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Revista chilena de cardiología

versión On-line ISSN 0718-8560

Rev Chil Cardiol v.29 n.2 Santiago ago. 2010

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-85602010000200006 

Rev Chil Cardiol 2010; 29: 208-213

Investigación Clínica

 

Asociación de niveles de lípidos y haplogrupos Amerindios de DNA mitocondrial en individuos chilenos hipercolesterolémicos tratados con Atorvastatina

Association of serum lipid levéis and mitochondrial DNA Amerindian haplogroups in hypercholesterolemic subjects receiving atorvastatin

 

Jenny Lagos1, Jessica Lemus1, Fernando Sierra11, Ricardo Mella1, Felipe Fuentes1, Gerson Ocares2, Alexy Rosales3, Luis Salazar3, Daniel Durán4, Neftalí Guzmán1

1 .-Laboratorio de Diagnóstico Molecular,Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad San Sebastián, Concepción, Chile.
2.-Centro de Salud Familiar O'Higgins, Concepción, Chile.
3.-Laboratorio de Biología Molecular y Farmacogenétíca, Universidad de La Frontera. Temuco, Chile.
4 .-Departamento de Bioquímica clínica e Inmunología, Facultad de Farmacia, Universidad de Concepción. Concepción, Chile.

Dirección para correspondencia


Resumen:

Introducción: La respuesta terapéutica a estatuías se ve influenciada por factores como la edad, género y etnicidad. Con respecto a esto, el background genético de la población chilena es predominantemente Amerindio, definido por la presencia de haplogrupos Amerindios A, B, C y D de DNA mitocondrial (mtDNA). Así, el objetivo del estudio fue evaluar la potencial asociación entre la presencia de haplogrupos Amerindios de mtDNA y niveles de lípidos en individuos chilenos hipercolesterolémicos tratados con Atorvastatina.

Métodos: Un total de 42 individuos en dos centros de salud del sur de Chile fueron incluidos en el estudio. En el grupo de pacientes se evaluó la presencia de haplogrupos Amerindios de mtDNA por PCR-RFLP, además de la cuantificación de Colesterol Total, Triglicéridos, Colesterol-HDL y Colesterol-LDL, antes y después del tratamiento con Atorvastatina (10 mg/día).

Resultados: El 88.1% de los sujetos presentó algún haplogrupo Amerindio, no observándose diferencias en los niveles de lípidos pre- tratamiento de acuerdo al haplogrupo. Interesantemente, individuos de haplogrupo B presentaron niveles mayores de Colesterol Total (B: 254 ± 30 mg/dl v/s C: 213 ± 48 mg/dl, D: 230 ± 50 mg/dl; p= 0.0319) y Colesterol-LDL (B: 157 ± 34 mg/dl v/s C: 118 ± 45 mg/dl, D: 135 ± 42 mg/dl; p=0.0344) post-tratamiento.

Conclusiones: El haplogrupo B se asocia a niveles mayores de lípidos post-tratamiento en pacientes tratados con Atorvastatina. Estos hallazgos sugieren por primera vez, que la presencia de haplogrupo B de mtDNA determinaría una menor respuesta al tratamiento con Atorvastatina en individuos chilenos con background genético amerindio.


Background: Therapeutic response to statins is influenced by age, gender and ethnicity. The genetic background of the Chilean population is predominantly Amerindian, defined by the presence of mitochondrial DNA (mtDNA) Amerindian haplogroups A, B, C and D Amerindian haplogroups and serum lipid levéis in hypercholesterolemic Chilean subjects receiving atorvastatin

Methods: 42 subjects from southern Chile were included. The presence of mtDNA Amerindian haplogroups was evaluated by PCR-RFLP; in addition, total cholesterol, triglycerides, HDL-cholesterol and LDL-cholesterol were measured before and after treatment with atorvastatin 10 mg/day.

Aim: to evaluate a possible association of mtDNA. Ameridian haplogroups and serum lipid levels in hypercholesterolemic Chilean subjects neceiving atorvastatin.

