Signatures épigénomiques et métabolomiques du gène APOA2 par interaction avec les graisses saturées

Contexte : L'apolipoprotéine A-II (APOA2) est un constituant important des lipoprotéines de haute densité (HDL) avec un rôle biologique indéfini. Il a été démontré qu'une variante fonctionnelle putative, -265 T> C (rs5082) au sein du promoteur APOA2, interagit systématiquement avec l'apport en graisses saturées (SFA) pour influencer le risque d'obésité.

Objectif : Cette étude mettra en œuvre une approche intégrative pour caractériser les bases moléculaires de cette interaction.

Conception : Les enquêteurs effectueront une analyse à l'échelle de l'épigénome sur 80 participants porteurs du génotype le moins courant (CC) rs5082 ou du génotype le plus courant (TT) et consommant soit une faible (<22 g/j) soit une forte (≥22 g /d) Régime SFA, apparié pour l'âge, le sexe, l'IMC et le statut diabétique dans l'étude de santé portoricaine de Boston (BPRHS). Les chercheurs valideront ensuite les résultats chez des participants sélectionnés du réseau GOLDN (Génétique des médicaments hypolipidémiants et de l'alimentation) (n = 379) et de la Framingham Heart Study (FHS) (n = 243). Des analyses de transcription et de métabolomique seront menées pour déterminer la relation entre le statut épigénétique, l'expression de l'ARNm de l'APOA2 et les métabolites sanguins.

Les sources de données. La Boston Puerto Rican Health Study (BPRHS), le Genetics of Lipid Lowering Drugs and Diet Network (GOLDN) et la Framingham Heart Study (FHS) Sélection des études : Dans la BPRHS, 40 participants avec un génotype CC à APOA2 -265T>C (rs5082 ) seront sélectionnés, 20 rapportant un faible apport en AGS (<22 g/j) et 20 indiquant un apport élevé en AGS (≥22 g/j). En faisant correspondre l'âge, le sexe, l'apport en AGS, le statut de diabète de type 2 et l'IMC pour les 40 participants avec le génotype CC, le deuxième groupe de 40 participants avec le génotype TT de APOA2 -265T>C sera sélectionné dans la même population. Dans GOLDN, 107 participants avec le génotype CC et 272 avec le génotype TT pour APOA2 -265T>C, qui ne prenaient pas de médicaments pour l'hypertension, la dyslipidémie ou le diabète, seront sélectionnés pour valider les résultats du BPRHS. Dans FHS, les chercheurs incluront 73 participants non apparentés avec le génotype CC et 170 avec le génotype TT à APOA2 -265T>C, qui n'ont pas pris de médicaments pour l'hypertension, la dyslipidémie ou le diabète. Les participants de chaque génotype seront ensuite divisés en deux sous-groupes en fonction de l'apport en AGS : faible, <22 grammes/jour, élevé, ≥22 grammes/jour.

Extraction de données. La méthylation de l'ADN à l'échelle du génome d'échantillons d'ADN isolés dans BPRHS et GOLDN a été quantifiée à l'aide de puces à méthylation humaine Illumina Infinium® 450K (Illumina, San Diego, Californie, États-Unis). Le signal de méthylation à chaque site de méthylation sera estimé comme un score β, la proportion du signal spécifique à la méthylation totale et la valeur P de détection comme la probabilité que l'intensité totale pour une sonde donnée tombe dans l'intensité du signal de fond après normalisation et quantité vérification de contrôle. Données sur le méthylome FHS de dbGaP, numéro d'accession : phg000492.v2, où les statuts de méthylation de 2 741 participants ont été mesurés dans des échantillons prélevés sur des participants assistant à leur 8e visite d'examen entre 2005 et 2008, à l'aide de la matrice de méthylation humaine Illumina Infinium® 450 K. Les signaux de méthylation seront traités et normalisés comme pour BPRHS et GOLDN. Les enquêteurs obtiendront les données du transcriptome FHS de dbGaP sous l'accession phe00002.v6. Profilage métabolique des échantillons de plasma des 80 participants du BPRHS pour lesquels l'analyse du méthylome sera effectuée par Metabolon, Inc. (Durham, Caroline du Nord, États-Unis) Résultats : L'indice de masse corporelle sera le seul résultat. Synthèse des données. (1) Une analyse à l'échelle de l'épigénome du génotype APOA2, par apport élevé et faible en AGS, sera menée chez 80 participants cas/témoins appariés de BPRHS, répliqués chez des participants sélectionnés de GOLDN et FHS à l'aide de modèles mixtes linéaires. (2) Une méta-analyse des résultats des trois populations sera menée à l'aide du package meta R. réalisée avec SAS 9.4 à l'aide d'un test t. (3) Les associations entre les variants épigénétiques et les génotypes APOA2 avec l'expression de l'ARNm APOA2 seront testées en FHS. (4) L'analyse du métabolome sera effectuée chez les mêmes 80 participants cas/témoins appariés de BPRHS, et les métabolites seront corrélés avec les variantes épigénétiques au locus APOA2. (5) Les voies métaboliques enrichies seront examinées en relation avec les variants épigénétiques identifiés dans la région APOA2.

Plan d'application des connaissances : Les résultats seront diffusés par le biais de présentations interactives lors de réunions scientifiques locales, nationales et internationales et de publications dans des revues à facteur d'impact élevé. Les publics cibles comprendront la santé publique et les communautés scientifiques qui s'intéressent à la nutrition, au diabète, à l'obésité et aux maladies cardiovasculaires. Les commentaires seront intégrés et utilisés pour améliorer le message de santé publique et les principaux domaines de recherche future seront définis. Les décideurs des candidats/cocandidats établiront un réseau parmi les leaders d'opinion pour accroître la sensibilisation et participer directement en tant que membres du comité à l'élaboration des futures lignes directrices.

Résultats préliminaires : Dans BPRHS, les enquêteurs ont identifié le site de méthylation cg04436964 comme présentant des différences significatives entre les participants CC et TT consommant un régime riche en AGS, mais pas parmi ceux consommant peu d'AGS. Des résultats similaires ont été observés dans GOLDN et FHS. De plus, dans le FHS, la méthylation de cg04436964 était négativement corrélée à l'expression d'APOA2 chez les participants consommant un régime riche en AGS. De plus, lorsqu'ils consommaient un régime riche en AGS, les porteurs de CC avaient une expression d'APOA2 plus faible que ceux du génotype TT, mais les niveaux d'expression étaient similaires lorsqu'ils consommaient un régime pauvre en AGS. Enfin, l'analyse métabolomique a identifié quatre voies comme surreprésentées par les différences de métabolites entre les génotypes CC et TT avec un apport élevé en AGS.

Importance : Les chercheurs appliqueront des approches multi-omiques pour étudier les fondements mécanistes du génotype APOA2 -265T>C par interaction SFA liée à l'état perturbateur de l'obésité. les chercheurs peuvent découvrir une dérégulation plausible de plusieurs voies métaboliques. Cette étude illustrera l'efficacité de plusieurs approches omiques pour les interactions gène-alimentation bien établies et apportera de nouvelles preuves aux explorations en cours de l'impact des graisses saturées sur la santé humaine.