Firmas epigenómicas y metabolómicas del gen APOA2 por interacción de grasas saturadas

Antecedentes: la apolipoproteína A-II (APOA2) es un componente importante de las lipoproteínas de alta densidad (HDL) con un papel biológico indefinido. Se ha demostrado que una variante funcional putativa, -265 T>C (rs5082) dentro del promotor APOA2, interactúa constantemente con la ingesta de grasas saturadas (SFA) para influir en el riesgo de obesidad.

Objetivo: Este estudio implementará un enfoque integrador para caracterizar la base molecular de esta interacción.

Diseño: Los investigadores realizarán una exploración de todo el epigenoma en 80 participantes que portan el genotipo menos común (CC) rs5082 o el genotipo más común (TT) y consumen una cantidad baja (<22 g/d) o alta (≥22 g /d) Dieta SFA, emparejada por edad, sexo, IMC y estado de diabetes en el Estudio de Salud Puertorriqueña de Boston (BPRHS). Luego, los investigadores validarán los hallazgos en participantes seleccionados en Genetics of Lipid Lowing Drugs and Diet Network (GOLDN) (n=379) y Framingham Heart Study (FHS) (n=243). Se realizarán análisis de transcripción y metabolómica para determinar la relación entre el estado epigenético, la expresión del ARNm de APOA2 y los metabolitos sanguíneos.

Fuentes de datos. The Boston Puerto Rican Health Study (BPRHS), Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network (GOLDN) y Framingham Heart Study (FHS) Selección del estudio: En BPRHS, 40 participantes con genotipo CC en APOA2 -265T>C (rs5082 ) serán seleccionados, con 20 reportando una baja ingesta de SFA (<22 g/d) y 20 indicando una alta ingesta de SFA (≥22 g/d). Al hacer coincidir la edad, el sexo, la ingesta de SFA, el estado de diabetes tipo 2 y el IMC de los 40 participantes con el genotipo CC, se seleccionará el segundo grupo de 40 participantes con el genotipo TT de APOA2 -265T>C de la misma población. En GOLDN, se seleccionarán 107 participantes con genotipo CC y 272 con genotipo TT para APOA2 -265T>C, que no estaban tomando medicamentos para la hipertensión, dislipidemia o diabetes, para validar los hallazgos de BPRHS. En FHS, los investigadores incluirán a 73 participantes no emparentados con genotipo CC y 170 con genotipo TT en APOA2 -265T>C, que no tomaron medicamentos para la hipertensión, dislipidemia o diabetes. Los participantes de cada genotipo se dividirán en dos subgrupos según la ingesta de SFA: baja, <22 gramos/día, alta, ≥22 gramos/día.

Extracción de datos. La metilación del ADN en todo el genoma de muestras de ADN aisladas en BPRHS y GOLDN se cuantificó utilizando matrices de 450K de metilación humana Illumina Infinium® (Illumina, San Diego, CA, EE. UU.). La señal de metilación en cada sitio de metilación se estimará como una puntuación β, la proporción de la señal específica de metilación total y el valor P de detección como la probabilidad de que la intensidad total para una sonda determinada se encuentre dentro de la intensidad de la señal de fondo después de la normalización y la cantidad. verificación de control Datos de metiloma de FHS de dbGaP, número de acceso: phg000492.v2, donde se midieron los estados de metilación de 2741 participantes en muestras tomadas de los participantes que asistieron a su visita de examen 8 entre 2005 y 2008, utilizando la matriz Illumina Infinium® human methylation 450K. Las señales de metilación se procesarán y normalizarán como para BPRHS y GOLDN. Los investigadores obtendrán datos del transcriptoma FHS de dbGaP con el registro phe00002.v6. Perfiles metabólicos de muestras de plasma de los 80 participantes de BPRHS para quienes Metabolon, Inc. (Durham, NC, EE. UU.) realizará el análisis de metilomas. Resultados: el índice de masa corporal será el único resultado. Síntesis de datos. (1) El análisis de todo el epigenoma del genotipo APOA2, por ingesta alta y baja de SFA, se llevará a cabo en 80 participantes de casos/controles emparejados de BPRHS, replicados en participantes seleccionados de GOLDN y FHS utilizando modelos mixtos lineales. (2) Se realizará un metanálisis de los resultados de las tres poblaciones utilizando el paquete meta R. La comparación del efecto alélico (beta) de APOA2 -265T>C del metanálisis entre la ingesta alta y baja de SFA será realizado con SAS 9.4 utilizando una prueba t. (3) Las asociaciones entre variantes epigenéticas y genotipos de APOA2 con expresión de ARNm de APOA2 se evaluarán en FHS. (4) El análisis de metabolomas se realizará en los mismos 80 participantes de casos/controles emparejados de BPRHS, y los metabolitos se correlacionarán con variantes epigenéticas en el locus APOA2. (5) Se examinarán las vías metabólicas enriquecidas en relación con las variantes epigenéticas identificadas en la región APOA2.

Plan de traducción del conocimiento: Los resultados se difundirán a través de presentaciones interactivas en reuniones científicas locales, nacionales e internacionales y publicación en revistas de alto factor de impacto. Las audiencias objetivo incluirán a las comunidades científicas y de salud pública con interés en nutrición, diabetes, obesidad y enfermedades cardiovasculares. Se incorporarán y utilizarán los comentarios para mejorar el mensaje de salud pública y se definirán áreas clave para futuras investigaciones. Los tomadores de decisiones de los solicitantes/cosolicitantes se conectarán entre los líderes de opinión para aumentar la conciencia y participar directamente como miembros del comité en el desarrollo de futuras pautas.

Hallazgos preliminares: En BPRHS, los investigadores identificaron que el sitio de metilación cg04436964 presentaba diferencias significativas entre los participantes CC y TT que consumían una dieta rica en SFA, pero no entre los que consumían un bajo contenido de SFA. Se observaron resultados similares en GOLDN y FHS. Además, en FHS, la metilación de cg04436964 se correlacionó negativamente con la expresión de APOA2 en participantes que consumían una dieta alta en SFA. Además, cuando consumían una dieta alta en SFA, los portadores de CC tenían una expresión más baja de APOA2 en comparación con aquellos con el genotipo TT, pero los niveles de expresión eran similares cuando consumían una dieta baja en SFA. Por último, el análisis metabolómico identificó cuatro vías sobrerrepresentadas por las diferencias de metabolitos entre los genotipos CC y TT con una alta ingesta de SFA.

Importancia: los investigadores aplicarán enfoques multiómicos para investigar los fundamentos mecánicos del genotipo APOA2 -265T>C por la interacción SFA vinculada a la condición disruptiva de la obesidad. los investigadores pueden descubrir una desregulación plausible de varias vías metabólicas. Este estudio ilustrará la efectividad de múltiples enfoques ómicos para interacciones bien establecidas entre genes y dieta, y contribuirá con nueva evidencia a las exploraciones en curso sobre el impacto de las grasas saturadas en la salud humana.