abcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCSão Paulo, SP, BrazilMD8jbSzdyPP5yTrX7mDcLZF00008S0066-782X2007000300008S0066-782X(07)0880030810.1590/S0066-782X2007000300008Artigos OriginaisPolimorfismo S447X da lipase lipoprotéica: influência sobre a incidência de doença arterial coronariana prematura e sobre os lípides plasmáticosAlmeidaKátia A.StrunzCélia M. C.MaranhãoRaul C.MansurAntonio P.São PauloSão PauloUniversidade de São PauloFM Hospital das ClínicasBrazil032007883297303170820062007200610032006This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do polimorfismo S447X sobre os lípides plasmáticos em pacientes com doença arterial coronariana (DAC) prematura. MÉTODOS: Os lípides plasmáticos e a genotipagem foram determinados em 2 grupos: 313 pacientes com DAC prematura (<55 anos) e 150 controles sem DAC. RESULTADOS: A freqüência do polimorfismo S447X foi de 18% nos pacientes com DAC e de 23% no grupo controle. O polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica está relacionado com diminuição das concentrações plasmática de triglicérides nos pacientes do sexo masculino com DAC, não havendo essa relação no sexo feminino. CONCLUSÃO: A presença do polimorfismo S447X da lípase lipoprotéica não foi associada à incidência de DAC.
Mutações da lípase lipoprotéicacolesterollipoproteínastriglicérides21052007
ARTIGO ORIGINAL
Polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica: influência sobre a incidência de doença arterial coronariana prematura e sobre os lípides plasmáticos
Kátia A. Almeida; Célia M. C. Strunz; Raul C. Maranhão; Antonio P. Mansur
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas – FMUSP - São Paulo, SP
Correspondência
RESUMO
OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do polimorfismo S447X sobre os lípides plasmáticos em pacientes com doença arterial coronariana (DAC) prematura.
MÉTODOS: Os lípides plasmáticos e a genotipagem foram determinados em 2 grupos: 313 pacientes com DAC prematura (<55 anos) e 150 controles sem DAC.
RESULTADOS: A freqüência do polimorfismo S447X foi de 18% nos pacientes com DAC e de 23% no grupo controle. O polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica está relacionado com diminuição das concentrações plasmática de triglicérides nos pacientes do sexo masculino com DAC, não havendo essa relação no sexo feminino.
CONCLUSÃO: A presença do polimorfismo S447X da lípase lipoprotéica não foi associada à incidência de DAC.
Palavras-chave: Mutações da lípase lipoprotéica, colesterol, lipoproteínas, triglicérides.
Introdução
A lipase lipoprotéica é a enzima que catalisa a hidrólise dos triglicérides dos quilomícrons e das lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL). Essa reação ocorre na superfície endotelial dos capilares sangüíneos, onde a lipase fica presa através de moléculas de proteoglicanos. As lipoproteínas ricas em triglicérides ligam-se à lipase por meio da apolipoproteína (apo) CII, presente na superfície da lipoproteína, a qual também estimula a ação enzimática. Os produtos de degradação dos triglicérides, ácidos graxos e glicerol, são absorvidos por tecidos como o adiposo e o músculo, onde são reesterificados e armazenados1. Esse mecanismo possibilita o armazenamento e a disponibilização pelo organismo da sua fonte energética mais importante, as gorduras.
A diminuição na atividade da lipase lipoprotéica pode influenciar as concentrações de lípides plasmáticos causando graus variados de hipertrigliceridemia isolada ou associada a hipercolesterolemia2. Mais de 60 diferentes mutações do gene da lipase lipoprotéica foram descritas até agora, podendo resultar tanto na diminuição da síntese da enzima quanto na sua atividade. Além disso, a hipertrigliceridemia causa diminuição da HDL3,4.
Isso se dá pela lei de ação de massas e pela presença das proteínas de transferência de lípides, como a proteína de transferência do éster de colesterol (CETP) que tende a transferir os ésteres de colesterol das HDL para as VLDL. Desse modo, mutações no gene da lipase lipoprotéica que afetem a ação enzimática podem contribuir para o risco de DAC, mediante o seu impacto na concentração dos lípides plasmáticos5,6.
O gene da lipase lipoprotéica (LPL) está localizado no cromossomo 8p227. É composto por 10 exons, interrompidos por 9 introns, com massa molecular de aproximadamente 30 Kb, e codifica uma proteína com 475 aminoácidos8,9. Das várias mutações descritas no gene, a LPL Asp9Asn, Asn291Ser e a S447X são as mais importantes pela maior freqüência e influência na suscetibilidade à aterosclerose3,10,11.
O polimorfismo S447X é um dos mais freqüentes entre as várias proteínas envolvidas no metabolismo intravascular de lípides, incidindo em 17% a 22% da população caucasiana12-14. Ocorre no exon 9 do gene LPL, havendo a substituição de citosina (C) por guanina (G) na posição 159515,16. Isso resulta na troca de uma serina por um códon de terminação e na supressão dos dois últimos aminoácidos, serina e glicina na posição 447 da proteína11. O efeito do polimorfismo sobre a atividade da lipase lipoprotéica é controverso.
Testada in vitro, a atividade tem sido descrita tanto como muito aumentada6 e aumentada17 quanto como ligeiramente diminuída18, mas na maioria dos estudos não estava alterada19,20.
Alguns trabalhos indicam que o polimorfismo S447X pode ser favorável ao catabolismo das VLDL, diminuindo a concentração de triglicérides de jejum6,13,14,21,22, com pequena elevação nas concentrações de HDL-colesterol13,14. A hipertrigliceridemia associada à concentração de HDL diminuída constitui um fator de risco importante no desenvolvimento de DAC. Dessa forma, o polimorfismo S447X poderia ter um papel antiaterogênico.
Tendo em vista a grande freqüência desse polimorfismo e os resultados heterogêneos provenientes do estudo em outras populações, julgamos importante avaliar o seu impacto tanto sobre os lípides plasmáticos como sobre a incidência de DAC prematura em uma amostragem da população brasileira. Nessa, predomina intensa miscigenação racial não observada nas outras populações em que o polimorfismo foi descrito.
Métodos
Casuística - Foram estudados 150 indivíduos sem história clínica de DAC (sem DAC), 60 do sexo masculino e 90 do sexo feminino, funcionários do Instituto do Coração da FMUSP, e 313 pacientes com DAC prematura, definida como manifestação clínica da doença antes dos 55 anos, sendo 182 do sexo masculino e 131, do feminino, selecionados no ambulatório do Instituto. No grupo sem DAC foram incluídos indivíduos com avaliações clínica, cardiológica e eletrocardiograma de repouso e de esforço normais. No grupo com DAC foram incluídos pacientes com a doença documentada angiograficamente, ou com episódio de infarto do miocárdio diagnosticado pela dor precordial e presença de alterações eletrocardiográficas características.
