Determinantes Genéticos de Triglicéridos Plasmáticos

Disertantes:

Cheratto, MilagrosOlmedo, DanielaTeruel, 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 HDL-C• 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:

• 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)

LIPOPROTEIN LIPASA

• 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• -455T>C• Se encuentran en las secuencias reguladoras

de APOC3.• Existen otras variantes.

Atenúan la acción de Apo CIII aumentando las [TG] en plasma.

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 FAMILIARESFactor 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.

GWAS • Identificación de Regiones Genómicas asociadas con Rasgos de Interés

Mapeo Fino

• 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.

Resecuensiación• Identificar variantes funcionales comunes en la población• Identificar mutaciones por delación raras en los extremos

Anotación Funcional• In vitro: experimentos bioquímicos para determinar función de

genes y las variantes• In vivo: determinar efectos de los genes y relacionar con

aspectos de la enfermedad

Aplicación Clínica

• Predicción de riesgo: Diagnostico preclínico de HTG• Predicción de riesgo: Diagnostico preclínico de ECV• Farmacogenomica: respuesta de fibratos• Drogas y desarrollo de rasgos clínicos

Directrices para el futuro

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.

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