Resulte: 88.1% of subjects exhibited some Amerindian haplogroup. No relation of lipid levéis with haplogroups was observed before treatment. Interestingly, haplogroup B individuáis had higher levéis of total cholesterol compared to other haplogroups after treatment (haplogroup B : 254 ± 30 mg/dl; C : 213 ± 48 mg/dl; D : 230 ± 50 mg/dl, p=0.0319). Corresponding levéis for LDL-cholesterol after treatment in the three groups were 157 ± 34,118 ±45 and 135 ±42 mg/ di, respectively, p=0.0344.

Conclusión: Compared to other haplogroups, haplogroup B is associated to higher levéis of lipids after treatment with atorvastatin. For the first time, these findings suggest that the presence of mtDNA haplogroup B determines a dimished response to atorvastatin in Chilean subjets with an Amerindian genetic background.

Keywords: mtDNA haplogroups, hypercholesterolemia, atorvastatin.


 

Introducción:

Diversos estudios han demostrado la efectividad clínica de las estatuías, avalando su utilización en pacientes que presentan niveles elevados de colesterol. Este fármaco contribuye a reducir significativamente la morbimortalidad cardiovascular, ya que además de su efecto hipolipemiante posee múltiples acciones ateroprotectoras1-4. Sin embargo, la evidencia científica muestra una importante variabilidad en la respuesta terapéutica, lo que sería consecuencia de factores biológicos y fisiológicos del paciente5-6.

La variabilidad observada podría explicarse en parte por la presencia de polimorfismos en genes candidatos que influyen sobre la farmacocinética y farmacodinámica de este medicamento. Dentro de este grupo, se incluyen genes codificantes para proteínas que actúan en la absorción intestinal de colesterol, que regulan la producción o la homeostasis intracelular de colesterol, factores de transcripción y enzimas que regulan el metabolismo de las estatuías7-15. Sin embargo, los marcadores moleculares descritos muestran importantes diferencias en diversas poblaciones, lo que podría ser explicado por la influencia del carácter étnico de las poblaciones estudiadas16.

Estudios de genética poblacional han demostrado que la población chilena presenta un componente mayoritariamente amerindio17. La caracterización de una población amerindia puede ser realizada a través de marcadores del genoma mitocondrial, siendo posible identificar cuatro haplogrupos denominados A, B, C y D. Estos haplogrupos son definidos por un marcador específico: la ganancia de un sitio de restricción para la enzima Hae O en la posición 663 para el haplogrupo A, la deleción de 9pb en la región intergénica COII/tRNALys para el haplogrupo B, una pérdida de un sitio de restricción para la enzima Hinc II en la posición 13.259 para el haplogrupo C y la pérdida de un sitio de restricción para la enzima Alu I en la posición 5176 para el haplogrupo D18-20.

Considerando que Atorvastatina es la estatuía más utilizada en Chile y que no existen antecedentes de estudios que evalúen la asociación de la etnicidad con respuesta al tratamiento en población chilena, el objetivo de este estudio fue evaluar la asociación de haplogrupos Amerindios de mtDNA con niveles de lípidos en individuos chilenos hipercolesterolémicos tratados con Atorvastatina.

Métodos:

Sujetos de estudio

Se estudiaron 42 individuos, de ambos sexos, con diagnóstico de hipercolesterolemia y pertenecientes al programa de salud cardiovascular de dos centros de salud familiar de la región del Bío-Bío y de la Araucanía. Todos fueron sometidos a tratamiento con Atorvastatina de 10 mg/día, durante cuatro semanas y se les evaluó el perfil lipídico completo antes y después de este período de tratamiento. Fueron excluidos todos aquellos sujetos que presentaron enfermedad hepática, renal, hipotiroidismo, terapia concomitante con fibratos y tratamiento con Atorvastatina como medida preventiva secundaria, sin presentar diagnóstico de hipercolesterolemia. Datos demográficos e historia de hipertensión y diabetes mellitus fueron evaluados para cada individuo.

Todos los individuos incluidos aprobaron su participación en el estudio mediante la firma de un consentimiento informado, de acuerdo a los criterios descritos en la declaración de Helsinki.

