Mutațiile ADN-ului mitocondrial și legătura lor cu parametrii cardiometabolici în sindromul metabolic
Variabilitatea ADN-ului mitocondrial (mtDNA), în special heteroplasmia, este considerată a influența imunobiogeneza celulară, în special în cazul monocitelor în sindromul metabolic (MetS).
Scopul acestui studiu a fost de a identifica asociațiile dintre variabilitatea mtDNA în monocite și indicele lor fenotipic, care include secreția de citokine și expresia genelor, precum și parametrii cardiometabolici la pacienții cu MetS.
Studiul a avut un design transversal și a inclus 87 de participanți adulți, dintre care 34 au fost donatori de sânge sănătoși (grupa de control), 21 au fost pacienți obezi (grupa de obezitate) și 32 au fost pacienți cu MetS (grupa MetS). Testele biochimice au fost realizate pe probe de sânge venos, iar monocitele (celulele CD14+) au fost izolate. Analiza mtDNA a fost efectuată prin secvențiere de nouă generație, pentru a identifica heteroplasmia scăzută (5-10%) și heteroplasmia intermediară (10-95%), precum și homoplasmia (≥95%). Expresia genelor legate de biogeneza mitocondrială, dezlipirea mitocondrială, sistemul de stres oxidativ și semnalizarea NF-κB a fost evaluată prin reacția de polimerizare în lanț în timp real (qPCR). Monocitele cultivate cu și fără lipopolizaharide timp de 24 de ore au fost analizate prin testul ELISA pentru a evalua indicele de stimulare a secreției de citokine.
Rezultatele au arătat că variabilitatea mtDNA în monocite a fost relativ scăzută, dar homoplasmiile alternative au fost semnificativ mai frecvente. Heteroplasmia intermediară și scăzută din locul de codare a proteinelor a corelat cu stenoză (r = 0.396; interval de încredere (CI) 95% 0.067–0.647) și nivelurile de lipoproteine cu densitate joasă (r = −0.258; 95% CI −0.45 – −0.043). Heteroplasmia intermediară din locusul rRNA a corelat cu nivelurile de insulină în sânge (r = −0.228; 95% CI −0.424 – −0.019). Heteroplasmia scăzută din D-loop a corelat cu glucoza în sânge pe nemâncate (r = 0.275; 95% CI 0.062–0.464). Homoplasmiile au fost asociate cu creatinina, azotul ureic din sânge și fosfataza alcalină. Heteroplasmia intermediară în mtDNA a fost asociată cu indicele de stimulare a secreției de citokine din monocite (R² = 0.156, P = 0.003). Cu toate acestea, nu s-au găsit asociații semnificative între variabilitatea mtDNA și expresia diverselor gene.
În concluzie, mtDNA-ul monocitelor prezintă o variabilitate relativ scăzută. În grupurile studiate, au fost identificate mai multe puncte heteroplasmice frecvent întâlnite (5% până la 20% în cadrul grupului): mtSNV m.310T>C cu heteroplasmie scăzută și mtSNVs m.16189T>C și m.15204T>C cu heteroplasmie intermediară, în timp ce unele homoplasmi alternative sunt mult mai comune. Mutațiile heteroplastice în mtDNA sunt asociate cu parametrii cardiometabolici, inclusiv gradul de stenoză vasculară și parametrii metabolismului lipidic și glucidic, în timp ce homoplasmiile alternative sunt asociate cu nivelurile de fosfatază alcalină și bilirubină totală și indirectă. În ciuda nivelului scăzut de variabilitate a mtDNA, mutațiile heteroplastice intermediare din mtDNA sunt asociate cu indicele de stimulare a secreției de citokine din monocite.