Foram excluídos deste estudo portadores de doenças reumáticas, hepáticas, renais, endócrinas, neurológicas e mulheres grávidas.
Todos os participantes eram voluntários e assinaram um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.
Análises bioquímicas - As análises de triglicérides, colesterol e HDL colesterol foram realizadas em equipamento automatizado, Cobas Integra 700, Roche, utilizando-se testes enzimaticocolorimétricos específicos do equipamento. Os valores do LDL-colesterol foram calculados pela fórmula de Friedewald e cols.23.
Genotipagem - O DNA genômico foi isolado de sangue periférico segundo o método de Miller e cols.24. A lise de hemácias foi realizada por meio de mistura de cloreto de amônio 0,144 M e bicarbonato de amônio 0,01 M em quantidade igual ao volume de sangue. Após centrifugação os núcleos celulares foram lisados com 3,0 mL de tampão Tris-HCl 10 mMpH 8.0; NaCl 400 mM; Na2EDTA 0,5 M pH 8,0; 200 µL de SDS 10%; 500 µL de tampão com proteinase K (10 µL de proteinase K; 50 µL SDS 10%; 2 µL de Na2EDTA 0,5 M pH 8; 0,488 mL de água destilada). As proteínas foram removidas por precipitação salina com 1 mL de NaCl 6 M. O DNA presente no sobrenadante foi isolado, purificado por precipitação em etanol absoluto e ressuspendido com 100 µL de tampão (Tris-HCl 10 mM; EDTA 1 mM pH 8) e mantido a -20°C.
Nos resultados o polimorfismo S447X foi apresentado com a nomenclatura do gene, ou seja, LPL C1595G. O polimorfismo foi analisado pela amplificação do DNA genômico, por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR), seguida da técnica do polimorfismo de tamanho de fragmento de restrição (RFLP). Os iniciadores com as seqüências oligonucleotídicas foram descritos por Groenemeijer e cols.13.
O produto da PCR (488 pb) foi submetido à ação da enzima de restrição Mnl I, 10 U de enzima (MBI Fermentas), a 37°, por 18 horas, e submetido a eletroforese em gel de agarose 2,5% para a identificação dos produtos de digestão. A presença dos fragmentos de 288 e 200 pb indica homozigose do alelo selvagem (CC), enquanto a presença dos produtos de 288, 200 e 50 pb indica homozigose do alelo mutante (GG) e dos produtos de 288,238,200 e 50 pb indica heterozigose (genótipo CG). O polimorfismo S447X representa os genótipos GG e CG. A documentação dos géis foi feita pelo sistema Eagle Eye.
Análise estatística - Para avaliar as variáveis contínuas utilizamos a análise descritiva. Para avaliar as variáveis categóricas utilizamos tabelas de freqüência. Os valores com distribuições assimétricas e grandes variabilidades foram submetidos à transformação logarítmica (log10) para posterior aplicação da análise estatística.
Foi utilizado o teste do qui-quadrado para verificar o equilíbrio de Hardy-Weinberg (HWE) nos grupos estudados (sem DAC e DAC). Para avaliar o efeito do polimorfismo na variação dos valores dos parâmetros bioquímicos analisados foi utilizado o teste t de Student para comparar variáveis com duas categorias.
A análise de covariância (ANCOVA) foi utilizada para analisar a influência das variáveis: idade, tabagismo, diabetes, hipertensão e antecedentes familiares sobre os valores de lípides nos genótipos CC versus CG+GG.
A regressão logística multivariada foi utilizada para analisar a influência dos fatores de risco para DAC e foram utilizadas as seguintes variáveis independentes: idade >40 anos, IMC >25 kg/m2, ser tabagista, ter hipertensão arterial sistêmica, ter diabetes, ter antecedentes familiares, ter concentrações de triglicérides >200 mg/dL, de colesterol total >238 mg/dL, de LDL-c >159 mg/dL e HDL-c <40 mg/dL. Os valores de referência são aqueles sugeridos pelas Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia, de 200125. A DAC foi a variável dependente.
O nível de significância adotado para os testes estatísticos foi de 5% (p< 0,05). As análises estatísticas foram realizadas utilizando o programa SAS for Windows (Statistical Analysis System), versão 6.12. SAS Institute Inc, 1989-1996, Cary, NC, USA.
Resultados
Freqüência do polimorfismo LPL C1595G - A tabela 1 mostra que não houve diferença entre os grupos sem DAC e com DAC na freqüência do polimorfismo LPL C1595G. Com referência à distribuição dos genótipos, CC, CG e GG, o grupo sem DAC estava em equilíbrio de Hardy-Weinberg, o que não aconteceu no grupo com DAC. A freqüência dos genótipos CC, CG e GG não foi diferente comparando-se o grupo sem DAC com o grupo com DAC.
Na tabela 1 também consta a avaliação da freqüência do polimorfismo e do genótipo de acordo com o sexo. Não houve diferenças nesses entre os dois sexos, tanto no grupo sem DAC quanto no grupo com DAC.
Polimorfismo LPL C1595G e lípides plasmáticos - Na tabela 2, vemos que tanto no grupo sem DAC quanto no grupo com DAC não houve diferenças entre os indivíduos com e sem o polimorfismo quanto à concentração plasmática de triglicérides, colesterol total, LDL-c e HDL-c.
No sexo feminino não houve diferença entre os indivíduos com e sem o polimorfismo nos valores de triglicérides, colesterol total, LDL-c e HDL-c tanto no grupo sem DAC quanto no grupo com DAC. No sexo masculino, os valores de triglicérides foram menores no grupo com DAC na presença do polimorfismo comparado com os pacientes sem o polimorfismo. No entanto, não houve diferenças no que toca aos valores de colesterol total e frações.
Genótipos e lípides plasmáticos: análise de covariância - Tendo em vista que apenas nos pacientes do grupo DAC de sexo masculino a presença do polimorfismo está relacionada a valores menores de triglicérides, analisamos possíveis influências das variáveis como idade, tabagismo, diabetes, hipertensão e antecedentes familiares nas concentrações dos lípides plasmáticos, usando a análise de covariância (ANCOVA).
As concentrações de lípides plasmáticos foram similares entre os genótipos selvagem e polimorfismo S447X quando os fatores de risco clássicos para DAC foram desconsiderados para os grupos controle (ambos os sexos) e grupo DAC (sexo feminino).
Os resultados apresentados na tabela 3, porém, confirmam que houve diferença na concentração plasmática de triglicérides quando comparados o genótipo selvagem com os genótipos do polimorfismo S447X nos pacientes do sexo masculino do grupo DAC. As análises foram corrigidas levando em conta os fatores de risco clássicos (idade, tabagismo, diabetes, hipertensão e antecedentes familiares).
