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Le test HDL-SPE (High-Density Lipoprotein-Specific phospholipid efflux) mesure la fonctionnalité des HDL et est destiné à être utilisé dans la recherche biomédicale et les laboratoires de diagnostic clinique pour (i) mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à l’élimination des lipides des lésions athéroscléreuses par les HDL, (ii) servir de nouvelle plate-forme pour améliorer l’évaluation clinique du risque de MCV et, (iii) développer de nouveaux traitements pour traiter les maladies cardiovasculaires.
Le cholestérol HDL (HDL-C) est un déterminant important du risque de MCV1, mais son utilité est compromise dans la mesure où des taux élevés de HDL-C (>80 mg/dL) sont associés à un risque plus élevé de MCV 2,3,4,5. Des taux élevés de HDL-C peuvent représenter l’accumulation de HDL dysfonctionnel qui a une capacité réduite à éliminer les lipides de la plaque artérielle6.
Le test de capacité d’efflux cellulaire de cholestérol (CEC) a été le premier test in vitro développé pour mesurer la fonctionnalité HDL. Dans ce test, des macrophages en culture (souris ou humains), généralement marqués avec du cholestérol Bodipy 3H ou fluorescent, sont incubés avec du plasma ou du sérum appauvri en apoB. Le % d’efflux de cholestérol est calculé sur la base de la quantité de fluorescence/radioactivité associée aux cellules et aux milieux 7,8,9. Il a été démontré que le test CEC est un meilleur prédicteur de MCV incidente que le HDL-C7. Le test CEC ne se prête pas à la conversion en un test de diagnostic clinique de routine, principalement en raison de ses exigences en matière de culture cellulaire et de sa longue durée (p. ex., jours). De plus, le test CEC est limité par sa variabilité inhérente (par exemple, différents types de cellules, techniques de marquage et déplétion en PEG des β-lipoprotéines, qui modifie la composition HDL10).
Plusieurs groupes de recherche ont mis au point des tests d’efflux de cholestérol HDL acellulaire qui serviront d’outils pour obtenir de nouvelles connaissances sur la fonction des HDL et pour une application potentielle dans un test de diagnostic clinique afin de mieux évaluer le risque de MCV11,12. Ces tests d’efflux impliquent généralement plusieurs étapes et utilisent une particule donneuse de lipides marquée avec un cholestérol fluorescent, et comme le test CEC, ils nécessitent soit l’appauvrissement des β-lipoprotéines, soit, alternativement, la capture de particules contenant de l’apoA-I à l’aide d’anticorps anti-apoA-I, pour mesurer l’efflux plasmatique de cholestérol HDL. Bien qu’il ait été validé que ces tests alternatifs sont associés à des degrés divers au risque de MCV, à ce jour, il a été démontré qu’un seul13, qui évalue le taux de change apoA-I, permet de prédire le risque de MCVincident 14. Il est intéressant de noter qu’il a été démontré que la cinétique de l’échange d’apoA-I sur et hors HDL plasmatique est associée indépendamment à la CEC15 et qu’elle est nettement réduite chez les patients atteints du syndrome coronarien aigu16. De plus, il a été démontré que plusieurs apolipoprotéines échangeables HDL médient à la fois le cholestérol et les phospholipides des cellules exprimant ABCA1 in vitro17.
Nous avons développé une approche alternative pour évaluer la fonctionnalité HDL18. Le test simple, rapide et fiable décrit ici ne nécessite que deux composants, à savoir des échantillons entiers de plasma humain (ou animal) ou de sérum (frais ou décongelés) et une particule donneuse fluorescente enrobée de lipides. Le test mesure la capacité de l’apoA-I et d’autres apolipoprotéines échangeables associées aux HDL dans le plasma entier/sérum à éliminer une phosphatidyléthanolamine (PE) fluorescente non échangeable, marquée dans un groupe de tête, d’une particuledonneuse 18 enrobée de lipides (Figure 1).
Les particules donneuses de ce test sont constituées de cristaux d’hydrate de silicate de calcium (CSH) enrobés de cholestérol, de phospholipide phosphatidylcholine (PC) et d’un PE fluorescent. Les apolipoprotéines échangeables associées au HDL, principalement apoA-I, libérées par les particules HDL se lient aux particules donneuses puis se dissocient d’elles avec les lipides des particules donneuses, y compris le PE fluorescent. De cette manière, le HDL, mais pas les autres lipoprotéines présentes dans le plasma entier/sérum, acquiert spécifiquement le PE fluorescent à partir des particules donneuses18,19. Le plasma entier/sérum est incubé avec des particules donneuses de silicate de calcium hydraté enrobé de lipides fluorescents (LC-CSH) et une solution saline à 37 °C, en agitant pendant 1 h. Étant donné que la densité de l’eau est environ deux fois supérieure à celle de l’eau, les particules donneuses sont facilement séparées du plasma par centrifugation à basse vitesse.
Le % d’efflux de PE mesuré dans les études cliniques est généralement normalisé en divisant par la valeur de la fluorescence PE acquise par le HDL dans le surnageant du mélange réactionnel d’un échantillon clinique par la valeur obtenue par le HDL dans un plasma humain témoin de référence. La normalisation à un plasma de référence est effectuée pour corriger les variations dans la préparation du réactif. Pour les applications de recherche, le % d’efflux de PE peut être déterminé en calculant la fluorescence du PE surnageant divisée par la fluorescence totale (fluorescence PE surnageante + fluorescence LC-CSH). Les valeurs de mesure de la fluorescence surnageante sont collées dans un modèle dans des fichiers tableurs pour calculer le % d’efflux PE (tableau supplémentaire 1 pour les mesures en trois exemplaires et tableau supplémentaire 2 pour les mesures en double). Les instructions pour effectuer ces calculs dans la feuille de calcul sont fournies sous forme de fichiers supplémentaires (Fichier supplémentaire 1, Fichier supplémentaire 2, Fichier supplémentaire 3, Fichier supplémentaire 4, Fichier supplémentaire 5, Fichier supplémentaire 6, Fichier supplémentaire 7 et Fichier supplémentaire 8), et un exemple de calcul est fourni dans le Tableau supplémentaire 3.

Figure 1 : Dosage HDL-SPE. L’efflux de phospholipides spécifiques du HDL est dosé dans des plaques de 96 puits. Des cristaux salins d’hydrate de silicate de calcium (gris) enrobés de lipides (LC-CSH), y compris de la phosphatidyléthanolamine non interchangeable marquée à la lissaminerhodamine (LRh-PE ; couches membranaires rouges), et jusqu’à 30 échantillons entiers de plasma/sérum (jaune ; en trois exemplaires) sont chargés sur des plaques de 96 puits. Après un mélange pendant 1 h à 37 °C dans un thermomélangeur, les plaques sont brièvement centrifugées pour granuler les particules donneuses LC-CSH. Les aliquotes des surnageants, contenant du HDL spécifiquement marqué avec LRh-PE, sont transférées sur une plaque noire contenant un détergent (pour solubiliser le Lh-Rh-PE) et une solution saline. La fluorescence PE est ensuite mesurée à l’aide d’un fluorimètre. Saline (contrôle négatif ; NC), pour la correction du bruit de fond, et du plasma humain sain regroupé (contrôle positif ; PC) pour la normalisation des plaques, sont chargés à la place du plasma/sérum de l’échantillon dans le dernier ensemble de puits. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.