Determinaciones bioquímicas

Para las determinaciones bioquímicas se recolectaron muestras de sangre venosa posterior a un ayuno de 12 horas en tubos sin anticoagulante. Los sueros obtenidos se almacenaron a -20°C hasta el momento de su determinación. Se evaluaron niveles de Colesterol Total, Triglicéridos, Colesterol HDL y LDL, este último calculado mediante fórmula de Friedewald.

Genotipificación de haplogrupos amerindios en mtDNA

Para el análisis de haplogrupos amerindios en mtDNA se realizó la extracción de ácidos nucleicos a partir de sangre total anticoagulada con EDTA-K3 (lmg/ml). La obtención de ADN se realizó a partir de concentrado leucocitario de acuerdo al método descrito por Salazar et al (1998) 21.

La genotipificación de haplogrupos amerindios de mtDNA se realizó de acuerdo a metodología previamente descrita17. Las reacciones de amplificación fueron realizadas en un volumen final de 25 ul conteniendo 50 ng de DNA genómico, 100 nM de cada partidor, 200 mM de cada dNTP, 1 unidad de Taq DNA polimerasa y buffer de PCR (KC1 50 mM, 2 mM MgC12,20 mM (NH4)2S04,75 mM Tris-HCl, pH 9.0).

Para determinar la presencia o ausencia de los tres sitios de restricción polimórficos, característicos de los haplogrupos A, C y D de población amerindia, se realizó la digestión con endonucleasas específicas HaeHI, HincII y Alul, respectivamente. Finalmente, los fragmentos de restricción fueron evaluados por electroforesis en un gel de agarosa al 3% teñido con bromuro de etidio. Con respecto al marcador que define al haplogrupo B y que consiste en una deleción de una de las dos repeticiones de 9 pb ubicadas en la región intergénica V, la visualización se realizó por medio de una electroforesis en gel de poliacrilamida al 10%, directamente de los productos de PCR obtenidos.

Análisis estadístico

Las frecuencias de haplogrupos Amerindios de mtDNA fueron estimadas directamente. Para el análisis de asociación entre niveles de lípidos y presencia de algún Haplogrupo Amerindio de mtDNA, se comparó cada haplogrupo con todos los otros incluidos en un mismo grupo, asumiendo significancia estadística con un valor de p < 0.05.

Resultados:

Las características clínicas y demográficas de los pacientes incluidos en el estudio se presentan en la Tabla 1. Por su parte, la frecuencia de haplogrupos amerindios de mtDNA en la población estudiada se presenta en la Tabla 2. Es destacable que de la población de pacientes, el 88.1% presentó algún haplogrupo Amerindio de mtDNA, observándose una mayor frecuencia de haplogrupo B.

Los niveles de lípidos de acuerdo a haplogrupos de mtDNA se muestran en la Tabla 3. En relación a los niveles de lípidos pre-tratamiento, no se observó una asociación significativa con algún haplogrupo. Interesantemente, al analizar los niveles de lípidos posttratamiento, se observó asociación significativa con el haplogrupo B, por lo que individuos de este haplogrupo presentaron niveles mayores de colesterol total y colesterol LDL respecto de individuos portadores de los otros haplogrupos analizados.



Tabla 1. DS=Desviación Standard;



Tabla 2. NA= No Amerindios



Tabla 3. a=p< 0.05

Discusión:

La Atorvastatina constituye uno de los fármacos más utilizados en el tratamiento de la hipercolesterolemia. Sin embargo, la evidencia disponible muestra una importante variabilidad en la respuesta terapéutica, influenciada por factores como la edad, género y etnicidad5-6.