Polimorfismo S447X como fator protetor contra DAC: análise de regressão multivariada - A análise de regressão logística multivariada foi realizada para aquilatar a influência dos fatores de risco e obter o risco relativo dos genótipos na presença de DAC.
Os fatores de risco que foram incluídos nesta análise foram triglicérides, colesterol total, LDL-c, HDL-c, tabagismo, idade e antecedentes familiares. Foram excluídos os fatores de risco hipertensão e diabetes por serem variáveis que, pela baixa freqüência no grupo controle, resultaram num risco relativo superestimado. As variáveis raça e IMC foram excluídas por não discriminarem DAC dos controles.
Pelos resultados apresentados na tabela 4, observamos que as variáveis selecionadas pela análise de regressão logística multivariada como possíveis candidatas a fator prognóstico foram: idade (OR=9,05; p<0,001); tabagismo (OR=9,02; p<0,001); antecedentes familiares (OR=2,27; p<0,001); triglicérides (OR=8,06; p<0,001); colesterol total (OR=5,38; p=0,003); e HDL-c (OR=2,58; p<0,001). A presença dos genótipos do polimorfismo S447X não foi considerada como um fator protetor contra DAC.
Os resultados apresentados na tabela 4 indicam que, no sexo feminino, as variáveis selecionadas pela análise de regressão logística multivariada como possíveis candidatas a fator prognóstico foram: idade (OR=11,53; p<0,001); tabagismo (OR=6,86; p<0,001) e triglicérides (OR=11,14; p<0,023). A presença do polimorfismo S447X não foi considerada como fator protetor contra a DAC no sexo feminino.
Os resultados apresentados na tabela 4 indicam que, no sexo masculino, as variáveis selecionadas pela análise de regressão logística multivariada como possíveis candidatas a fator prognóstico foram: idade (OR=9,21; p<0,001); tabagismo (OR=13,48; p<0,001); triglicérides (OR=7,43; p=0,003) e HDL-c (OR=3,21; p=0,001). A presença do polimorfismo S447X não foi considerada como fator protetor contra a DAC no sexo masculino.
Discussão
A ação da lipase lipoprotéica constitui-se no evento central do processo de catabolismo das lipoproteínas na circulação plasmática. Ao catalisar a hidrólise dos triglicérides das VLDL e dos quilomícrons, a lipase lipoprotéica passa a ser a principal determinante da concentração no plasma não só das VLDL e dos quilomícrons, mas também dos remanescentes dessas lipoproteínas e das HDL. No caso dessa última, o acúmulo de VLDL decorrente da ação diminuída da enzima resulta em transferência do colesterol das HDL para as VLDL pela ação das proteínas de transferência. Daí, o "efeito gangorra", em que o aumento da trigliceridemia leva à diminuição do colesterol das HDL e a diminuição da trigliceridemia leva ao aumento do colesterol das HDL. Portanto, polimorfismos ou mutações que afetem essa enzima podem influenciar a concentração plasmática e o metabolismo de todas as lipoproteínas, gerando fatores de risco para DAC.
O polimorfismo S447X ocorre na região C terminal da lipase lipoprotéica, região onde ocorrem as ligações entre receptores da lipase lipoprotéica e lipoproteínas. A deleção dos dois últimos aminoácidos pode potencializar este modo de ação e aumentar a retirada dos triglicérides dos quilomícrons e das VLDL; isso resulta em redução do conteúdo de triglicérides26,27. Entretanto, o modo de ação exato não está completamente esclarecido.
O presente trabalho constitui-se no primeiro relato da freqüência do polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica em pacientes com DAC prematura na população brasileira, caracterizada por intensa miscigenação racial. Apresenta a limitação intrínseca ao desenho transversal, mas estudos prospectivos em doença precoce são de difícil realização pelo período de seguimento necessariamente longo.
Neste trabalho a freqüência do polimorfismo S447X foi de 23%. Essa freqüência foi similar às reportadas anteriormente em populações caucasianas da Europa, Austrália e América do Norte4,28,19. A freqüência desse polimorfismo em pacientes com DAC foi de 18%, similar às descritas em populações caucasianas com DAC12,19,28. Entretanto, pacientes caucasianos do sexo masculino e hipertrigliceridêmicos apresentaram uma freqüência de 10%15,16 e pacientes chineses hipertrigliceridêmicos apresentaram freqüência de 9%11. As diferentes freqüências encontradas podem estar relacionadas ao fator racial e aos critérios de inclusão usados para definir o grupo controle.
Neste estudo analisamos também os efeitos do polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica sobre os lípides plasmáticos em pacientes com DAC prematura. Dados epidemiológicos mostram que a incidência de DAC difere entre os sexos feminino e masculino. Esse fato pode ocorrer por exposição aos fatores de risco envolvidos na doença e por diferenças hormonais. No sexo feminino a presença do polimorfismo S447X não teve efeito sobre as concentrações plasmáticas de lípides, a exemplo dos resultados descritos em populações européias21,27,29. No sexo masculino a presença desse polimorfismo no grupo DAC foi associada a menores concentrações plasmáticas dos triglicérides em comparação com as concentrações plasmáticas dos pacientes com DAC sem o polimorfismo. Resultados similares foram descritos na população européia caucasiana do sexo masculino com DAC13,14,21,29. Outros estudos, contudo, mostraram que a presença desse polimorfismo não alterou as concentrações plasmáticas de triglicérides19,20.
A associação entre sexo masculino, diminuição na concentração de triglicérides e polimorfismo S447X pode estar relacionada com as ações da testosterona. Concentrações diminuídas de testosterona estão associadas com diminuição da atividade da lipase lipoprotéica30, e em homens com hipogonadismo a reposição da testosterona leva ao aumento na atividade da lipase lipoprotéica31. Por sua vez, o estrógeno diminui a atividade da lipase lipoprotéica32 pela desregulação na transcrição do gene33 ou por uma possível modificação pós-transcricional da proteína34. É interessante notar que a diminuição da concentração dos triglicérides tende a se acompanhar de aumento do HDL-c, o que não aconteceu neste trabalho. Isto se deve, possivelmente, pelo fato de a faixa dos valores de triglicérides observada nos grupos de estudo e o porcentual de redução da trigliceridemia determinado pelo polimorfismo não tenham sido suficientes para provocar aumento das HDL.
Pela análise de regressão multivariada nossos resultados mostraram que a presença do polimorfismo S447X não foi um fator de proteção independente contra DAC no sexo feminino. A propósito, em concordância com nossos dados, o polimorfismo não foi considerado um fator de proteção em mulheres européias21,27. Em nosso estudo, no sexo masculino, a presença do polimorfismo S447X também não apareceu como fator de proteção independente para DAC.
Esse aspecto é controverso na literatura, havendo alguns estudos que indicam que o polimorfismo pode conferir proteção anti-DAC14,21,27,35, enquanto outros não confirmam esta linha de achados35,36. Os efeitos protetores ou antiaterogênicos podem ser parciais e independentes dos efeitos sobre os lípides plasmáticos16,21.
