52.3.1.2 Angiotensina I – Enzima de Conversão Gene (OMIM +106180)
Angiotensina I – Enzima de Conversão (ACE) é uma metaloprotease de zinco cujas funções principais são converter a angiotensina I em angiotensina II e inactivar a bradicinina. Assume-se que esta etapa do sistema renina-angiotensina não é limitadora da taxa no plasma, e de facto não há indicação de que os níveis de ACE no plasma estejam directamente relacionados com os níveis de pressão sanguínea. No entanto, a geração local de angiotensina I e a degradação de uma bradicinina pode depender do nível de ACE expresso nos tecidos. A clonagem molecular da ACE cDNA endotelial humana revelou que a enzima consiste em dois domínios altamente homólogos e funcionalmente activos resultantes da duplicação de genes (96). A organização do gene da ECA humana (17q23) fornece mais apoio para a duplicação de um gene ancestral (99). Ong et al. fizeram as recentes descobertas de que ratos sem o domínio N da ECA aumentaram a resposta à hipertensão induzida pela angiotensina-II, aumentaram as citocinas inflamatórias, e a protecção contra a fibrose pulmonar induzida pela bleomicina (100,101). Existem dois promotores da ECA, um promotor somático localizado 5′ para o primeiro exão do gene e um promotor intragénico germinal localizado 5′ para o RNA testicular específico do mensageiro da ECA (99,102,103). Os dois promotores alternativos de ACE exibem especificidades celulares altamente contrastantes, uma vez que o promotor somático é activo nos tipos celulares endoteliais, epiteliais e neuronais, enquanto que o promotor testicular só é activo de uma forma fase específica em células germinais masculinas (102). Pensa-se que a concentração plasmática ACE reflecte o nível da síntese da enzima a nível somático. Bernstein et al. fizeram muitas descobertas nesta área, elucidando tanto o papel tradicional como não tradicional da ECA (14,104-107).
Para um geneticista, uma das grandes vantagens da concentração de ECA plasmática como marcador genético é a sua grande variação interindividual (de 1 a 8 nos extremos da distribuição) e a sua reprodutibilidade quando medida repetidamente num determinado sujeito (108). Esta importante variabilidade interindividual deve-se, em grande parte, a um grande efeito genético, como demonstrado por Cambien et al. num estudo populacional familiar, no qual houve uma semelhança intrafamiliar entre os níveis de ECA plasmática, representando aproximadamente 30% e 75% da variação da ECA nos progenitores e descendentes, respectivamente (109). O papel da ECA no controlo genético da ECA plasmática foi avaliado utilizando um polimorfismo da ECA que consistia na presença ou ausência de um fragmento de ADN de 287 pares de bases (inserção/delecção) (110). Nesta observação seminal de 80 indivíduos saudáveis, Rigat et al. mostraram que os indivíduos DD tinham um nível de ECA imunoreactiva quase duas vezes superior ao dos pacientes homozigotos para o alelo I, enquanto que os pacientes heterozigotos tinham um nível de ECA intermédio. Este polimorfismo I/D representava 47% da variação total da ECA sérica, mostrando que o locus ACE desempenha um papel importante na determinação dos níveis séricos da ECA (110). Semelhante ao soro, os níveis de ECA de linfócitos T são significativamente mais elevados nos doentes homozigotos para o alelo D do que nos outros sujeitos (111). O polimorfismo ACE I/D não está directamente envolvido na regulação genética do soro e do tecido ACE, e a variante causal responsável pelo aumento da ACE ainda não foi encontrada; de facto, outro estudo que combina a segregação e a análise da ligação em 98 famílias nucleares saudáveis mostrou que o polimorfismo ACE I/D é apenas um marcador neutro em forte desequilíbrio de ligação com a variante funcional putativa (112). O grupo de Soubrier realizou um estudo extensivo de oito novos polimorfismos em 95 famílias nucleares sãs (113). Após ajustamento para o polimorfismo I/D, todos os polimorfismos do grupo 5′ permaneceram significativamente associados aos níveis de ACE, o que sugeriu a existência de dois traços quantitativos loci agindo aditivamente sobre os níveis de ACE e que explicariam 38% e 49% da variação da ACE nos pais e descendentes, respectivamente. Mais recentemente, Rieder et al. analisaram a sequência genómica completa da ECA de 11 indivíduos, representando o scan contíguo mais longo (24 kb) para a variação da sequência no ADN humano. Identificaram 78 sítios variáveis em 22 cromossomas que se resolveram em 13 haplótipos distintos; 17 destes cromossomas estavam em desequilíbrio absoluto de ligação com o polimorfismo ACE I/D, produzindo dois clades distintos e distintamente relacionados e sugerindo que a variante causal deveria estar localizada dentro da parte 3′ do gene (114).