En el presente estudio, se evaluó la potencial asociación entre la presencia de haplogrupos Amerindios de mtDNA y niveles de lípidos en individuos chilenos hipercolesterolémicos tratados con Atorvastatina. Los resultados muestran que el componente Amerindio es predominante en la población incluida en el estudio, lo que se correlaciona con otros antecedentes que muestran la elevada frecuencia de haplogrupos amerindios de mtDNA en Chile22-23. Además, la evidencia disponible muestra que la distribución de haplogrupos mitocondriales en población general no es homogénea en Chile, observándose una frecuencia elevada de haplogrupos A y B en el Norte chileno, mientras que los haplogrupos C y D aumentarían progresivamente hacia el sur del país17,22,23. Destaca la mayor frecuencia de haplogrupo B en la población de pacientes hipercolesterolémicos, que contrasta con lo observado en población general donde se observa la tendencia descrita en la literatura (datos no mostrados). Este hallazgo muestra una tendencia que sugeriría una potencial asociación entre el haplogrupo B e hipercolesterolemia, lo que sería necesario evaluar en un mayor número de individuos, no existiendo estudios previos que evalúen esta posible asociación en población con ancestros amerindios.

Al comparar los niveles plasmáticos de lípidos de acuerdo a haplogrupos de mtDNA, no se observa asociación significativa entre la presencia de alguno de los haplogrupos analizados y las concentraciones de lípidos pre-tratamiento. En este sentido, la evidencia científica que asocia la presencia de haplogrupos de mtDNA con niveles de lípidos séricos es escasa. Kokaze et al. (2001)27, en una población japonesa de 461 sujetos aparentemente sanos, demostraron que individuos varones portadores del polimorfismo mtDNA A5178C presentaban concentraciones mayores de colesterol LDL, mientras que mujeres portadoras mostraban niveles mayores de triglicéridos. Además, Dahmani et al. (2008)28, describieron que en deportistas, la presencia de haplogrupos caucásicos HV se asociaría a niveles elevados de colesterol LDL, mientras que la presencia de haplogrupo JT determinaría concentraciones menores esta lipoproteína. Al analizar los niveles de lípidos post-tratamiento, se observa que individuos de haplogrupo B presentan una mayor concentración de colesterol total y colesterol LDL, siendo este último parámetro un reconocido factor de riesgo cardiovascular. Este hallazgo permitiría sugerir que la presencia de un determinado haplogrupo que determine niveles elevados de colesterol LDL podría definir una mayor susceptibilidad a eventos cardiovasculares en individuos portadores de este marcador del genoma mitocondrial.

De acuerdo a lo anterior, diversos autores sugieren que la presencia de variantes en el genoma mitocondrial podría modificar la susceptibilidad a enfermedades complejas, entre ellas las enfermedades cardiovasculares. Recientemente, Castro et al. describieron en población caucásica, una asociación entre la presencia de haplogrupo T y cardiomiopatía hipertrófica24. En contraste, estudios en otros grupos poblacionales muestran que algunos haplogrupos de mtDNA ejercerían un efecto protector frente a Infarto cerebro vascular isquémico e Infarto al Miocardio25'26. Sin embargo, hasta ahora no existe evidencia con respecto a la potencial influencia que tendría la presencia de haplogrupos Amerindios de mtDNA sobre la susceptibilidad a enfermedades crónicas no transmisibles en poblaciones con background genético predominantemente amerindio, como la mayoría de las poblaciones latinoamericanas.

En cuanto a la asociación de niveles elevados de lipidos post-tratamiento con la presencia de un haplogrupo amerindio de mtDNA y el impacto que esto tendría sobre la respuesta terapéutica a estatuías, la mayoría de los estudios farmacogenómicos han intentado explicar la variabilidad en la respuesta a este fármaco basándose en la búsqueda de polimorfismos en genes nucleares que afecten tanto la farmacocinética como la farmacodinámica del medicamento. Nuestros hallazgos constituyen el primer antecedente internacional, de asociación entre un marcador genético de etnicidad presente en el genoma mitocondrial y niveles mayores de lípidos en pacientes tratados con Atorvastatina, lo que podría interpretarse como una menor respuesta a la acción del fármaco.

En resumen, los resultados muestran que la presencia del haplogrupo B de mtDNA se asocia a niveles mayores de colesterol total y colesterol LDL en pacientes hipercolesterolémicos chilenos, pudiéndose constituir en un biomarcador de menor respuesta al tratamiento con Atorvastatina, lo que debería ser evaluado en un mayor número de individuos y en otros grupos poblacionales latinoamericanos.

