Perfil de la expresión génica de los macrófagos humanos en cultivo en respuesta a atorvastatina

Introducción y objetivo

El beneficio clínico de las estatinas es superior al esperado por su papel hipolipemiante, dado que producen efectos pleiotrópicos en la fisiopatología de casi la totalidad de las células involucradas en la génesis y evolución de la aterosclerosis, entre ellas los macrófagos. El objetivo de este estudio ha sido analizar la expresión génica de los macrófagos humanos en cultivo sometidos a una sobrecarga de lípidos oxidados, con y sin atorvastatina en el medio de cultivo, para poder conocer los genes de respuesta a atorvastatina que expliquen el beneficio de las estatinas en una vía independiente de la hipolipemiante.

Material y método

Las células mononucleares humanas de 10 sujetos no relacionados fueron aisladas y cultivadas en el medio Macrophage-SFM a 37 °C y un 5% de CO2 repartidas en 4 frascos de cultivo para cada sujeto. En el día 9, todos los cultivos se suplementaron con 50 mg/l de lipoproteínas de baja densidad (LDL) oxidadas y 2 de los 4 cultivos se suplementaron también con 1 µmol/l de atorvastatina. Tras 18 horas de incubación se aisló el ARN total con Trizol-LS y se purificó con el kit RNeasy. Se prepararon 2 pools de 15 µg de ARN total de los cultivos suplementados con LDL oxidadas (pool LDLox; n = 10) y de los suplementados con atorvastatina y LDL oxidadas (pool Atv + LDLox; n = 10). Se sintetizó ARNc marcado con biotina a partir del ARN total, y ambos pools se analizaron con la micromatriz GeneChip Human Genome U133A (Affymetrix). Los resultados fueron analizados con el software Microarray Suite 5.0.

Resultados

De los 22.283 genes representados en la micromatriz, 7.661 (34,4%) estuvieron presentes en el pool LDLox y 8.871 (39,8%) en el pool Atv + LDLox. Al comparar el perfil de expresión del pool Atv + LDLox con el del pool LDLox se encontró que 11 genes estaban sobreexpresados con un Signal Log Ratio (SLR) de 2,2-1,0 y 190 con un SLR < 1,0; asimismo, 31 genes estaban inhibidos con un SLR de –3,9 a –1,0 y 28 con un SLR > –1,0, y 9.356 genes no presentaban cambio de expresión.

Conclusiones

La atorvastatina produce cambios en la expresión de genes involucrados en la síntesis endógena de colesterol y en otras vías metabólicas independientes.

Introduction and objective

The overall clinical benefits observed with statin therapy appear to be greater than might be expected from its hypolipidemic role, due to statins exert many pleiotropic effects on the cells involved in atherosclerotic lesions, as macrophages. The aim of this study was to analyse gene expression in human macrophages in vitro incubated with oxidized-LDL with and without atorvastatin in the culture medium to assess atorvastatin response genes which could explain the statin benefits in an independent hypolipidemic pathway.

Material and method

Human mononuclear cells from 10 unrelated subjects were isolated and cultured in Macrophage-SFM at 37 °C and 5% CO2 distributed among 4 culture flasks for each subject. Oxidized-LDL (ox-LDL) 50 mg/l was added to all culture media at ninth day, and also atorvastatin 1 µmol/l to 2 of 4 culture flasks. After incubation for 18 h, total RNA was isolated using Trizol-LS and purified with RNeasy kit. We pooled 15 µg of total RNA from cultures added with ox-LDL (pool ox- LDL) (n = 10) and from cultures added with atorvastatin and ox-LDL (pool Atv+ox-LDL) (n = 10). Biotin labeled cRNA was synthesized from total RNA and both pools were analysed with the GeneChip Human Genome U133A microarray(Affymetrix). Results were analysed with the Microarray suite 5.0 software.

Results

Out of 22,283 genes present in the microarray, 7,661 genes (34.4%) and 8,871 (39.8%) were expressed in the ox-LDL and Atv+ox-LDL pooles, respectively. The gene expression profile comparison between Atv+ox-LDL pool versus ox- LDL pool showed the following results: 11 upregulated genes with a Signal Log Ratio (SLR) of 2.2 to 1.0 and 190 with a SLR < 1.0, 31 downregulated genes with a SLR of –3.9 to –1.0 and 28 with a SLR > –1.0, and 9,356 genes without gene expression change.

Conclusions

Atorvastatin induces gene expression changes in those related to the biosynthetic cholesterol pathway and in other independent metabolic pathways.