Em conclusão, neste estudo, o polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica está relacionado com diminuição das concentrações de triglicérides nos pacientes do sexo masculino com DAC, não havendo essa relação com o sexo feminino. A presença do polimorfismo S447X da lipase lipoprotéica não foi associada com a incidência de DAC.
Potencial Conflito de Interesses
Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.
Correspondência:
Raul C. Maranhão
InCor - Laboratório de Metabolismo de Lípides
Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44
05403-000 – São Paulo, SP
E-mail:
ramarans@usp.br
Artigo recebido em 10/03/06; artigo revisado recebido em 20/07/06; aceito em 17/08/06.
1. Goldberg IG. Lipoprotein lipase and lipolysis: central roles in lipoprotein metabolism and atherogenesis. J Lipid Res. 1996; 37: 693-707.Lipoprotein lipase and lipolysis: central roles in lipoprotein metabolism and atherogenesisJ Lipid Res199669370737GoldbergIG2. Assmann G, Betteridge DJ, Gotto AM Jr, Steiner J. Management of hypertriglyceridemic patients: treatment classifications and goals. Am J Cardiol. 1991; 68: 30A-34A.Management of hypertriglyceridemic patients: treatment classifications and goalsAm J Cardiol199130A34A68AssmannGBetteridgeDJGottoAM JrSteinerJ3. Murthy V, Julien P, Gagné C. Molecular pathobiology of the human lipoprotein lipase gene. Pharmacol Ther. 1996; 70: 101-35. Molecular pathobiology of the human lipoprotein lipase genePharmacol Ther19961013570MurthyVJulienPGagnéC4. Wittrup HH, Tybajaerg-Hasen A, Nordestgaard BG. Lipoprotein lipase mutations, plasma lipids and lipoproteins, and risk of ischemic heart disease a meta-analysis. Circulation. 1999; 99: 2901-7.Lipoprotein lipase mutations, plasma lipids and lipoproteins, and risk of ischemic heart disease a meta-analysisCirculation19992901799WittrupHHTybajaerg-HasenANordestgaardBG5. Stein Y, Stein O. Lipoprotein lipase and atherosclerosis. Atherosclerosis. 2003; 170: 1-9.Lipoprotein lipase and atherosclerosisAtherosclerosis200319170SteinYSteinO6. Henderson HE, Kastelien JJP, Zwinderman AH, Cagne E, Jukema JW, Reymer PWA, et al. Lipoprotein lipase activity is decreased in a large cohort of patients with coronary artery disease and is associated with changes in lipids and lipoproteins. J Lipid Res. 1999; 40: 735-43.Lipoprotein lipase activity is decreased in a large cohort of patients with coronary artery disease and is associated with changes in lipids and lipoproteinsJ Lipid Res19997354340HendersonHEKastelienJJPZwindermanAHCagneEJukemaJWReymerPWA7. Sparkes RS, Zollmans S, Klisak I, Kirshgessner TG, Komaromy MC, Mohandas T, et al. Human genes involved in lipolysis of plasma lipoproteins: mapping of loci for lipoprotein lipase to 8p22 and hepatic lipase to 15q21. Genomics. 1987; 1: 138-44.Human genes involved in lipolysis of plasma lipoproteins: mapping of loci for lipoprotein lipase to 8p22 and hepatic lipase to 15q21Genomics1987138441SparkesRSZollmansSKlisakIKirshgessnerTGKomaromyMCMohandasT8. Deeb SS, Peng R. Struture of the human lipoprotein lipase gene. Biochemistry. 1989; 28: 4131-5. Struture of the human lipoprotein lipase geneBiochemistry19894131528DeebSSPengR9. Oka K, Tralcevic GT, Nakano T, Tucker H, Ishimura-Oka K. Structure and polymorphic map of human lipoprotein lipase gene. Biochm Biophys Acta. 1990; 1049: 21-6.Structure and polymorphic map of human lipoprotein lipase geneBiochm Biophys Acta19902161049OkaKTralcevicGTNakanoTTuckerHIshimura-OkaK10. Hokanson JE. Lipoprotein lipase gene variants and risk of coronary disease: a quantitative analysis of population-base studies. Int J Clin Lab Res. 1997; 27: 24-34.Lipoprotein lipase gene variants and risk of coronary disease: a quantitative analysis of population-base studiesInt J Clin Lab Res1997243427HokansonJE11. Hata A, Robertson M, Emi, M. Laloue JM. Direct detection and automated sequencing of individual alleles after eletrophoretic strand separation: identification of a common nonsense mutation in exon 9 of the human lipoprotein lipase gene. Nucleic Acids Res. 1990; 18: 5407-11.Direct detection and automated sequencing of individual alleles after eletrophoretic strand separation: identification of a common nonsense mutation in exon 9 of the human lipoprotein lipase geneNucleic Acids Res199054071118HataARobertsonMEmiMLaloueJM12. Wittrup HH, Tybajaerg-Hasen A, Steffensen R, Deeb SS, Brunzel JD, Jensen G, et al. Mutations in the lipoprotein lipase gene associated with Ischemic Heart Disease in men the Copenhagen City heart study. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1999; 19: 1535-40.Mutations in the lipoprotein lipase gene associated with Ischemic Heart Disease in men the Copenhagen City heart studyArterioscler Thromb Vasc Biol199915354019WittrupHHTybajaerg-HasenASteffensenRDeebSSBrunzelJDJensenG13. Groenemeijer BE, Hallman MD, Reymer PW, Cagne E, Kuivenhoven JA, Bruin T, et al. Genetic variant showing a positive interaction with beta-blocking agents with a beneficial influence on lipoprotein lipase activity, HDL cholesterol, and triglycerides levels in coronary artery disease patients. The Ser447Stop substitution in the lipoprotein lipase gene. Regress Study group. Circulation. 1997; 95: 2628-35.Genetic variant showing a positive interaction with beta-blocking agents with a beneficial influence on lipoprotein lipase activity, HDL cholesterol, and triglycerides levels in coronary artery disease patients: The Ser447Stop substitution in the lipoprotein lipase gene. Regress Study groupCirculation199726283595GroenemeijerBEHallmanMDReymerPWCagneEKuivenhovenJABruinT14. Jemaa R, Fumeron F, Poirier O, Lecerf L, Evans AL, Arveiler D, et al. Lipoprotein lipase gene polymorphisms: association with myocardial infarction and lipoprotein levels, the ECTIM study. J Lipid Res. 1995: 36: 2141-6.Lipoprotein lipase gene polymorphisms: association with myocardial infarction and lipoprotein levels, the ECTIM studyJ Lipid Res19952141636JemaaRFumeronFPoirierOLecerfLEvansALArveilerD15. Stocks J, Thorn JA, Galton DJ. Lipoprotein lipase genotypes for a common termination codon mutation detected by PCR-mediated site-directed mutagenesis and restriction digestion. J Lipid Res. 1992; 33: 853-76.Lipoprotein lipase genotypes for a common termination codon mutation detected by PCR-mediated site-directed mutagenesis and restriction digestionJ Lipid Res19928537633StocksJThornJAGaltonDJ16. Peacock RE, Harmsten A, Nilsson-Ehle P, Humphries SE. Associations between lipoprotein lipase gene polymorphism and plasma correlation of lipids, lipoproteins and lipase activities in young myocardial infarction survivors and age-matched healthy individuals from Sweed. Atherosclerosis. 