A observação de que os níveis de ECA plasmática estão sob o controlo directo da variação genética na ECA, juntamente com o papel da enzima ECA em duas cascatas enzimáticas principais (sistema renina-angiotensina e sistema kallikreina-kinina) na fisiologia cardiovascular, rapidamente tornou o polimorfismo ACE I/D num dos marcadores mais populares testados nas doenças cardiovasculares. Os primeiros exames de genoma, realizados numa população de ratos F2 gerados a partir de ratos espontaneamente hipertensivos e normotensos geneticamente hipertensivos, tornaram esta hipótese ainda mais atractiva (115,116). Ambos os grupos de investigadores encontraram uma ligação significativa entre a hipertensão carregada de NaCl- e um locus genético no cromossoma 10 de ratos que continha o locus ACE e contribuiu com até 20% da variação da pressão sanguínea sob uma ingestão elevada de sal. Várias centenas de estudos relatados e não relatados foram realizados desde então (85,87,88). Resumimos aqui apenas algumas das principais descobertas utilizando a ECA como um gene candidato à hipertensão essencial humana.
Um estudo de associação comparando uma população australiana normotensa e hipertensa com dois pais hipertensivos mostrou uma associação de hipertensão com um polimorfismo da ECA (117). De facto, a diferença significativa entre o genótipo I/D teve origem apenas num subgrupo de pacientes com 50 anos de idade ou mais, em que o genótipo D era menos frequente do que em normotensivos. Esta descoberta foi interpretada como devido a uma sobreposição de eventos cardiovasculares em pacientes hipertensos portadores do alelo D (118). Harrap et al. investigaram a distribuição do polimorfismo do gene ACE I/D descrito anteriormente em adultos jovens com predisposição genética contrastante à hipertensão arterial (a “abordagem dos quatro cantos”) (119,120). Os jovens adultos com tensão arterial elevada e dois pais com tensão arterial elevada não mostraram qualquer diferença significativa nas frequências dos alelos I/D da ACE quando comparados com adultos da mesma idade mas com tensão arterial baixa e sem predisposição genética para a tensão arterial elevada. Outros estudos de associação também foram negativos (121,122). Numa grande série de sibpairs hipertensivos de Utah, não surgiram quaisquer evidências de ligação entre a hipertensão e um marcador polimórfico do gene da hormona de crescimento em completa ligação do desequilíbrio com a ECA (123).
No entanto, alguns estudos sugeriram que a ECA poderia influenciar a variabilidade da tensão arterial de uma forma específica para cada sexo. Numa análise de regressão logística de 3095 participantes no Framingham Heart Study, as probabilidades ajustadas de hipertensão entre homens para os genótipos DD e DI foram de 1,59 e 1,18, respectivamente, versus II, onde não se observou qualquer efeito nas mulheres (124). Resultados positivos foram também observados por Fornage e associados na análise de uma grande amostra populacional de 1488 irmãos com uma idade média de 15 anos e pertencentes à geração mais jovem de 583 pedigrees de três gerações de Rochester, Minnesota (125). Nas análises específicas por sexo, a variação genética na ACE e em torno da ACE explicou até 35% da variação da pressão sanguínea interindividual nos homens, mas não nas mulheres. Finalmente, Julier et al. realizaram uma análise do sibpair afectado nas famílias francesas e do Reino Unido, com base no facto de um dos principais loci de tensão arterial em estirpes hipertensivas de ratos se encontrar no cromossoma 10, uma região homóloga ao cromossoma humano 17 (126). Foram encontradas provas significativas de ligação perto de dois micro-marcadores de satélite estreitamente ligados, D17S183 e D17S934, que residem 18cM proximal à ECA na região da homologia (126). Em conjunto, estes resultados sugerem que a variação genética na ECA não desempenha um papel importante na variação da pressão arterial na população em geral, mas que poderia influenciar a variação, quer de uma forma específica para cada sexo, quer indirectamente pelo seu papel em diferentes tecidos (rim, coração, vasos) (85,87,88).