Referencias:

1.  MENNICKENT S, BRAVO M, CALVO C, AVELLO M, Efectos pleiotrópicos de las estatuías. Rev Méd Chile, 2008; 136: 775-782.        [ Links ]

2. CALVO C. Manejo farmacológico de las dislipidemias en la prevención de las enfermedades cardiovasculares. An R AcadNacFarm 2004;70:417-425.        [ Links ]

3. BUCHER H, GRJEFICH L, GUYATT G. Systematic review on the risk and benefit of different cholesterol lowering interventions. Arteroscler Thromb Vasc Biol 1999; 19: 187-195.        [ Links ]

4. VAUGHAN CJ, GOTTO AM, BASSON CT. The evolving role of statins in the management of atherosclerosis. J Am Coll Cardiol 2000; 35: 1-10.        [ Links ]

5.   KAJTNAMI K, TAKEKOSHI N, BROUSSEAU ME, SCHAEFER EJ. Pharmacogenetics of HMG-CoA reductase inhibitors: exploring the potential for genotype-based individualization of coronary heart disease management. Atherosclerosis 2004; 177:219-34.        [ Links ]

6. SCHMTTZ G, LANGMANN T. Pharmacogenomics of cholesterol-lowering therapy. Atherosclerosis 2006; 44: 75-89        [ Links ]

7. KAJINAMI K, BROUSSEAU ME, NARTSUPHA C, ORDOVAS JM, SCHAEFER EJ. ATP binding cassette trans-porter G5 y G8 genotypes and plasma lipoprotein levéis before and after treatment with Atorvastatin. J Lipid Res. 2004; 45: 653-656.        [ Links ]

8. HAGBERG J, WILUND K, FERRELL R. Apo E gene and gene-environment effects on plasma lipoprotein-lipid levels. Phisiol Genom 2000; 4: 101-108.        [ Links ]

9. MATTLAND-VAN DER ZEE AH, STRICKER BH, KLUNGEL OH, MANTEL-TEEUWISSE AK, KASTELEIN JJ, et al. Adherence to na dosing of beta-hidroxy-beta-methylglutaril coenzyme a reducíase inhibitors in the general population differs according to apolipoprotein E-genotypes. Pharmacogenetics 2003; 13: 219-223.        [ Links ]

10.  CHASMAN D, POSADA D, SUBRAHMANYAN L, COOK N, STANTON V, RTDKER P. Pharmacogenetic Study of Statin Therapy and Cholesterol Reduction. JAMA 2004; 291: 2821-2827.        [ Links ]

11. DUAN X, ZHU W, LI Y, ZHAO Y, DAO J, XIAO Y. The effect of sterol regulatory element-binding protein 2 polymorphism on the serum lipid in northern Chines subjects. J Lipid Res 2005; 46: 252-257.        [ Links ]

12. CHAVES F.J, REAL J, GARCIA-GARCIA AS, CIVERA M, ARMENGOD ME, ASCASO JJ. Genetics Diagnosis of Familial Hypercholesterolemia in a South European Outbreed Population: Influence of Low-density Lipoprotein (LDL) receptor Gene Mutations on Treatment Response to Simvastatin in total, LDL and HDL-density Lipoprotein Cholesterol. J Clin Endocrinol Metabol 2001; 86: 4926-4932.        [ Links ]

13. SPOSITO AC, GONBERT S, BRUCKERT E, ATASSI M, BEUCLER I, AMSELLEN S. Magnitude of HDL cholesterol variation after highdose atorvastatin in genetica-Uy determined at the LDL receptor locus in patients with homozygous familial hypercholesterolemia. Arterioscler. Thromb Vasc Biol 2003; 23: 2078-2082.        [ Links ]

14. KAJ1NAMI K, BROUSSEAU ME, ORDOVAS JM, SCHAEFER EJ. CYP3A4 genotypes and plasma lipoprotein levéis before and after treatment with Atorvastatin in primary hypercholesterolemia. Am J Cardiol 2004; 93: 104-107.        [ Links ]

15. WILLRICH M, HIRATAM, GENVIGIR F, ARAZI S, REBECCHI I, RODRIGUES A. CYP3A5*3A Alíele is associated with reduced lowering -lipid response to atorvastatin in individuáis with hipercholesterolemia. Clin Chim Acta 2008; 398: 15-20.        [ Links ]

