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El ensayo de salida de fosfolípidos específicos de lipoproteínas de alta densidad (HDL-SPE) mide la funcionalidad de HDL y está destinado a su uso en laboratorios de investigación biomédica y diagnóstico clínico para (i) obtener más información sobre los mecanismos subyacentes a la eliminación de lípidos mediada por HDL de las lesiones ateroscleróticas, (ii) servir como una nueva plataforma para mejorar la evaluación clínica del riesgo de ECV y, (iii) desarrollar nuevas terapias para tratar enfermedades cardiovasculares.
El colesterol HDL (HDL-C) es un determinante importante del riesgo de ECV1, pero su utilidad se ve comprometida en la medida en que los niveles elevados de HDL-C (>80 mg/dL) se asocian con un mayor riesgo de ECV 2,3,4,5. Los niveles elevados de HDL-C pueden representar la acumulación de HDL disfuncional que tiene una capacidad reducida para eliminar los lípidos de la placa arterial6.
El ensayo de capacidad de salida de colesterol celular (CIC) fue el primer ensayo in vitro desarrollado para medir la funcionalidad de HDL. En este ensayo, los macrófagos cultivados (ratón o humano), típicamente marcados con 3H- o colesterol Bodipy fluorescente, se incuban con plasma o suero agotado en apoB. El % de salida de colesterol se calcula en función de la cantidad de fluorescencia/radiactividad asociada a las células y al medio 7,8,9. Se ha demostrado que el ensayo CEC es un mejor predictor de ECV incidente que HDL-C7. El ensayo CEC no es susceptible de conversión a un ensayo de diagnóstico clínico de rutina, principalmente debido a sus requisitos de cultivo celular y su larga duración (p. ej., días). Además, el ensayo de CIC está limitado por su variabilidad inherente (p. ej., diferentes tipos de células, técnicas de marcado y agotamiento de PEG de β-lipoproteínas, lo que altera la composición de HDL10).
Varios grupos de investigación han desarrollado ensayos de salida de colesterol HDL libre de células para su uso como herramientas para obtener nuevos conocimientos sobre la función de HDL y para su posible traducción en un ensayo de diagnóstico clínico para evaluar mejor el riesgo de ECV11,12. Estos ensayos de salida generalmente implican múltiples pasos y utilizan una partícula donante de lípidos marcada con un colesterol fluorescente y, al igual que el ensayo CEC, requieren el agotamiento de β-lipoproteínas o, alternativamente, la captura de partículas que contienen apoA-I utilizando anticuerpos anti-apoA-I, para medir el flujo de salida de colesterol HDL en plasma. Aunque se ha validado que estos ensayos alternativos están asociados en diversos grados con el riesgo de ECV, hasta la fecha, solo uno13, que evalúa el tipo de cambio de apoA-I, ha demostrado predecir el riesgo de ECV incidente14. Curiosamente, se ha demostrado que la cinética del intercambio de apoA-I dentro y fuera del HDL plasmático se asocia de forma independiente con CEC15 y se reduce notablemente en pacientes con síndrome coronario agudo16. Además, se ha demostrado que varias apolipoproteínas intercambiables de HDL median tanto el colesterol como el fosfolípido de las células que expresan ABCA1 in vitro17.
Hemos desarrollado un enfoque alternativo para evaluar la funcionalidad de HDL18. El ensayo simple, rápido y confiable descrito aquí requiere solo dos componentes, a saber, muestras completas de plasma o suero humano (o animal) (fresco o congelado-descongelado) y una partícula donante recubierta de lípidos fluorescentes. El ensayo mide la capacidad de la apoA-I y otras apolipoproteínas intercambiables asociadas a HDL en plasma/suero completo para eliminar una fosfatidiletanolamina fluorescente (PE) no intercambiable marcada con el grupo de cabeza de una partícula donante recubierta de lípidos18 (Figura 1).
Las partículas donantes en este ensayo consisten en cristales de hidrato de silicato de calcio (CSH) recubiertos con colesterol, fosfolípidos fosfatidilcolina (PC) y un PE fluorescente. Las apolipoproteínas intercambiables asociadas a HDL, en su mayoría apoA-I, liberadas por las partículas de HDL se unen a las partículas donantes y luego se disocian de ellas junto con los lípidos de las partículas donantes, incluida la PE fluorescente. De esta manera, el HDL, pero no las otras lipoproteínas presentes en el plasma/suero completo, adquiere específicamente PE fluorescente de las partículas donantes18,19. El plasma/suero entero se incuba con las partículas donantes de hidrato de silicato de calcio recubierto de lípidos fluorescentes (LC-CSH) y solución salina a 37 °C, agitando durante 1 h. Dado que LC-CSH tiene aproximadamente el doble de densidad que el agua, las partículas donantes se separan fácilmente del plasma mediante centrifugación a baja velocidad.
El % de salida de PE medido en estudios clínicos se normaliza típicamente dividiendo por el valor de la fluorescencia de PE adquirida por HDL en el sobrenadante de la mezcla de reacción de una muestra clínica por el valor obtenido por HDL en un plasma humano de control de referencia. La normalización a un plasma de referencia se realiza para corregir las variaciones en la preparación del reactivo. Para aplicaciones de investigación, el % de salida de PE se puede determinar calculando la fluorescencia de PE sobrenadante dividida por la fluorescencia total (fluorescencia PE sobrenadante + fluorescencia LC-CSH). Los valores de medición fluorescente sobrenadante se pegan en una plantilla en archivos de hoja de cálculo para calcular el % de salida de PE (Tabla complementaria 1 para mediciones por triplicado y Tabla complementaria 2 para mediciones duplicadas). Las instrucciones para realizar estos cálculos en la hoja de cálculo se proporcionan como archivos complementarios (Archivo complementario 1, Archivo complementario 2, Archivo complementario 3, Archivo complementario 4, Archivo complementario 5, Archivo complementario 6, Archivo complementario 7 y Archivo complementario 8), y se proporciona un cálculo de ejemplo como Tabla complementaria 3.

Figura 1: Ensayo HDL-SPE. El flujo de salida de fosfolípidos específicos de HDL se analiza en placas de 96 pocillos. Los cristales de solución salina de hidrato de silicato de calcio (gris) recubiertos con lípidos (LC-CSH), incluida la fosfatidiletanolamina marcada con lisaminerodamina no intercambiable (LRh-PE; capas de membrana roja), y hasta 30 muestras completas de plasma/suero (amarillas; por triplicado) se cargan en placas de 96 pocillos. Después de mezclar durante 1 h a 37 °C en un termomezclador, las placas se centrifugan brevemente para granular las partículas donantes de LC-CSH. Las alícuotas de los sobrenadantes, que contienen HDL específicamente marcado con LRh-PE, se transfieren a una placa negra que contiene detergente (para solubilizar Lh-Rh-PE) y solución salina. Luego, la fluorescencia de PE se mide con un fluorímetro. Solución salina (control negativo; NC), para la corrección de fondo y plasma humano sano combinado (control positivo; PC) para la normalización de placas, se cargan en lugar de plasma / suero de muestra en el último conjunto de pocillos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.