Υπερχοληστερολαιμία

Η χοληστερόλη είναι μια κηρώδης, λιπαρή ουσία που παράγεται στο σώμα και λαμβάνεται από τρόφιμα που προέρχονται από τα ζώα.

Οι υποδοχείς λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας επικάθονται στην εξωτερικό επιφάνεια πολλών τύπων κυττάρων, όπου παίρνουν LDLs που κυκλοφορούν στην κυκλοφορία του αίματος και τα μεταφέρουν στο κύτταρο. Μόλις εισχωρήσει στο κύτταρο, η LDL διασπάται για να απελευθερώσει χοληστερόλη.

Η χοληστερόλη στη συνέχεια χρησιμοποιείται από το κύτταρο, αποθηκεύεται ή αφαιρείται από το σώμα. Αφού οι υποδοχείς λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας αποβιβάσουν το φορτίο τους, ανακυκλώνονται πίσω στην επιφάνεια των κυττάρων για να πάρουν περισσότερες LDLs.

Οι υποδοχείς λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη ρύθμιση της ποσότητας χοληστερόλης στο αίμα. Είναι ιδιαίτερα άφθονη στο ήπαρ, το οποίο είναι το όργανο που είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση της πλεονάζουσας χοληστερόλης από το σώμα.

Ο αριθμός των υποδοχέων λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας στην επιφάνεια των ηπατικών κυττάρων καθορίζει πόσο γρήγορα αφαιρείται η χοληστερόλη από την κυκλοφορία του αίματος.

Η συσσώρευση χοληστερόλης στα τοιχώματα των στεφανιαίων αρτηριών αυξάνει σημαντικά τον κίνδυνο ενός ατόμου να πάθει καρδιακή προσβολή.

Η Λειτουργική Γονιδιωματική μελετά τον τρόπο με τον οποίο το γονιδίωμα, τα αντίγραφα (γονίδια), οι πρωτεΐνες και οι μεταβολίτες συνεργάζονται για την παραγωγή ενός συγκεκριμένου φαινοτύπου [8-13].

Επικεντρώνεται στις δυναμικές πτυχές όπως η μεταγραφή των γονιδίων, η μετάφραση, η ρύθμιση της έκφρασης γονιδίων και οι αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης, σε αντίθεση με τις στατικές πτυχές των γονιδιωματικών πληροφοριών όπως η ακολουθία ή οι δομές DNA.

Η Λειτουργική Γονιδιωματική επίσης προσπαθεί να ποσοτικοποιήσει τις διαφορές στις βιολογικές διεργασίες και έτσι να βελτιώσει την κατανόησή μας για τις λειτουργίες και τις αλληλεπιδράσεις γονιδίων, των πρωτεϊνών και των μεταβολιτών τους, που τελικά διαμορφώνουν τον εκάστοτε φαινότυπο (παθολογικό, παθοφυσιολογικό ή φυσιολογικό).

Μέρος της Λειτουργικής Γονιδιωματικής αποτελεί η Βιοχημική Γενετική – Μεταβολομική [14-18].

Στη Βιοχημική Γενετική – Μεταβολομική, οι μεταβολίτες είναι στενά συνδεδεμένοι με τους φαινοτύπους των ζωντανών οργανισμών και παρέχουν πληροφορίες για τις βιοχημικές δραστηριότητες αντανακλώντας τα υποστρώματα και τα προϊόντα του κυτταρικού μεταβολισμού. Αξίζει εδώ να επισημάνουμε πως ο μεταβολισμός είναι γνωστός και ως ο μοριακός φαινότυπος των ζωντανών οργανισμών.

Η μεταβολομική μελετώντας και ποσοτικοποιώντας τους μεταβολίτες που υπάρχουν στα βιολογικά υγρά, προσφέρει μια άμεση εικόνα του συστήματος, παρέχοντας χρήσιμες πληροφορίες για την κατανόηση των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό που αναλύεται [14-18].

Οι πληροφορίες που μπορούν να εξαχθούν σε μια μεταβολομική ανάλυση είναι:

• Βιταμίνες της σειράς Β
• Κυτταρικά αντιοξειδωτικά και αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς
• Ιχνοστοιχεία και Συνένζυμα.
• Ποιότητα γαστρεντερικής λειτουργικότητας (Μεταβολίτες της μικροβιακής εντερικής χλωρίδας)
• Κύκλο του κιτρικού οξέος (μιτοχονδριακή λειτουργία και παραγωγή κυτταρικής ενέργειας)
• Μεταβολισμό των νευροδιαβιβαστών
• Μεταβολισμό λιπιδίων, πρωτεϊνών και υδατανθράκων
• Δείκτες οξειδωτικού στρες