1992; 97: 171-85.Associations between lipoprotein lipase gene polymorphism and plasma correlation of lipids, lipoproteins and lipase activities in young myocardial infarction survivors and age-matched healthy individuals from SweedAtherosclerosis19921718597PeacockREHarmstenANilsson-EhlePHumphriesSE17. Miesenbock G, Holzl B, Foger B. Heterozygous lipoprotein lipase deficiency due to a missense mutation as the cause of impaired triglycerides tolerance with multiple lipoprotein abnormalities. J Clin Invest. 1993; 91: 448-55.Heterozygous lipoprotein lipase deficiency due to a missense mutation as the cause of impaired triglycerides tolerance with multiple lipoprotein abnormalitiesJ Clin Invest19934485591MiesenbockGHolzlBFogerB18. Previato L, Guardamagna O, Dugi KA. A novel missense mutation in the C-terminal domain of lipoprotein lipase (Glu410-val) leads to enzyme inactivation and familial chylomicronemia. J Lipid Res. 1994; 35: 1552-60.A novel missense mutation in the C-terminal domain of lipoprotein lipase (Glu410-val) leads to enzyme inactivation and familial chylomicronemiaJ Lipid Res199415526035PreviatoLGuardamagnaODugiKA19. Sing K, Balatyne C, Ferlic L, Brugada R, Cushman, I, Dunn JK, et al. Lipoprotein lipase gene mutations, plasma lipid levels, progression/regression of coronary atherosclerosis, response to therapy, and future clinical events. Atherosclerosis. 1999; 144: 435-42.Lipoprotein lipase gene mutations, plasma lipid levels, progression/regression of coronary atherosclerosis, response to therapy, and future clinical eventsAtherosclerosis199943542144SingKBalatyneCFerlicLBrugadaRCushman,IDunnJK20. Knudsen P, Murtomak S, Antinen M, Ehnholm S, Lahdenpera S, Ehnholm C, et al. The Asn291Ser and Ser447Stop mutations of the lipoprotein lipase gene and their significante for lipid metabolism in patients with hypetrigluceridemia. Eur J Clin Invest. 1997: 27: 928-35.The Asn291Ser and Ser447Stop mutations of the lipoprotein lipase gene and their significante for lipid metabolism in patients with hypetrigluceridemiaEur J Clin Invest19979283527KnudsenPMurtomakSAntinenMEhnholmSLahdenperaSEhnholmC21. Cagné SE, Larson MG, Pimstone S N, Schaefer E J, Kastelien JJ, Wilson PW. A common truncation variant of lipoprotein lipase (S447XX) confers protection against coronary heart disease: the Framingham Offspring Study. Clin Genet. 1999, 55: 450-4.A common truncation variant of lipoprotein lipase (S447XX) confers protection against coronary heart disease: the Framingham Offspring StudyClin Genet1999450455CagnéSELarsonMGPimstoneS NSchaeferE JKastelienJJWilsonPW22. Kuivenhoven JÁ, Groenemeyer BE, Boer JMA, Reymer PWA, Berghuis R, Bruin T. S447X stop mutation in lipoprotein lipase is associated with elevated HDL cholesterol levels in normolipidemic males. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1997; 17: 595-9.S447X stop mutation in lipoprotein lipase is associated with elevated HDL cholesterol levels in normolipidemic malesArterioscler Thromb Vasc Biol1997595917KuivenhovenJÁGroenemeyerBEBoerJMAReymerPWABerghuisRBruinT23. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifugation. Clin Chem. 1972;18: 499-509.Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifugationClin Chem197249950918FriedewaldWTLevyRIFredricksonDS24. Miller AS, Dykes DD, Polesky HF. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells. Nucleic Acids Res. 1988; 16 (3): 1215.A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cellsNucleic Acids Res19881215316MillerASDykesDDPoleskyHF25. III Diretrizes Brasileiras sobre dislipidemias e diretriz de prevenção da aterosclerose do departamento de aterosclerose da sociedade brasileira de cardiologia. Arq Bras Cardiol. 2001; 77: 4-8.III Diretrizes Brasileiras sobre dislipidemias e diretriz de prevenção da aterosclerose do departamento de aterosclerose da sociedade brasileira de cardiologiaArq Bras Cardiol2001487726. Lookene A, Nielsen MS, Glieman J, Olivecroma G. Contribuiton of the carboxy-terminal domain of lipoprotein lipase to interaction with heparin and lipoprotein. Biochem Biophys Res Commun. 2000; 271: 15-21.Contribuiton of the carboxy-terminal domain of lipoprotein lipase to interaction with heparin and lipoproteinBiochem Biophys Res Commun20001521271LookeneANielsenMSGliemanJOlivecromaG27. Wittrup HH, Nordestgard BG, Steffensen R, Jensen G, Tybajarerg-Aasen A. Effect of gender on phenotypic expression of the S447X mutation in LPL The Copenhagen City Heart Study Atherosclerosis. 2002;165: 119-26.Effect of gender on phenotypic expression of the S447X mutation in LPL The Copenhagen City Heart StudyAtherosclerosis200211926165WittrupHHNordestgardBGSteffensenRJensenGTybajarerg-AasenA28. Bockxmeer FM, Liu Q, Mamotte C, Burke V, Taylor R. Lipoprotein lipase D9N, N291S and S447X polymorphisms: their influence on premature coronary heart disease and plasma lipds. Atherosclerosis. 2001; 157: 123-9.Lipoprotein lipase D9N, N291S and S447X polymorphisms: their influence on premature coronary heart disease and plasma lipdsAtherosclerosis20011239157BockxmeerFMLiuQMamotteCBurkeVTaylorR29. Hall S, Talmud PJ, Cook DG. Frequency and allelic association of common variants in the lipoprotein lipase gene in different ethnic groups: The Wandsworth Heart and Stroke Study. Genet Epidemiol. 2000; 18: 203-16.Frequency and allelic association of common variants in the lipoprotein lipase gene in different ethnic groups: The Wandsworth Heart and Stroke StudyGenet Epidemiol20002031618HallSTalmudPJCookDG30. Zhang H, Reymer PWA, Liu MS, Forsythe IJ, Groenemeyer BE, Frohlich J, et al. Patients with Apo E3 deficiency (E2/2, E3/2 and E4/2) who manifest with hyperlipidemia have increased frequency of na Asn291-Ser mutation in the human LPL gene. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1995; 15: 1695-703.Patients with Apo E3 deficiency (E2/2, E3/2 and E4/2) who manifest with hyperlipidemia have increased frequency of na Asn291-Ser mutation in the human LPL geneArterioscler Thromb Vasc Biol1995169570315ZhangHReymerPWALiuMSForsytheIJGroenemeyerBEFrohlichJ31. Breier C, Muhlberger V, Drexel H, Herold M, Lisch HJ, Knapp E, et al. Essencial role of post-heparin lipoprotein lipase activity and of plasma testoterone in coronay artery disease. Lancet. 1985; 1: 1242-4.Essencial role of post-heparin lipoprotein lipase activity and of plasma testoterone in coronay artery diseaseLancet1985124241BreierCMuhlbergerVDrexelHHeroldMLischHJKnappE32. Sorva R, Kuusi T, Taskine MR, Perbeentupa J, Nikkila EA Testosterone substitution increases the activity of lipoprotein lipase and hepatic lipase in hypogonadal males Atherosclerosis. 1988; 69: 191-7.Testosterone substitution increases the activity of lipoprotein lipase and hepatic lipase in hypogonadal malesAtherosclerosis1988191769SorvaRKuusiTTaskineMRPerbeentupaJNikkilaEA33. Iverius PH, Brunzell JD. Relationship between lipoprotein lipase activity and plasma sex steroid level in obese women. J Clin Invest. 1988; 82: 1106-12.Relationship between lipoprotein lipase activity and plasma sex steroid level in obese womenJ Clin Invest198811061282IveriusPHBrunzellJD34. Homma H, Kurachi H, Nishio Y. Estrogen supress transcription of lipoprotein lípase gene. Existence of a unique estrogen response element on the lipoprotein lipase promoter. J Biol Chem. 2000; 275: 11404-11.Estrogen supress transcription of lipoprotein lípase gene: Existence of a unique estrogen response element on the lipoprotein lipase promoterJ Biol Chem20001140411275HommaHKurachiHNishioY.35. Price TM, OBrien SN, Welter BH, George R, Anandjiwata J, Kilgore M. Estrogen regulation of adipose tissue lipoprotein lipase-possible mechanism of body fat distribution Am J Obstet Gynecol. 1998; 178: 101-7.Estrogen regulation of adipose tissue lipoprotein lipase-possible mechanism of body fat distributionAm J Obstet Gynecol19981017178PriceTMO’BrienSNWelterBHGeorgeRAnandjiwataJKilgoreM36. Mattu RK, Needham EW, Morgan R. DNA variants at the LPL gene locus associate with angiographically defined severity of atherosclerosis and serum lipoprotein levels in a Welsh population Arterioscler Thromb. 1994; 14: 1090-7.DNA variants at the LPL gene locus associate with angiographically defined severity of atherosclerosis and serum lipoprotein levels in a Welsh populationArterioscler Thromb19941090714MattuRKNeedhamEWMorganR37. Sass C, Zannad F, Siest G. Apolipoprotein E4, lipoprotein lipase C447 and angiotensin-I converting enzyme deletion alleles were not associated with increased wall thickness of carotid and femoral arteries in subjects from the Stanislas cohort. Atherosclerosis. 1998; 140: 89-95.Apolipoprotein E4, lipoprotein lipase C447 and angiotensin-I converting enzyme deletion alleles were not associated with increased wall thickness of carotid and femoral arteries in subjects from the Stanislas cohortAtherosclerosis19988995140SassCZannadFSiestGOriginal ArticlesThe S447X polymorphism of lipoprotein lipase: effect on the incidence of premature coronary disease and on plasma lipids
OBJECTIVE: The objective of this study was to evaluate the effect of polymorphism S447X on plasma lipids of patients with premature coronary artery disease (CAD). METHODS: Plasma lipids and genotypes were determined in 2 groups: 313 patients with premature CAD (<55 years of age) and 150 controls without CAD. RESULTS: Frequency of the S447X polymorphism was 18% in patients with CAD and 23% in the control group. The S447X polymorphism of lipoprotein lipase is related to a decrease in plasma triglyceride concentrations in male patients with CAD, but this correlation is not observed in female patients. CONCLUSION: The presence of the S447X lipoprotein lipase polymorphism was not associated with the incidence of CAD.
The S447X polymorphism of lipoprotein lipase: effect on the incidence of premature coronary disease and on plasma lipids
Katia A. Almeida; Célia M.C. Strunz; Raul C. Maranhão; Antonio P. Mansur
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas – FMUSP - São Paulo, SP - Brazil
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SUMMARY
OBJECTIVE: The objective of this study was to evaluate the effect of polymorphism S447X on plasma lipids of patients with premature coronary artery disease (CAD).
METHODS: Plasma lipids and genotypes were determined in 2 groups: 313 patients with premature CAD (<55 years of age) and 150 controls without CAD.
RESULTS: Frequency of the S447X polymorphism was 18% in patients with CAD and 23% in the control group. The S447X polymorphism of lipoprotein lipase is related to a decrease in plasma triglyceride concentrations in male patients with CAD, but this correlation is not observed in female patients.
CONCLUSION: The presence of the S447X lipoprotein lipase polymorphism was not associated with the incidence of CAD.
Lipoprotein lipase is the enzyme that catalyzes the hydrolysis of triglycerides in chylomicrons and very low density lipoproteins (VLDL). This reaction occurs on the endothelial surface of blood capillaries, where the lipase is attached through molecules of proteoglycans. Triglyceride-rich lipoproteins bind with lipase through apolipoprotein (apo) CII present on the lipoprotein surface, which also stimulates enzymatic activity. The products of triglyceride degradation - fatty acids and glycerol - are absorbed by tissues, such as adipose and muscle tissues, where they are esterified and stored1. This mechanism enables the organism to store and make use of its most important energy source: fats.
A decline in lipoprotein lipase activity can influence plasma lipid concentrations, causing various degrees of either isolated hypertriglyceridemia or in association with hypercholesterolemia2. More than 60 different mutations of the lipoprotein lipase gene have been described to date, and they can lead to a reduction in enzyme synthesis and activity. Additionally, hypertriglyceridemia causes a decrease in HDL3,4. This happens by the law of mass action and by the presence of lipid transfer proteins, such as cholesterol ester transfer protein (CETP) that tends to transfer cholesterol esters from HDL to VLDL. Hence, mutations of the lipoprotein lipase gene that affect enzyme activity may contribute to the risk of CAD by the impact on plasma lipid concentrations5,6.
