Evidencia del polimorfismo 511C>T en el gen de la acil-CoA deshidrogenasade cadena corta en Colombia / Evidence of 511C>T polymorphism in the short chain acyl-CoA dehydrogenase gene in Colombia / Evidência do polimorfismo 511C>T no gene da acil-CoA desidrogenase de cadeia curta na Colômbia

La acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta (SCAD) cataliza la reacción inicial de la ß-oxidación de los ácidos grasos de cadena corta. La deficiencia hereditaria de SCAD ha sido reportada y han sido descritos pocos casos de la misma. El presente estudio pretendió determinar la posible presencia del polimorfismo 511C>T en Caldas (Colombia), debido a que las variantes 625G>A y 511C>T en el gen de la acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta están presentes en el 14% de algunas poblaciones estudiadas, causando algunas veces su deficiencia. El presente estudio es descriptivo. Muestras de sangre de 300 voluntarios fueron estudiadas para el polimorfismo 511C>T mediante la técnica de polimorfismo de conformación de la cadena simple, utilizando ADN amplificado por reacción en cadena de la polimerasa. Los resultados fueron confirmados por secuenciación. El polimorfismo fue identificado en tres personas aparentemente sanas. Existe evidencia de la presencia del polimorfismo 511C>T en el gen de la acil-CoA en Colombia, lo que significa que algunas personas de esta población pueden tener riesgo de sufrir su deficiencia.

Short-chain acyl-CoA dehydrogenase (SCAD) catalyzes the initial reaction in short-chain fatty acid ß-oxidation. Hereditary SCAD deficiency has been reported and only few cases of this disorder have been described. The present study was conducted to determine the possible presence of the 511C>T variation in the short-chain acyl-CoA dehydrogenase gene in Caldas (Colombia), as the 625G>A and 511C>T variations are present in 14% of some studied populations causing its deficiency on some occasions. The present study is descriptive, blood samples of three hundred adult volunteers were tested for 511C>T polymorphism, analysing the polymerase chain reaction amplified cDNA, using a single-stranded conformation polymorphism assay. The results were confirmed by direct bidirectional cycle sequencing using DNA from the positive patients. The polymorphism was identified and confirmed in three healthy persons. This is evidence of the presence of 511C>T polymorphism in the short chain acyl-coA dehydrogenase gene in Colombia, which means that some people in these populations can be at risk of suffering SCAD deficiency.

A acil-CoA desidrogenase de cadeia curta (SCAD) catalisa a reação inicial da b-oxidação dos ácidos graxos de cadeia curta. Foi reportada a deficiência hereditária de SCAD e poucos casos da deficiência foram descritos. O presente trabalho quis determinar a possível presença do polimorfismo 511C>T em Caldas (Colômbia), devido a que as variantes 625G>A e 511C>T no gene da acil-CoA desidrogenase de cadeia curta estão presentes em 14% de algumas populações estudadas, produzindo algumas vezes sua deficiência. O presente estudo é descritivo. Amostras de sangue de 300 voluntários foram analisadas para o polimorfismo 511C>T através da técnica de polimorfismo de conformação da cadeia simples, utilizando DNA amplificado por reação em cadeia da polimerase. Os resultados foram confirmados por sequenciamento. O polimorfismo foi identificado em três pessoas aparentemente saudáveis. Existe evidência da presença do polimorfismo 511C>T no gene da acil-CoA na Colômbia, o que significa que algumas pessoas desta população correm o risco de sofrer sua deficiência.

Distrofia muscular Duchenne y defecto de oxidación de ácidos graso en un paciente pediátrico / Duchenne muscular dystrophy and fatty acid oxidation defect in pediatric patient

Paciente pediátrico, con el diagnóstico de distrofia muscular de Duchenne y deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadenas medias, ambas patologías confirmadas por medio de análisis molecular, al detectarse la deleción de los exones 45 al 50 en el gen DMD, y la mutación A985G en estado homocigoto del gen ACADM...

Geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) mitocondriais: papel das Acil-CoA desidrogenases de cadeia muito longa / Generation of mitochondrial reactive oxygen species (ROS): role of very long chain acyl-coA dehydrogenases

Dietas hiperlipídicas e a esteatose hepática são condições extremamente prevalentes. Trabalhos anteriores mostraram que a esteatose está associada a um aumento na geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), e que isso pode mediar danos no fígado. Neste trabalho nós investigamos os possíveis mecanismos que desencadeiam os aumentos nas taxas de geração de ERO por meio da administração de dietas hiperlipídicas. Nós descobrimos que mitocôndrias de animais sujeitos a dietas hiperlipídicas não apresentaram diferenças significativas quanto a capacidade respiratória máxima e acoplamento, mas eram capazes de gerar mais ERO especificamente quando usados substratos do metabolismo de ácidos graxos. Além disso, foi observado que muitas isoformas de acil-CoA desidrogenases estavam mais expressas nos fígados de animais alimentados pela dieta hiperlipídica. No entanto, quando realizados ensaios de atividade enzimática apenas a acil CoA desidrogenase de cadeia longa (VLCAD) foi mais ativa. Estudos conduzidos com mitocôndrias permeabilizadas e expostas a grupos acil-CoA de diferentes tamanhos sugerem que a VLCAD pode ser uma fonte da produção aumentada de ERO em animais submetidos a dietas hiperlipídicas. Esta produção foi estimulada pela ausência de NAD+. Concluindo, nossos estudos descobriram uma nova fonte importante na geração de ERO estimulada por dietas hiperlipídicas, a VLCAD

High fat diets and accompanying hepatic steatosis are highly prevalent conditions. Previous work has shown that steatosis occurs concomitantly with enhanced reactive oxygen species (ROS) generation, which may mediate further liver damage. Here we investigated mechanisms leading to enhanced ROS generation following high fat diets (HFD). We found that mitochondria from HFD livers present no differences in maximal respiratory rates and coupling, but generate more ROS specifically when fatty acids are used as substrates. Indeed, many acyl-CoA dehydrogenase isoforms were found to be more highly expressed in HFD livers, although only the very long chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) was more functionally active. Studies conducted with permeabilized mitochondria and different chain length acyl-CoA derivatives suggest that VLCAD is a source of enhanced ROS production in mitochondria from HFD animals. This production is stimulated by the lack of NAD+. Overall, our studies uncover VLCAD as a novel, diet-sensitive, source of mitochondrial ROS

Implementación diagnóstica de la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena muy larga / Diagnostic implementation of very long chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency / Implementação diagnóstica da deficiência de acil-CoA desidrogenase de cadeia muito longa

La enzima acil-CoA deshidrogenasa de cadena muy larga (VLCAD) es un homodímero que cataliza la reacción inicial de la ß-oxidación mitocondrial de los ácidos grasos. El presente estudio tuvo como objetivo el análisis de los metabolitos producidos por fibroblastos incubados en presencia de sustratos tritiados vs. deuterados, como herramienta diagnóstica de la deficiencia de VLCAD. Fue encontrada severamente deprimida la oxidación de los sustratos tritiados en los fibroblastos de pacientes con esta enfermedad, asimismo la incubación con sustratos deuterados aportó un perfil característico en esta deficiencia. El método de valoración de agua tritiada, aunque inespecífico, debido a que la oxidación de sustratos tritiados también puede estar deprimida en otras deficiencias, es un buen método para sugerir una deficiencia de acil- CoA deshidrogenasa de cadena muy larga, si el análisis se compara con otros hallazgos propios de la deficiencia enzimática. Sin embargo, la determinación de los metabolitos deuterados es más específica, por encontrarse un perfil característico que muestra niveles elevados de los ácidos grasos octanoico, decanoico, dodecenoico, dodecanoico, tetradecenoico, tetradecanoico y hexadecenoico, lo que la hace diferente de otras deficiencias enzimáticas.

