Epigenetische Untersuchung von Genen mit Relevanz für die Familiäre Hypercholesterinämie

Abstract

Zusammenfassung: Hintergrund: Familiäre Hypercholesterinämie (FH) ist eine erblich bedingte Störung des Fettstoffwechsels. Mutationen von Genen, welche für die Aufnahme des LDL-Cholesterins in die Zellen notwendig sind, vorrangig der LDL Rezeptor, führen schon während der Kindheit zu extrem hohen Cholesterinspiegeln. Obwohl die genetische Basis der Krankheit bekannt ist, gibt es Lücken in der Erklärung von Schwankungen des LDL-Cholesterinspiegels bei Patienten, die dieselbe Mutation als Grund für FH tragen. Epigenetische Mechanismen, die stark durch Umweltfaktoren geprägt sind, könnten eine Erklärung für diese Varianzen im Phänotyp liefern. Ziel: Ziel der Arbeit war die Suche nach Differenzen der DNA-Methylierung innerhalb regulatorischer Abschnitte der Gene des LDL Rezeptors und des LDL Rezeptor Adapter Protein 1 bei Kindern mit Familiärer Hypercholesterinämie. Eine weitere Frage war, ob in diesen Regionen Unterschiede im Methylierungsstatus von Erwachsenen und Kindern vorkommen. Studiendesign: Die Studie vergleicht den DNA-Methylierungsstatus von 7 Kindern mit Familiärer Hypercholesterinämie mit einer Kontrollgruppe bestehend aus 5 Kindern mit morbider Adipositas und 2 gesunden Kindern sowie mit wissenschaftlicher Literatur. Methodik: Die aus Trockenblutkarten extrahierte DNA wurde einer Bisulfitbehandlung unterzogen, wodurch unterschiedlich methylierte und unmethylierte Proben anhand ihres Schmelzpunktes durch High Resolution Melting Analysis differenziert werden konnten. Ergebnisse: Die Untersuchung konnte keine Varianzen im Methylierungsstatus aller analysierten Proben und Regionen feststellen. Fazit: Die Ergebnisse der Untersuchung können keine Erklärung für die diagnostische Lücke bei Familiärer Hypercholesterinämie liefern, sondern weisen eher auf eine hohe Bandbreite an Gründen für unspezifische FH hin.

Abstract: Background: Familial Hypercholesterolemia (FH) is a severe congenital disorder of the fat metabolism. Mutations in genes involved in the clearance of LDL-cholesterol from the blood, mainly the LDL-Receptor gene, resolve in very high plasma levels of the lipoprotein. Although those mechanisms have long been understood, there still exists a diagnostic gap due to variations in LDL-levels between patients with the same mutation causing the disease. Epigenetic mechanisms, which are strongly influenced by environmental factors, might provide an explanation for this unsolved matter. Aim: The Aim of the work was the detection of variations in DNA-methylation in regulatory regions of the LDL-receptor gene and LDL-receptor adapter protein 1 in children with FH. Further it was asked if there exist differences in methylation profiles of children and adults in the analyzed regions. Study design: DNA-methylation levels of 7 children with FH were compared to a control group consisting of 5 children with morbid obesity and 2 healthy children. Method: DNA extracted from dried blood spots underwent Bisulfit treatment, which enables differentiation between methylated and unmethylated samples in High Resolution Melting Analysis by means of their melting point. Results: The study did not detect any variations in DNA-methylation in all of the analyzed samples and regions. Conclusions: The results do not link DNA-methylation to the diagnostic gap in phenotypes of familial hypercholesterolemia. Further analysis of genes involved in lipoprotein metabolism and other possible responsible epigenetic mechanisms is needed to answer the open questions.