The lipoprotein lipase gene (LPL) is located in the chromosome 8p227. It comprises 10 exons, interrupted by 9 introns, with a molecular mass of approximately 30 Kb, and it codifies a protein with 475 amino-acids8,9. Of the several mutations described in the LPL gene, Asp9Asn, Asn291Ser, and S447X are the most important because of their greater frequency and influence on susceptibility to atherosclerosis3,10,11.
The S447X polymorphism is one of the most frequent among the various proteins involved in intravascular metabolism of lipids, and shows a 17 to 22% incidence in the Caucasian population12-14. It occurs in exon 9 of the LPL gene, where cytosine (C) is replaced by guanine (G) in position 159515,16. This results in the exchange of a serine for a terminal codon and the suppression of the last two amino acids, serine and glycine, in position 447 of the protein11. The effect of the polymorphism on lipoprotein lipase activity is controversial. When tested in vitro, this activity has been described both as markedly increased6 and increased17 and as slightly decreased18, but in the majority of studies it was unchanged19,20.
Some studies indicate that the S447X variant may be favorable to catabolism of VLDL, diminishing fasting concentrations of triglycerides6,13,14,21,22 with a slight elevation of HDL-cholesterol concentrations13,14. Hypertriglyceridemia associated with a lowered HDL concentration represents an important risk factor in CAD development.
Therefore, the S447X polymorphism could play an anti-atherogenic role here. Bearing in mind the high frequency of this variant and the heterogeneous results of the study in other populations, we considered it important to evaluate its impact both on plasma lipids and on the incidence of premature CAD in a sample of the Brazilian population. In this population, there is intense racial miscegenation, not observed in other populations where the polymorphism has been described.
Methods
Subjects - One hundred and fifty individuals were analyzed with no clinical history of CAD (no CAD): 60 male and 90 female were employees of the Heart Institute of the Medical School of the Universidade de São Paulo (FMUSP), and 313 were patients with premature CAD, defined as the clinical manifestation of the disease before 55 years of age, with 182 males and 131 females selected in the outpatient clinic of the Heart Institute.
The group with no CAD enrolled individuals with normal clinical, cardiologic, and resting and stress electrocardiographic assessments. The CAD group enrolled patients with arteriographically documented disease, or those with a myocardial infarct episode diagnosed by precordial pain and characteristic electrocardiographic changes.
Patients with rheumatic, hepatic, renal, endocrine and neurological diseases, as well as pregnant women, were excluded from this group. All subjects were volunteers who had signed an Informed Consent Form.
Biochemical analyses - Triglyceride, cholesterol, and HDL cholesterol analyses were performed using automated Cobas Integra 700, Roche, by means of enzymatic colorimetric tests, specific of this equipment. LDL-cholesterol levels were calculated utilizing the formula of Friedewald et al23.
Genotyping - Genomic DNA was isolated from peripheral blood according to the method of Miller et al24. Red blood cell lysis was performed by a mixture of ammonium chloride 0.144 M and ammonium bicarbonate 0.01 M in a quantity equal to the blood volume . After centrifugation, cell nuclei were lysed with 3.0 mL buffer of Tris-HCl 10 mM pH 8.0; NaCl 400 mM; Na2EDTA 0.5 M pH 8.0; 200 µL SDS 10%; 500 µL buffer with proteinase K (10 µL of proteinase K; 50 µL of SDS 10%; 2 µL of Na2EDTA 0.5 M pH 8; 0.488 mL of distilled water). Proteins were removed by saline precipitation with 1 mL of NaCl 6 M. The DNA present in the supernatant was isolated, purified by precipitation in absolute ethanol; it then underwent resuspension with 100 µL of buffer (Tris-HCl 10 mM; EDTA 1 mM pH 8) and was maintained at -20oC. In the results, the S447X variant was presented with the nomenclature of the gene, that is, LPL C1595G. The polymorphism was analyzed by amplification of the genomic DNA by means of the polymerase chain reaction (PCR), followed by the restriction fragment length polymorphism (RFLP) technique. Initiators possessing the oligonucleotidic sequences were described by Groenemeijer et al13.
The product of the PCR reaction (488 pb) was submitted to the action of the restriction enzyme Mnl I, 10 U of the enzyme (MBI Fermentas), at 37°C for 18 hours, and underwent 2.5% agarose gel electrophoresis in order to identify the products of digestion. Presence of the 288 and 200 pb fragments indicate homozygosis of the wild allele (CC), while the presence of the 288, 200, and 50 pb products indicates homozygosis of the mutant allele (GG), and the presence of 288, 238, 200, and 50 pb products indicates heterozygosis (CG genotype). The S447X polymorphism represents the GG and CG genotypes. Documentation of the gels was performed using the Eagle Eye system.
Statistical analysis - Descriptive analysis was used to evaluate continuous variables. For categorical variables, incidence tables were used. Values with asymmetric distributions and great variability underwent logarithmic transformation (log10) for subsequent application of statistical analyses.
The chi-square test was employed to verify Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) in the groups studied (no-CAD and CAD). In order to assess the effect of polymorphism in the variation of the biochemical parameters analyzed, Student’s t test was used to compare variables with two categories.
Covariance analysis (ANCOVA) was used to examine the influence of age, smoking, diabetes, hypertension, and family history variables on lipid levels of CC versus CG+GG genotypes.
Multivariate logistic regression was used to analyze the influence of risk factors for CAD with the following independent variables: age >40 years, BMI >25 Kg/m2, smoking, arterial hypertension, diabetes, family history, triglyceride concentrations >200 mg/dL, total cholesterol >238 mg/dL, LDL-c >159 mg/dL, and HDL-c <40 mg/dL. Reference values are those suggested by the Guidelines of the Brazilian Society of Cardiology, 200125. CAD was the dependent variable.
Significance level adopted for the statistical tests was 5% (p< 0.05). Statistical analyses were performed using the SAS for Windows (Statistical Analysis System) program, version 6.12. (SAS Institute Inc, 1989-1996, Cary, NC, USA).
Results
Frequency of LPL C1595G polymorphism - Table 1 shows that there was no difference between the no-CAD and CAD groups in incidence of the LPL C1595G variant. As to the distribution of genotypes CC, CG, and GG, the no-CAD was in Hardy-Weinberg equilibrium; the same was not true for the CAD group. Frequency of genotypes CC, CG, and GG was no different on comparison of the no-CAD and the CAD groups.
LPL C1595G polymorphism and plasma lipids - Table 2 shows that in both the no-CAD and CAD groups there were no differences between individuals with and without the polymorphism as to plasma concentrations of triglycerides, total cholesterol, LDL-c, and HDL-c.
In female patients there was no difference between patients with and without the polymorphism in levels of triglycerides, total cholesterol, LDL-c, and HDL-c, in both the no-CAD and CAD groups. In male patients, triglyceride levels were lower in the CAD group in the presence of polymorphism compared to the patients without the polymorphism. However, there were no differences as to the levels of total cholesterol and fractions.
