Estudos da atividade do receptor da LDL em pacientes com Hipercolesterolemia Familial / Studies of LDL receptor activity in patients with familial hypercholesterolemia

A hipercolesterolemia familial (HF) é uma doença autossômica dominante considerada como uma das formas mais graves de hiperlipidemia, assim como, a principal causa de morbi-mortalidade por ser o principal fator desencadeante da aterosclerose. A alteração primária e mais freqüente da HF incide no gene do receptor da LDL (LDLr), sabe-se que mais de 1600 mutações são descritas na literatura e a principal consequência dessas alterações resultam no comprometimento da remoção da LDL, aumentando a concentração plasmática. Atualmente, o ultrasequenciamento genômico permite gerar muitos dados, que podem identificar novas mutações gênicas de forma eficiente, reprodutiva e rápida. No entanto, somente a validação da nova mutação por atividade funcional pode realmente estabelecer a associação com a doença. O presente estudo tem como objetivo realizar a análise da atividade do receptor da LDL, identificadas através do sequenciamento de alto rendimento, no gene LDLr realizado pelo nosso grupo de pesquisa e correlacionar com dados clínicos, in vitro, in silico e estrutural. Para cumprir esta meta, os linfócitos T dos portadores de HF foram isolados do sangue periférico, cultivados e submetidos a estímulo para a expressão de receptores da LDL, incubados com LDL marcada para avaliação de ligação e interiorização pelas células de cada paciente. Dos 30 pacientes selecionados para esse estudo, 63% apresentaram mutação no LDLR, sendo que quase todas as variantes (p.Gly373Asp, p.Asp601His, p.Ile488Thr, p.Gly549Asp, p.Gly592Glu e Gly681Asp) são localizadas no segundo domínio entre os éxons 7 ao 14. De acordo com o docking molecular a variante p.Gly592Glu (rs137929307), que já foi identificada na população polonesa, espanhola e brasileira, já relacionada com a HF, pode aumentar a interação do LDLr com a ApoB e consequentemente o modo de interação entre as proteínas, no estudo in vitro foi possível notar um aumento tanto na média de fluorescência da ligação e da ligação e interiorização em relação a quantidade de LDLr na superfície celular

Familial hypercholesterolemia (HF) is an autosomal dominant disease considered as one of the most severe forms of hyperlipidemia, as well as the main cause of morbidity and mortality because it is the main triggering factor for atherosclerosis. The primary and more frequent alteration of the HF affects the LDL receptor gene (LDLr), it is known that more than 1600 mutations are described in the literature and the main consequence of these alterations results in the compromise of the LDL removal, increasing the plasma concentration. Nowadays, genomic ultrasequencing allows the generation of many data, which can identify new gene mutations efficiently, reproductively and rapidly. However, only the validation of the new functional activity mutation can actually establish association with the disease. The aim of the present study was to analyze LDL receptor activity, identified by high-throughput sequencing, in the LDLr gene performed by our research group and to correlate with clinical, in vitro, in silico and structural data. To meet this goal, the T lymphocytes from the HF carriers were isolated from the peripheral blood, cultured and challenged for the expression of LDL receptors, incubated with labeled LDL for binding assessment and internalization by the cells of each patient. Of the 30 patients selected for this study, 63% had a mutation in LDLR, and almost all variants (p.Gly373Asp, p.Asp601His, p.Ile488Thr, p.Gly549Asp, p.Gly592Glu and Gly681Asp) are located in the second domain between exons 7 to 14. According to the molecular docking the variant p.Gly592Glu (rs137929307), which has already been identified in the Polish, Spanish and Brazilian population, already related to HF, can increase the interaction of LDLr with ApoB and consequently the mode of interaction between proteins, in the in vitro study it was possible to note an increase in both the mean fluorescence of binding and binding and internalization in relation to the amount of LDLr on the cell surface

Otimizaçäo da técnica de RT-PCR para avaliaçäo da expressäo gênica do receptor da LDL em células mononucleares periféricas de indivíduos hipercolesterolêmicos tratados com medicamentos hipolipemiantes / Optimized RT-PCR assay to evaluate LDL receptor mRNA levels in peripheral mononuclear cells from hypercholesterolemic individuals treated with lipid-lowering drugs

Foi otimizado o método de RT-PCR para avaliar a expressäo gênica do recptor de LDL (RLDL) em células mononucleares periféricas (CMP), provenientes de indivíduos hipercolesterolêmicos tratados com agentes hipolipemiantes. As CMP foram isoladas a partir de 10 mL de sangue periférico por centrifugaçäo sob gradiente de Ficoll-Paque Plus. O RNA total foi extraído utilizando o reagente Trizol, ressuspendido em água tratada com DEPC e quantificado por espectrofotometria a 260 nm. O cDNA foi sintetizado a partir de 1 µg de RNA utilizando a enzima SuperScript TM II RT RNAse-. A seguir, o gene do RLDL foi amplificado pela técnica de PCR. Os produtos de amplificaçäo foram avaliados por eletroforese em gel de agarose a 1,5 por cento e fotografados. Os genes da gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase (GAPDH) e da ß-actina foram amplificados como controles internos utilizando a mesma metodologia descrita. A expressäo gênica do RLDL foi determinada pelas relaçöes entre a intensidade das bandas dos produtos amplificados do RLDL e GAPDH (RLDL/GAPDH) e do RLDL e ß-actina (RLDL/ß-actina), determinadas por densitometria das fotografias. Em resumo, o método otimizado permite a rápida avaliaçäo da expressäo gênica do RLDL em CMP, sem a necessidade de componentes radioativos.

Expression of low density lipoprotein receptors in lymphoblasts induced by anti-CD3 antibody in patients with hypercholesterolemia

Familial hypercholesterolemia(FH) is a disease based on defects of low-density lipoprotein receptors(LDL-R). To interrupt and control the natural course of this disease, early identification of these patients is important. The routine lipid profile tests for hypercholesterolemia can not differentiate objectively FH from secondary hypercholesterolemia. The exact diagnosis of FH heterozygotes is especially essential because it is easier to develop premature coronary heart diseases compared with secondary hyper-cholesterolemia. A simplified rapid and precise method for the mass screening of FH patients and the differentiation between FH heterozygote and secondary hyperlipidemia was needed. For the test, lymphocytes were used as target cells in LDL-R assay. After a 5 day culture with anti-CD3 Ab as a mitogen, indirect immunofluorescence stain and flow cytometric analysis were applied. The results were as follows; 74 +/- 9% of the stimulated lymphoblasts from normal controls expressed LDL-R activity. Cultured, but unstimulated, lymphocytes of normal controls showed 27 +/- 8% positivity and total cultured lymphocytes showed positivity of 46 +/- 11% positivity. Lymphoblasts, unstimulated lymphocytes, and total cultured lymphocytes from hyper-cholesterolemia without FH showed 74 +/- 10%, 25 +/- 10% and 50 +/- 17%, respectively, which showed no significant differences from normal control groups. FH Heterozygotes showed LDL-R positivity, 21 +/- 11% in lymphoblasts, 11 +/- 6% in unstimulated lymphocytes and 18 +/- 7% in total cultured lymphocytes. These data imply that adequately stimulated lymphocytes might be used for detecting defects in LDL-R and used to differentiate FH from secondary hypercholesterolemia.