Very long-chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) is a homodimer that catalyzes the initial reaction of fatty acid ß-oxidation. The objective of the present study was to analyse the metabolites produced by fibroblasts incubated with tritiated vs. deuterated substrates, as a diagnostic tool for the diagnosis of VLCAD deficiency. A severe depression for oxidizing the tritiated substrates was observed for these patients' fibroblasts, and a characteristic profile for this deficiency was found when incubating fibroblasts with deuterated substrates. The method which evaluates the production of tritiated water is nonspecific as the oxidation of tritiated substrates can be found depressed in other fatty acid ß-oxidation disorders; however this method can suggest VLCAD deficiency if the tritiated water measurement is compared with others findings related to this deficiency. On the other hand the measurement of deuterated metabolites is more specific as a characteristic profile was found for this deficiency showing increased levels of the following organic acids: octanoic, decanoic, dodecenoic, dodecanoic, tetradecenoic, tetradecanoic and hexadecanoic, which is different from other fatty acid ß-oxidation disorders.

A enzima acil-CoA desidrogenase de cadeia muito longa (VLCAD) é um homodímero que catalisa a reação inicial da ß-oxidação mitocondrial dos ácidos graxos. O presente estudo teve como objetivo a análise dos metabólitos produzidos por Ibroblastos incubados em presença de substratos tritiados vs. deuterados, como ferramenta de diagnóstico da deIciência de VLCAD. Foi encontrada severamente deprimida a oxidação dos substratos tritiados nos Ibroblastos de pacientes com esta doença, do mesmo modo a incubação com substratos deuterados deu um perIl característico nesta deIciência. O método de avaliação de água tritiada, embora não especíIco, devido a que a oxidação de substratos tritiados também pode estar deprimida em outras deIciências, é um bom método para sugerir uma deIciência de acil-CoA desidrogenase de cadeia muito longa, se a análise é comparada com outros achados próprios da deIciência enzimática. Entretanto, a determinação dos metabólitos deuterados é mais especiIca, devido a que se encontra um perIl característico que mostra níveis elevados dos ácidos graxos octanoico, decanoico, dodecenoico, dodecanoico, tetradecenoico, tetradecanoico e hexadecenoico, o que a torna diferente de outras deIciências enzimáticas.

Evidence in Colombia of 625G>A polymorphism in the short chain acyl-CoA dehydrogenase gene, a variation which could cause glutaric aciduria in our populations / Evidencia del polimorfismo 625G>A en el gen de la acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta en Colombia, una variación que podría causar aciduria glutárica en algunas poblaciones del país

Introduction: Short-chain acyl-CoA dehydrogenase (SCAD) is a homotetrameric mitochondrial flavoenzyme that catalyzes the initial reaction in short-chain fatty acid b-oxidation. The SCAD gene is located on chromosome 12q22 and is approximately 13 kb long with 10 exons and 1236 nucleotides of coding sequence. Hereditary SCAD deficiency has been reported and only a few cases of this disorder have been described. Objective: The present study was conducted to determine the possible presence of the 625G>A variation in the short-chain acyl-CoA dehydrogenase gene in Caldas (Colombia), given that variations 625G>A and 511C>T are present in 14% of some studied populations; thereby sometimes causing its deficiency. Methods: This is a descriptive study; blood samples from three-hundred adult volunteers were tested for 625G>A polymorphism, analysing the polymerase chain reaction amplified cDNA, using a single-stranded conformation polymorphism assay. The results were confirmed by direct bidirectional cycle sequencing using DNA from the positive persons. Results: The polymorphism was identified and confirmed in four healthy persons. Conclusion: This is evidence of the presence of 625G>A polymorphism in the short-chain acyl-CoA dehydrogenase gene in Colombia, meaning that some people in our populations can be at risk of suffering SCAD deficiency and its main complication: the ethylmalonic aciduria.

