoque mas potente para trastornos en los
que un solo gen explica completamente el
fenotipo.
• Es responsable de la regulación de muchas
proteínas implicadas en el metabolismo de
glucosa y lípidos, incluyendo ApoA-V y ApoCIII,
tambien enzimas como la sintasas de ác. Grasos y
la GCK.
Deficiencia de Lipasa Combinada (Factor de
maduración de lipasa 1):
• Fue descripto en ratones, se encuentra en el
cromosoma 17
• Herencia autosómica recesiva.
• Son deficientes en LPL y Lipasa hepática.
• El gen Tmem112 codifica el LMF1 que
estimula la maduracion de LPL y Lipasa
Hepatica.
Deficiencia de Glicosilfosfatidilinositol anclado a
HDL-proteina de union 1:
• Dirigen grasas a corazón y tejido Adiposo.
• La enzima posee un residuo acidico que parece
unirse a sustratos de unión a Heparina.
• Otro residuo es necesario para la translocación a
la superficie de la célula endotelial.
Directrices para el futuro
• Identificación de Regiones Genómicas asociadas con Rasgos de Interés
GWAS
Mapeo
Fino
Resecuensiació
n
• Reducir locus asociados con el promotor, gen, dominio, etc, usando patrones complejos de desequilibrio
de ligamiento entre las etnias.
• Ampliar las asociaciones étnicas adicionales y fenotipos relacionados.
• Identificar variantes funcionales comunes en la población
• Identificar mutaciones por delación raras en los extremos
• In vitro: experimentos bioquímicos para determinar función de genes y las variantes
Anotación • In vivo: determinar efectos de los genes y relacionar con aspectos de la enfermedad
Funcional
• Predicción de riesgo: Diagnostico preclínico de HTG
• Predicción de riesgo: Diagnostico preclínico de ECV
Aplicación • Farmacogenomica: respuesta de fibratos
Clínica
• Drogas y desarrollo de rasgos clínicos
Puntuación de Riesgo de
Framingham
NO OLVIDAR que el tratamiento farmacológico debe ir acompañado en cambios en
la modalidad de vida y factores externos que afecten al desarrollo de la
enfermedad.
Conclusión
Una comprensión mas completa de las variantes
de los genes que modulan los TG plasmáticos
permitirá el desarrollo de marcadores de
riesgo, diagnostico, pronostico y la respuesta a
los tratamientos y podría ayudar a especificar
las nuevas orientaciones de las interacciones
terapéuticas.
¿Ideas
claras?
¡GRACIASPOR SU
ATENCIÓN!

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