Surrogate markers for atheriosclerosis in overweight subjects with atherogenic dyslipidemia : the GEMS project

Rapport de synthèseLe syndrome métabolique (défini par les critères ATP III par la présence au minimum de 3 des facteurs suivants : taux plasmatiques d'HDL-cholestérol < 1,04 mmol/1 chez l'homme et < 1.29 mmol/1 chez la femme, taux plasmatiques de triglycérides > 1,69 mmol/1, tension artérielle > 130/85 mmHg, glycémie >6,1 mmol/1, tour de taille > 108 cm chez l'homme et > 88 cm chez la femme) représente une constellation de facteurs de risque majeurs pour le développement de maladies cardiovascu-laires. Il n'est pas encore établi actuellement quelle composante de ce syndrome contribue de manière plus marquée au risque de développer une athérosclérose. Dans le but d'éclaircir la pathogenèse de ce syndrome, une étude multicentrique intitulée GEMS (« Genetic Epidemiology of Metabolic Syndrome ») a été initiée afin de déterminer si la constellation d'une dyslipidémie avec HDL-C bas et TG élevé est un marqueur sensible de l'homogénéité génétique chez les individus atteints de syndrome métabolique.Dans l'étude menée à Lausanne (multicentrique), la contribution de la dyslipidémie avec HDL-C bas et TG élevé dans la pathogenèse de l'athérosclérose a été évaluée par 2 examens, reconnus comme marqueurs fiables de la vasculopathie : la mesure de l'épaisseur intima média carotidienne par ultrasonographic et l'évaluation de la dysfonction endothéliale de la microcirculation cutanée. Deux groupes de sujets comparables en terme d'âge et de sexe et souffrant d'un excès pondéral (BMI > 25 kg/m2) mais normoglycémiques ont été comparés. Ces deux groupes (étude cas-témoins) étaient uniquement discordants quant à leurs profils lipidiques. Ainsi, 120 cas, définis comme ayant un HDL-cholestérol bas (< 25 percentile pour l'âge et le sexe dans la population générale) et des TG élevés (> 75 percentile) ont été comparés à 120 contrôles avec un HDL-cholestérol haut (> 50 percentile) et des TG bas (< 50 percentile). Un doppler des artères carotides et fémorales a été effectué pour déterminer l'épaisseur de l'intima média et la présence ou non de plaques d'athérome. La fonction endothéliale a été évaluée par un laser doppler sur la micro-circulation cutanée (réponse hyperémique à une occlusion transitoire de la circulation de l'avant-bras par une manchette à pression et mesure de la vasodilatation induite par un échauffement local de la peau avec de l'eau). Un enregistrement de la pression artérielle ambulatoire sur la journée (Remler) a été pratiqué chez tous les sujets.Les résultats obtenus montrent que les cas ont une prévalence plus élevée de plaques d'athérome (médiane 1,5 ± 0,15 vs 0,8 > 0,15, p<.001), une épaisseur intima média plus importante (médiane 0,66 ± 0,15 vs 0,61 ± 0,15, p<.01), ainsi qu'une réduction significative de la vasodilatation endothéliale induite par la chaleur et post-ischémique comparativement aux contrôles.En conclusion, le profil lipidique associant un HDL-cholestérol bas et des triglycérides élevés représente un risque majeur de développer une maladie athéromateuse périphérique et est associée à une augmentation de l'épaisseur intima média et une altération de la fonction endothéliale chez les individus en surcharge pondérale. Bien qu'un HDL-cholestérol bas soit fréquemment associé à une hypertriglycéridémie, les résultats de notre étude peuvent suggérer un rôle potentiel de la fraction HDL-cholestérol comme un puissant agent anti-athérogénique.

Genome-wide linkage and association analyses to identify genes influencing adiponectin levels: the GEMS Study.