Για την διερεύνηση της Υπερχοληστερολαιμίας χρησιμοποιούνται:

1. Η Βιοχημική Γενετική –Βασικό Πάνελ Μεταβολιτών (Μεταβολομική)
2. Εξειδικευμένο Πάνελ Μεταβολιτών Μεταβολικού Συνδρόμου
3. Ειδικό Πάνελ SNP’s 26 Γονιδίων σχετιζόμενων με την Παχυσαρκία
4. Ειδικό Πάνελ SNP’s 9 Γονιδίων σχετιζόμενων με την υπερχοληστερολαιμία
5. Ειδικό Πάνελ SNP’s 7 Γονιδίων σχετιζόμενων με την υπερτριγλυκεριδαιμία
6. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα με την υπερχοληστερολαιμία
7. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα με την υπερτριγλυκεριδαιμία

1. Defesche JC. Low-density lipoprotein receptor–its structure, function, and mutations. Semin Vasc Med. 2004 Feb;4(1):5-11. Review.
2. Goldstein JL, Brown MS. Molecular medicine. The cholesterol quartet. Science. 2001 May 18;292(5520):1310-2.
3. Jeon H, Blacklow SC. Structure and physiologic function of the low-density lipoprotein receptor. Annu Rev Biochem. 2005;74:535-62. Review.
4. Kong WJ, Liu J, Jiang JD. Human low-density lipoprotein receptor gene and its regulation. J Mol Med (Berl). 2006 Jan;84(1):29-36. Epub 2005 Nov 16. Review.
5. Marais AD, Firth JC, Blom DJ. Homozygous familial hypercholesterolemia and its management. Semin Vasc Med. 2004 Feb;4(1):43-50. Review.
6. Ueda M. Familial hypercholesterolemia. Mol Genet Metab. 2005 Dec;86(4):423-6. Review.
7. van Aalst-Cohen ES, Jansen AC, de Jongh S, de Sauvage Nolting PR, Kastelein JJ. Clinical, diagnostic, and therapeutic aspects of familial hypercholesterolemia. Semin Vasc Med. 2004 Feb;4(1):31-41.
8. Συγκριτική Γονιδιωματική – UTH e-Class, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi97efLxKDuAhV7wAIHHQS7BbAQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Feclass.uth.gr%2Fmodules%2Fdocument%2Ffile.php%2FDIB_U_191%2FComparative_Genomics.pdf&usg=AOvVaw0Haz5nVWbR7tzrhnicjTE0
9. An Introduction to Functional Genomics and Systems Biology, Evelien M. Bunnik and Karine G. Le Roch, ADVANCES IN WOUND CARE, VOLUME 2, NUMBER 9, DOI: 10.1089/wound.2012.0379.
10. Functional genetics, Giovanna Marchetti, Mirko Pinotti, Barbara Lunghi, Caterina Casari, Francesco Bernardi, Mini Review, Thrombosis Research 129 (2012) 336–340, doi:10.1016/j.thromres.2011.10.028.
11. Studying human and nonhuman primate evolutionary biology with powerful in vitro and in vivo functional genomics tools, Kathleen E. Grogan and George H. Perry, Evolutionary Anthropology. 2020;1–16, DOI: 10.1002/evan.21825.
12. Functional Genomics, Shalini Kaushik, Sandeep Kaushik and Deepak Sharma, Encyclopedia of Bioinformatics and Computational Biology 2018, doi:10.1016/B978-0-12-809633-8.20222-7.
13. EMBL-EBI, https://www.ebi.ac.uk/training.
14. Markus M. Rinschen, Julijana Ivanisevic, Martin Giera, and Gary Siuzdak, Identification of bioactive metabolites using activity metabolomics, Nat Rev Mol Cell Biol. 2019 Jun; 20(6): 353–367. doi: 10.1038/s41580-019-0108-4.
15. Caroline H. Johnson, Julijana Ivanisevic, and Gary Siuzdak, Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms, Nat Rev Mol Cell Biol. 2016 Jul; 17(7): 451–459. doi: 10.1038/nrm.2016.25.
16. David P Marciano, Michael P Snyder, Personalized Metabolomics, Methods Mol Biol. 2019;1978:447-456. doi: 10.1007/978-1-4939-9236-2_27.
17. Qi Jin, Alicen Black, Stefanos N Kales, Dhiraj Vattem, Miguel Ruiz-Canela, Mercedes Sotos-Prieto, Metabolomics and Microbiomes as Potential Tools to Evaluate the Effects of the Mediterranean Diet, Nutrients. 2019 Jan 21;11(1):207. doi: 10.3390/nu11010207.
18. Harvard Health Magazine, May – June 2011.