Аполипопротеин E (ApoE). Выявление полиморфизма e2-e3-e4

Маркер связан с изменением метаболизма липопротеинов. Исследуется для выявления генетической предрасположенности к атеросклерозу, гиперхолестеринемии, болезни Альцгеймера, гиперлипопротеинемии (ГЛП), тип 3, ишемической болезни сердца, нарушениям памяти у пожилых, рассеянному склерозу. Используется для подбора диеты, решения вопроса о целесообразности назначения статинов. Имеет прогностическую значимость при черепно-мозговых травмах.

Метод исследования

Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Подготовки не требуется.

Название гена

APOE.

OMIM

+107741.

Локализация гена на хромосоме

19q13.32 .

Функция гена

Ген ApoE кодирует белок аполипопротеин Е (АпоЕ). Белок АпоЕ – фермент,играющий важную роль в метаболизме липидов.

Генетический маркер APOE (E2-E3-E4)

Существует три изоформы аполипопротеина Е (АпoE2, -E3 и -E4), которые кодируются тремя разными аллелями гена. Е2, Е3 и Е4 изоформы отличаются аминокислотной последовательностью в двух сайтах: 112-м (сайт А) и 158-м (сайт В), в которых происходят замены аминокислоты цистеин на аргинин.

ApoE3 аллель гена характеризуется наличием аминокислоты цистеина в положении 130 и аргинина в положении 176: ApoE3 (cys130, arg176).

ApoE2 имеет цистеин как в положении 130, так и 176: ApoE2 (cys130, cys176).

ApoE4 имеет аргинин и в положении 130, и в 176: ApoE4 (arg130, arg176).

Возможные генотипы

• Е2/Е2
• Е2/E3
• Е3/E3
• Е3/E4
• E2/E4
• Е4/E4

Встречаемость в популяции

Встречаемость аллеля Е2 составляет 11 %, Е4 – 17 %.

Ассоциация маркера с заболеваниями

• Сахарный диабет;
• метаболический синдром;
• ожирение;
• сердечно-сосудистая патология;
• инсульт;
• дисбеталипопротеинемия;
• гиперлипопротеинемия;
• ксантоматоз;
• болезнь Альцгеймера.

Общая информация об исследовании

Аполипопротеин E - белок плазмы крови, который входит в состав хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности. Является одним из наиважнейших белков, участвующих в обмене липидов в крови и холестерина в мозге.

Жирные кислоты и холестерин являются компонентами клеточных мембран, предшественниками для стероидных гормонов, витамина D и желчных кислот. Также играют важную роль в функционировании центральной нервной системы.

Липопротеины различаются по размерам, строению, функции, их разделяют в основном на четыре группы: хиломикроны, ЛПОНП (ЛП очень низкой плотности), ЛПНП (ЛП низкой плотности) и ЛПВП (ЛП высокой плотности).

Важным компонентом липопротеинов является АпоЕ (аполипопротеин Е), который синтезируется в основном в печени и головном мозге и регулирует метаболизм липопротеинов. Основная функция АпоЕ – участие в транспортировке холестерина к тканям от мест его синтеза или всасывания в составе липопротеинов.

Белок АпоЕ человека состоит из 299 аминокислот и двух доменов: один связывается с липидом, а второй определяет связывание с АпоЕ-рецепторами на клетках печени и клетках периферических тканей, удаляя избыток ЛПНП, хиломикронов из крови.

Также АпоЕ модулирует активность липопротеиновой липазы – фермента, катализирующего расщепление фосфолипидов и триглицеридов,  хиломикронов и ЛПОНП.

В мозге АпоЕ синтезируется астроцитами и микроглией, а рецепторы к нему экспрессируются нейронами. Таким образом, АпоЕ доставляет холестерин от глиальных клеток мозга к нейронам.

Белок аполипопротеин Е кодируется геном ApoE, который локализуется в хромосоме 19 и находится в кластере с другими аполипопротеинами АpоС1 и ApоС2. Ген состоит из 4 экзонов, 3 интронов, 3597 пар нуклеотидов и характеризуется полиморфизмом – существует порядка 30 вариантов гена АpоЕ.

Две точечные замены в гене АроЕ (cys130arg, arg176cys) формируют три основных варианта – E2, E3 и E4, – отличающихся аминокислотами в положениях 130 и 176.

APOE3 характеризуется наличием аминокислоты цистеина в положении 130 и аргинина в положении 176:  ApoE3 (cys130, arg176).

APOE2 имеет цистеин как в положении 130, так и 176: ApoE2 (cys130, cys176).

APOE4 имеет аргинин и в положении 130, и в 176: ApoE4 (arg130, arg176).

Аминокислотные замены влияют на  структуру АпоЕ, его стабильность и родство с рецепторами. В результате меняется метаболизм  липопротеинов, что может предрасполагать к липидным нарушениям и их последствиям.

Варианты гена аполипопротеина Е хорошо изучены. Все гены представлены парами, по одному от каждого из родителей. Таким образом, существует шесть возможных комбинаций гена APOE: Е2/2, Е2/3, Е3/3, Е4/2, Е4/3, Е4/4.

Генотип ApoE3/Е3 наиболее распространен (~ 60 % популяции) и считается нормальным, то есть не способствует повышению риска развития атеросклероза. Остальные 40 % людей несут по крайней мере один E2 или E4 вариант, связанные с разной степенью нарушений в обмене холестерина. Это может приводить к развитию патологических состояний и быть фактором, влияющим на эффективность диеты, применяемой в качестве профилактики.

Наличие аллеля ApoE2 значительно увеличивает риск развития такого редкого заболевания, как гиперлипопротеинемия (ГЛП), тип 3. Большинство людей с этим расстройством имеют две копии Е2. Заболевание характеризуется повышенным уровнем в крови холестерина и триглицеридов.

Присутствие аллеля ApoE4 влияет на риск сердечно-сосудистых заболеваний. При наличии хотя бы одного аллеля ApoE4 возрастает вероятность развития атеросклероза. Это заболевание, характеризующееся прогрессирующим сужением кровеносных сосудов за счет холестериновых бляшек, повышает риск ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда и инсульта.

ApoE4 ассоциирован с развитием болезни Альцгеймера. При наличии двух копий Е4 риск выше, чем при одной копии Е4.

Носительство ApoE4 также связано с плохим восстановлением после черепно-мозговой травмы и инсульта.

Знание генотипа по АроЕ позволит не только оценить риск развития патологических состояний, но и правильно определить тактику их профилактики.

Для чего используется исследование?

• Для оценки риска липидных нарушений, болезни Альцгеймера и др.

Когда назначается исследование?

• Сердечно-сосудистые заболевания (инфаркты, инсульты, ишемия, атеросклероз сосудов), дисбеталипопротеинемия, гиперлипопротеинемии III и V типов, болезнь Альцгеймера или сахарный диабет в анамнезе у пациента или у близких родственников.

Что означают результаты? 

В зависимости от генотипа врач сможет прогнозировать риск развития гиперлипопротеинемии 3-го типа, повышения уровня холестерина, триглицеридов, развития атеросклероза и его осложнений, болезни Альцгеймера.

Интерпретация результатов исследования должна проводиться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Также рекомендуется

[40-508] Метаболический баланс

[40-140] Развернутая лабораторная диагностика атеросклероза

[40-492] Расширенное лабораторное обследование сердца и сосудов

Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия "норма" и "патология", т. к. исследуется полиморфизм гена (различные варианты гена, каждый из которых встречается в популяции чаще 1 %).