Introducción: La acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta (SCAD) es una flavoenzima homotetramérica mitocondrial que cataliza la reacción inicial de la â-oxidación de los ácidos grasos de cadena corta. El gen SCAD se ubica en el cromosoma 12q22, con una longitud de 13 kb, con 10 exones y 1236 nucleótidos de secuencia codificadora. Se ha informado la deficiencia hereditaria de SCAD y se han descrito pocos casos de la deficiencia. Objetivo: El presente estudio buscó determinar la posible presencia del polimorfismo 625G>A en Caldas, Colombia, debido a que las variantes 625G>A y 511C>T en el gen de la acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta están presentes en 14% de algunas poblaciones estudiadas, causando algunas veces su deficiencia. Métodos: El presente estudio es descriptivo; se estudiaron muestras de sangre de 300 voluntarios para el polimorfismo 625G>A mediante la técnica de polimorfismo de conformación de la cadena simple, con ADN amplificado por reacción en cadena de la polimerasa. Los resultados se confirmaron por secuenciación. Resultados: El polimorfismo se identificó en cuatro personas aparentemente sanas. Conclusión: Existe evidencia de la presencia del polimorfismo 625 G>A en el gen de la acil-CoA en Colombia, lo que significa que algunas personas en la  poblaciones del país pueden estar en riesgo de sufrir deficiencia de SCAD y su principal complicación, la aciduria etilmalónica.

Tráfico de acyl- CoA de membrana y niveles remanentes en glóbulos rojos, plasma y suero, analizados por espectrometría de masas en tandemso de la espectrometría de masas en tándem / Membrane ACYL-CoA traffic and remaning levels in red blood cells, plasma and serum analysed

Existe un cuestionamiento permanente acerca del fluido ideal para el análisis de carnitina y acilcarnitina por medio de la espectrometría de masas en tándem. El presente estudio evalúa el porcentaje de carnitina y acilcarnitinas en glóbulos rojos y la relación con el contenido de carnitina y acilcarnitina en la sangre, plasma y suero. Se centrifugaron muestras de sangre humana, se extrajeron plasma y suero, y se lavaron los glóbulos rojos con diferentes soluciones isotónicas. Se resuspendió el pellet en PBS para la preparación de tarjetas y análisis por espectrometría de masas en tandem. Se encontró que la carnitina y las acilcarnitinas de cadenas corta, media y larga, permanecen en los glóbulos rojos en porcentajes promedio de 43,4; 48;49; y 70% respectivamente. Se encontró una diferencia significativa entre los niveles de carnitina y acilcarnitina en la sangre comparado con sus niveles en plasma o suero (p<0,05). Dada la asociación de la carnitina y las acilcarnitinas con los glóbulos rojos, parece ser que ni la plasma ni el suero son el material ideal para el análisis de carnitina y acilcarnitinas.

There has been a permanent question about the ideal fluid for carnitine and acylcarnitine analysis by tandem mass spectrometry. The present study evaluates the percentage of carnitine and acylcarnitines in red blood cells and the relationship with the carnitine and acylcarnitines content in whole blood, plasma, and serum. Human blood samples were centrifuged, plasma or serum extracted, and blood cells were washed with different isotonic solutions. The final pellet was resuspended in PBS for card preparation and tandem mass spectrometry analysis. It was found that carnitine, short-chain, medium-chain and longchain acylcarnitines remain in red blood cells at average percentages of 43.4; 48; 49; and 70% respectively. A significant difference was found between carnitine and acylcarnitine levels in whole blood compare to its levels in plasma or serum (p<0.05). As carnitine and acylcarnitines remained associated with the blood cells, it seems therefore that plasma (or serum) is not the ideal material for the analysis of carnitine and acylcarnitines.