16. FERDINAND K. Ethnic, Gender, and Age-related Differences in the Treatment of Dyslipidemia. The Am J Man Care 2006; 12: s400-S404.        [ Links ]

17. MORAGA M, ROCCO P, MIQUEL JF. Mitochondrial DNA polymorphisms in Chilean aboriginal population: implications for the peopling of the southern cone of the continent. Am J Phys Anthropol 2000; 113:19-29.        [ Links ]

18.  SANTOS S, RIBEIRO-DOS SANTOS A, MEYER D, ZAGO M. Múltiple founder haplotypes of mitochondrial DNA Amerindians revealed by RFLP and sequency. Ann Hum Genet 1996; 60: 305-319.        [ Links ]

19. BAILLIET G, ROTHAMMER F, CARNESE F, BRAVI C, BIANCHI N. Founder mitochondrial haplotypes in Amerindian populations. Am J Hum Genet 1994; 54: 27-33.        [ Links ]

20. GARCÍA F, MORAGA M, VERA S, HENRIQUEZ H, LLOP E. mtDNA microevolution in Southern Chile's archipiélagos. Am JPhysAnthropol 2006; 129: 473-481.        [ Links ]

21. SALAZAR LA., HIRATA M, CAVALLI S, MACHADO MO, HIRATA RD. Optimized procedure DNA isolation from fresh and cryopreserved clotted human blood useful in clinical molecular testing. CUn Chem 1998; 44: 1748-50.        [ Links ]

22. ROCCO P, MORALES C, MORAGA M, MIQUEL J, NERVI F, LLOP E. Composición genética de la población chilena: Distribución de polimorfismos de DNA mitocondrial en grupos originarios y en la población mixta de Santiago. Rev Méd Chil 2002; 130: 125-31        [ Links ]

23. HENRÍQUEZ H, MORAGA M, LLOP E, ROTHHAMMER E. Caracterización genético molecular de habitantes de caleta Paposo último reducto Chango en Chile. Rev Méd Chile 2004; 132: 663-672.        [ Links ]

24. CASTRO MG, HUERTA C, REGUERO JR, SOTO MI, DOMÉNECH E, ALVAREZ V. Mitochondrial DNA haplogroups in Spanish patients with hypertrophic cardiomyopathy. Int J Cardiol 2006; 112: 202-206.         [ Links ]

25. ROSA A, FONSECA B, KRUG T, MANSO H, GOUVEIA L, ALBERGARÍA I. Mitochondrial haplogroup Hl is protective for ischemic stroke in Portuguese patients. BMC Med Genet 2008,9: 57-67.        [ Links ]

26. NISHIGAKI Y, YAMADA Y, FUKU N, MATSUO H, SEGAWA T, WATANABE S. Mitochondrial haplogroup N9b is protective against myocardial infarction in Japanese males. Hum Genet 2007; 120: 827-836.        [ Links ]

27. KOKAZE A, ISHIKAWA M, MATSUNAGA N, YOSHIDA M, SEKINE Y, TERUYA K. Association of the mitochondrial DNA 5178 A/C polymorphism with serum lipid levéis in the Japanese population. Hum Genet 2001; 109, 521-525.        [ Links ]

28. DAHMANI Y, MARCUELLO A, DÍEZ-SANCHEZ C, RUIZ-PESINI E, MONTOYA J, LÓPEZ-PÉREZ M. Association of human mitochondrial DNA variants with plasma LDL levels. Mitochondrion 2008; 8: 247-253.        [ Links ]

Trabajo financiado por la Dirección de Investigación, Universidad San Sebastián, Chile (Proyecto DIUSS N° 5011).

Recibido13 de noviembre de 2009/Aceptado 8 de febrero de 2010.

Correspondencia a: Prof. Jenny Lagos Gutiérrez, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad San Sebastián. General Cruz N°1577, Concepción. Fono: 56-041-2400368 Fax: 56-041-2400002. Correo electrónico: jlagos@uss.cl.

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