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O ensaio de efluxo de fosfolipídios específico de lipoproteína de alta densidade (HDL-SPE) mede a funcionalidade do HDL e destina-se ao uso em pesquisa biomédica e laboratórios de diagnóstico clínico para (i) obter mais informações sobre os mecanismos subjacentes à remoção de lipídios mediada por HDL de lesões ateroscleróticas, (ii) servir como uma nova plataforma para melhorar a avaliação clínica do risco de DCV e (iii) desenvolver novas terapias para tratar doenças cardiovasculares.
O HDL-colesterol (HDL-C) é um importante determinante do risco de DCV1, mas sua utilidade está comprometida na medida em que níveis elevados de HDL-C (>80 mg/dL) estão associados a maior risco de DCV 2,3,4,5. Níveis elevados de HDL-C podem representar o acúmulo de HDL disfuncional que tem uma capacidade reduzida de remover lipídios da placa arterial6.
O ensaio de capacidade de efluxo de colesterol celular (CEC) foi o primeiro ensaio in vitro desenvolvido para medir a funcionalidade do HDL. Neste ensaio, macrófagos cultivados (camundongos ou humanos), normalmente marcados com colesterol 3H ou fluorescente, são incubados com plasma ou soro depletados de apoB. O efluxo de colesterol % é calculado com base na quantidade de fluorescência/radioatividade associada à célula e ao meio 7,8,9. O ensaio CEC demonstrou ser um melhor preditor de DCV incidente do que o HDL-C7. O ensaio CEC não é passível de conversão em um ensaio de diagnóstico clínico de rotina, principalmente devido aos seus requisitos de cultura de células e longa duração (por exemplo, dias). Além disso, o ensaio CEC é limitado por sua variabilidade inerente (por exemplo, diferentes tipos de células, técnicas de marcação e depleção de PEG de β-lipoproteínas, que altera a composição do HDL10).
Vários grupos de pesquisa desenvolveram ensaios de efluxo de colesterol HDL livre de células para uso como ferramentas para obter novos insights sobre a função do HDL e para potencial tradução em um ensaio de diagnóstico clínico para melhor avaliar o risco de DCV11,12. Esses ensaios de efluxo geralmente envolvem várias etapas e usam uma partícula doadora de lipídios marcada com um colesterol fluorescente e, como o ensaio CEC, requerem depleção de β-lipoproteínas ou, alternativamente, a captura de partículas contendo apoA-I usando anticorpos anti-apoA-I, para medir o efluxo plasmático de colesterol HDL. Embora esses ensaios alternativos tenham sido validados para estarem associados em graus variados ao risco de DCV, até o momento, apenas um13, que avalia a taxa de câmbio apoA-I, demonstrou predizer o risco de DCV incidente14. Curiosamente, a cinética da troca de apoA-I no HDL plasmático e fora dele demonstrou estar independentemente associada à CEC15 e ser acentuadamente reduzida em pacientes com síndrome coronariana aguda16. Além disso, várias apolipoproteínas permutáveis em HDL demonstraram mediar tanto o colesterol quanto o fosfolipídio de células que expressam ABCA1 in vitro17.
Desenvolvemos uma abordagem alternativa para avaliar a funcionalidade da HDL18. O ensaio simples, rápido e confiável descrito aqui requer apenas dois componentes, a saber, plasma humano inteiro (ou animal) ou amostras de soro (frescas ou congeladas) e uma partícula de doador revestida com lipídios fluorescentes. O ensaio mede a capacidade da apoA-I e de outras apolipoproteínas trocáveis associadas ao HDL no plasma/soro total de remover uma fosfatidiletanolamina fluorescente (PE) não trocável e marcada com o grupo principal de uma partícula doadora revestida de lipídios18 (Figura 1).
As partículas doadoras neste ensaio consistem em cristais de hidrato de silicato de cálcio (CSH) revestidos com colesterol, fosfolipídio fosfatidilcolina (PC) e um PE fluorescente. As apolipoproteínas associadas ao HDL trocáveis, principalmente apoA-I, liberadas das partículas de HDL ligam-se às partículas do doador e, em seguida, dissociam-se delas junto com os lipídios das partículas do doador, incluindo PE fluorescente. Dessa forma, o HDL, mas não as outras lipoproteínas presentes no plasma/soro total, adquire especificamente o PE fluorescente das partículas doadoras 18,19. O plasma/soro total é incubado com as partículas doadoras de hidrato de silicato de cálcio revestidas com lipídios fluorescentes (LC-CSH) e solução salina a 37 °C, com agitação por 1 h. Como o LC-CSH tem cerca de duas vezes a densidade da água, as partículas doadoras são prontamente separadas do plasma por centrifugação de baixa velocidade.
O % de efluxo de PE medido em estudos clínicos é normalmente normalizado dividindo-se pelo valor da fluorescência de PE adquirida pelo HDL no sobrenadante da mistura de reação de uma amostra clínica pelo valor obtido pelo HDL em um plasma humano de controle de referência. A normalização para um plasma de referência é realizada para corrigir variações na preparação do reagente. Para aplicações de pesquisa, a % de efluxo de PE pode ser determinada calculando a fluorescência do PE sobrenadante dividida pela fluorescência total (fluorescência do PE sobrenadante + fluorescência LC-CSH). Os valores de medição fluorescente sobrenadante são colados em um modelo em arquivos de planilha para calcular o efluxo de %PE (Tabela Suplementar 1 para medições triplicadas e Tabela Suplementar 2 para medições duplicadas). As instruções para realizar esses cálculos na planilha são fornecidas como arquivos suplementares (Arquivo Suplementar 1, Arquivo Suplementar 2, Arquivo Suplementar 3, Arquivo Suplementar 4, Arquivo Suplementar 5, Arquivo Suplementar 6, Arquivo Suplementar 7 e Arquivo Suplementar 8), e um exemplo de cálculo é fornecido como Tabela Suplementar 3.

Figura 1: Ensaio HDL-SPE. O efluxo de fosfolipídios específico para HDL é analisado em placas de 96 poços. Cristais de hidrato de silicato de cálcio salinos (cinza) revestidos com lipídios (LC-CSH), incluindo fosfatidiletanolamina marcada com lissaminerodamina não trocável (LRh-PE; camadas de membrana vermelha) e até 30 amostras inteiras de plasma/soro (amarelo; em triplicata) são carregadas em placas de 96 poços. Após misturar por 1 h a 37 °C em um termomisturador, as placas são centrifugadas brevemente para granular as partículas doadoras LC-CSH. Alíquotas dos sobrenadantes, contendo HDL especificamente marcado com LRh-PE, são transferidas para uma placa preta contendo detergente (para solubilizar Lh-Rh-PE) e solução salina. A fluorescência PE é então medida com um fluorímetro. Solução salina (controle negativo; NC), para correção de fundo e plasma humano saudável agrupado (Controle Positivo; PC) para normalização da placa, são carregados em vez de plasma/soro de amostra no último conjunto de poços. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.