Adiponectin has a variety of metabolic effects on obesity, insulin sensitivity, and atherosclerosis. To identify genes influencing variation in plasma adiponectin levels, we performed genome-wide linkage and association scans of adiponectin in two cohorts of subjects recruited in the Genetic Epidemiology of Metabolic Syndrome Study. The genome-wide linkage scan was conducted in families of Turkish and southern European (TSE, n = 789) and Northern and Western European (NWE, N = 2,280) origin. A whole genome association (WGA) analysis (500K Affymetrix platform) was carried out in a set of unrelated NWE subjects consisting of approximately 1,000 subjects with dyslipidemia and 1,000 overweight subjects with normal lipids. Peak evidence for linkage occurred at chromosome 8p23 in NWE subjects (lod = 3.10) and at chromosome 3q28 near ADIPOQ, the adiponectin structural gene, in TSE subjects (lod = 1.70). In the WGA analysis, the single-nucleotide polymorphisms (SNPs) most strongly associated with adiponectin were rs3774261 and rs6773957 (P < 10(-7)). These two SNPs were in high linkage disequilibrium (r(2) = 0.98) and located within ADIPOQ. Interestingly, our fourth strongest region of association (P < 2 x 10(-5)) was to an SNP within CDH13, whose protein product is a newly identified receptor for high-molecular-weight species of adiponectin. Through WGA analysis, we confirmed previous studies showing SNPs within ADIPOQ to be strongly associated with variation in adiponectin levels and further observed these to have the strongest effects on adiponectin levels throughout the genome. We additionally identified a second gene (CDH13) possibly influencing variation in adiponectin levels. The impact of these SNPs on health and disease has yet to be determined.

Genetic and phenotypic architecture of metabolic syndrome-associated components in dyslipidemic and normolipidemic subjects: the GEMS Study.

Atherogenic dyslipidemia, manifest by low HDL-cholesterol and high TG levels, is an important component of ATP-III defined metabolic syndrome. Here, we dissected the phenotypic and genetic architecture of these traits by assessing their relationships with other metabolically relevant measures, including plasma adipo-cytokines, highly sensitive C-reactive protein (hsCRP) and LDL particle size, in a large family data set (n=2800) and in an independent set of dyslipidemic cases (n=716) and normolipidemic controls (n=1073). We explored the relationships among these phenotypes using variable clustering and then estimated their genetic heritabilities and cross-trait correlations. In families, four clusters explained 61% of the total variance, with one adiposity-related cluster (including hsCRP), one BP-related cluster, and two lipid-related clusters (HDL-C, TG, adiponectin and LDL particle size; apoB and non-HDL-C). A similar structure was observed in dyslipidemic cases and normolipidemic controls. The genetic correlations in the families largely paralleled the phenotype clustering results, suggesting that common genes having pleiotropic effects contributed to the correlations observed. In summary, our analyses support a model of metabolic syndrome with two major components, body fat and lipids, each with two subcomponents, and quantifies their degree of overlap with each other and with metabolic-syndrome related measures (adipokines, LDL particle size and hsCRP).

Prospective study of insulin-like growth factor-I, insulin-like growth factor-binding protein 3, genetic variants in the IGF1 and IGFBP3 genes and risk of coronary artery disease.

Although experimental studies have suggested that insulin-like growth factor I (IGF-I) and its binding protein IGFBP-3 might have a role in the aetiology of coronary artery disease (CAD), the relevance of circulating IGFs and their binding proteins in the development of CAD in human populations is unclear. We conducted a nested case-control study, with a mean follow-up of six years, within the EPIC-Norfolk cohort to assess the association between circulating levels of IGF-I and IGFBP-3 and risk of CAD in up to 1,013 cases and 2,055 controls matched for age, sex and study enrolment date. After adjustment for cardiovascular risk factors, we found no association between circulating levels of IGF-I or IGFBP-3 and risk of CAD (odds ratio: 0.98 (95% Cl 0.90-1.06) per 1 SD increase in circulating IGF-I; odds ratio: 1.02 (95% Cl 0.94-1.12) for IGFBP-3). We examined associations between tagging single nucleotide polymorphisms (tSNPs) at the IGF1 and IGFBP3 loci and circulating IGF-I and IGFBP-3 levels in up to 1,133 cases and 2,223 controls and identified three tSNPs (rs1520220, rs3730204, rs2132571) that showed independent association with either circulating IGF-I or IGFBP-3 levels. In an assessment of 31 SNPs spanning the IGF1 or IGFBP3 loci, none were associated with risk of CAD in a meta-analysis that included EPIC-Norfolk and eight additional studies comprising up to 9,319 cases and 19,964 controls. Our results indicate that IGF-I and IGFBP-3 are unlikely to be importantly involved in the aetiology of CAD in human populations.