Genotypes and plasma lipids: covariance analysis - Bearing in mind that it was only in male patients from the CAD group that the presence of the polymorphism was related to lower levels of triglycerides, we analyzed the possible influence of variables such as age, smoking habits, diabetes, hypertension, and family history on plasma lipid concentrations using covariance analysis (ANCOVA).
Plasma lipid concentrations were similar among the wild and S447X variant groups when classic risk factors for CAD were not considered for the control group (both sexes) and the CAD group (females). The results presented on Table 3, however, confirm that there was a difference in plasma concentrations of triglycerides when the wild genotype was compared to the S447X genotype in male patients of the CAD group. Analyses were corrected considering classic risk factors (age, smoking, diabetes, hypertension, and family history).
S447X polymorphism as a protective factor against CAD: multivariate regression analysis Multivariate logistic regression analysis was performed in order to enhance the influence of risk factors and to determine the relative risk for genotypes in the presence of CAD.
Risk factors included in this analysis were triglycerides, total cholesterol, LDL-c, HDLc, smoking habits, age, and family history. Hypertension and diabetes risk factors were excluded because their low incidence in the control group resulted in an overestimated relative risk. Race and BMI variables were excluded since they did not distinguish CAD cases from the controls.
According to the results shown in Table 4, we see that the variables selected by multivariate logistic regression analysis as possible candidates for prognostic factors were: age (OR=9.05; p<0.001); smoking (OR=9.02; p<0.001); family history (OR=2.27; p<0.001); triglycerides (OR=8.06; p<0.001); total cholesterol (OR=5.38; p=0.003); and HDL-c (OR=2.58; p<0.001). The presence of S447X polymorphism genotypes was not considered a protective factor against CAD.
The results presented in Table 4 indicate that in females the variables selected by multivariate logistic regression analysis as possible candidates for prognostic factors were: age (OR=11.53; p<0.001); smoking (OR=6.86; p<0.001), and triglycerides (OR=11.14; p<0.023). The presence of the S447X variant was not considered a protective factor against CAD in females.
The results shown in Table 4 indicate that in males the variables selected by multivariate logistic regression analysis as possible candidates for prognostic factors were: age (OR=9.21; p<0.001); smoking (OR=13.48; p<0.001); triglycerides (OR=7.43; p=0.003), and HDL-c (OR=3.21; p=0.001). The presence of the S447X polymorphism was not considered a protective factor against CAD in males.
Discussion
Lipoprotein lipase activity is the central event of the catabolic process of lipoproteins in plasma circulation. In catalyzing the hydrolysis of VLDL and chylomicron triglycerides, lipoprotein lipase becomes the primary determinant of the plasma concentration, not only of VLDL and chylomicrons, but also of the remaining lipoproteins and of HDL. In the case of HDL, the accumulation of VLDL because of decreased activity of the enzyme results in a transfer of cholesterol from the HDL to the VLDL by transfer proteins. This causes the "see saw" in which an increase in triglyceridemia leads to a decrease in HDL cholesterol, and a decrease of triglyceridemia leads to an increase of HDL cholesterol. Therefore, polymorphisms or mutations that affect this enzyme may influence the plasma concentration and the metabolism of all lipoproteins, thus generating risk factors for CAD.
The S447X polymorphism occurs in the C terminal region of the lipoprotein lipase, a region where binding takes place between lipoprotein lipase receptors and lipoproteins. Deletion of the last two amino acids may potentiate this mode of action and increase the removal of triglycerides from chylomicrons and VLDL; this results in a decline of the triglyceride content26,27. However, the precise mode of action has not yet been fully clarified.
This study represents the first report on the frequency of the lipoprotein lipase S447X variant in patients with premature CAD in the Brazilian population, characterized by intense racial miscegenation. Our study has the intrinsic limitation of a cross-section design, but prospective studies in premature disease are difficult to carry out because of the necessarily prolonged follow-up period.
In this study, the frequency of the S447X polymorphism was 23%. This incidence was similar to that which had been previously reported in Caucasian populations of Europe, Australia, and North America4,28,19. The frequency of this polymorphism in patients with CAD was 18%, similar to what had been described in Caucasian populations with CAD12,19,28. On the other hand, male Caucasian patients with hypertriglyceridemia showed a 10% frequency 15,16 and Chinese hypertriglyceridemic patients showed a 9% frequency11. The different frequencies found may be related to racial factors and inclusion criteria used to defined the control group.
In this study we also analyzed the effects of the lipoprotein lipase S447X variant on plasma lipids in patients with premature CAD. Epidemiological data showed that the incidence of CAD differs between female and male patients. This fact may be a result of exposure to risk factors involved in the disease and hormonal differences. In women, the presence of the S447X polymorphism had no effect on plasma lipid concentrations, as was seen in the results described in European populations21,27,29. In men, the presence of this polymorphism in the CAD group was associated with lower plasma concentrations of triglycerides in comparison with those of patients with CAD without the variant. Similar results were described in the male European Caucasian population with CAD13,14,21,29. Conversely, other studies showed that the presence of this variant did not change the plasma concentrations of triglycerides19,20.
The association between male sex, a reduction in triglyceride concentration, and the S447X polymorphism may be related to the actions of testosterone. Lowered concentrations of testosterone are related to a decrease in activity of lipoprotein lipase30, and in men with hypogonadism, testosterone replacement leads to an increase in lipoprotein lipase activity31. On the other hand, estrogen diminishes the activity of lipoprotein lipase32 by means of deregulation of gene transcription33 or because of a possible post-transcriptional modification of the protein34. It is interesting to note that a decrease in triglycerides concentration tends to accompany an increase in HDL-c, which did not happen in our study.
This is possibly due to the fact that the range of triglyceride levels observed in the study groups and the percentage of triglyceridemia reduction determined by the polymorphism were not sufficient to cause an increase in HDL.
By multivariate regression analysis, our results showed that the presence of the S447X polymorphism was not an independent protection factor against CAD in females. In fact, in agreement with our data, this polymorphism was not considered a protective factor in European women21,27. In our study, the presence of the S447X variant in males also did not appear as an independent protection factor against CAD. This is a controversial aspect in literature, as there are some studies that indicate that the polymorphism could confer anti-CAD protection14,21,27,35, while others do not confirm these findings35,36. The protective or anti-atherogenic effects can be partial and independent from the effects on plasma lipids16,21.
In conclusion, in our study, the lipoprotein lipase S447X polymorphism was related to a decrease in triglyceride concentrations in male patients with CAD, but this association did not exist for the female patients. The presence of the lipoprotein lipase S447X polymorphism was not associated with the incidence of CAD.
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
References
Raul C. Maranhão
InCor - Laboratório de Metabolismo de Lípides
Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44
05403-000 – São Paulo, SP - Brazil
E-mail:
ramarans@usp.br
Manuscript received March 10, 2006; revised manuscript received July 20, 2006; accepted August 17, 2006.