Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
K. J. Lackner und D. Peetz

Apolipoprotein E

Synonym(e)
ApoE
Englischer Begriff
Definition
ApoE ist ein Apolipoprotein der triglyzeridreichen Lipoproteine (Chylomikronen, Very low density Lipoprotein, Intermediate density Lipoprotein) und High Density Lipoproteine (HDL; s. High Density Lipoprotein).
Struktur
ApoE ist ein Glykoprotein, das als 317 Aminosäuren langes Proprotein synthetisiert wird. Das reife Plasmaprotein hat 299 Aminosäuren. Genetische Polymorphismen der Codons für die Aminosäuren 112 und 158 führen zu 3 Allelen ε2, ε3 und ε4. Dabei hat ApoE2 Cys112/Cys158; ApoE3 Cys112/Arg158 und ApoE4 Arg112/Arg158. Die Allelfrequenz beträgt ca. 0,1; 0,7 und 0,2. Daneben wurden eine Reihe seltener Varianten beschrieben.
Molmasse
Ca. 35 kDa.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
ApoE wird in der Leber, dem Gehirn und verschiedenen anderen Zellen synthetisiert und bindet im Plasma an VLDL, IDL und HDL. Dabei ist die Verteilung der 3 genetischen Isoformen unterschiedlich. Auch die Konzentration ist vom Genotyp abhängig. ApoE2 hat die höchste, ApoE4 die niedrigste Plasmakonzentration. Bei Hypertriglyzeridämien ist ApoE regelmäßig erhöht. Der Abbau findet vorwiegend in der Leber nach rezeptorvermittelter Aufnahme statt. Neben dem LDL-Rezeptor kann ApoE an das „LDL-receptor related protein“ binden.
Funktion – Pathophysiologie
ApoE ist zum einen relevant für den Stoffwechsel von Chylomikron- und VLDL-Remnant-Partikeln. Dabei ist es sowohl für die rezeptorvermittelte Aufnahme wichtig als auch für die Konversion der VLDL-Partikel zu LDL. Die Mechanismen, die diesem letzten Prozess zugrunde liegen, sind noch nicht geklärt. ApoE2-Homozygotie führt zu Störungen in der Konversion von VLDL zu LDL als auch der Clearance von VLDL-Remnants. ApoE ist weiter für die Aufnahme von HDL-Partikeln in die Leber verantwortlich und damit in den reversen Cholesterintransport involviert. Der ε4 Genotyp geht mit höherem LDL-Cholesterin einher als ε3 und ε2. Das ApoE4-Allel ist mit der Alzheimer-Erkrankung assoziiert. Die genauen Pathomechanismen sind jedoch noch ungeklärt.
Diagnostisch spielt nur die Bestimmung des ApoE-Polymorphismus eine Rolle. Die Konzentration im Plasma bietet gegenüber anderen üblichen Analysen des Lipoproteinstoffwechsels keine zusätzliche Information.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
EDTA-Blut; Serum, EDTA- oder Heparinplasma.
Referenzbereich – Erwachsene
E3/E3 (Wildtyp).
Referenzbereich – Kinder
S. Erwachsene.
Indikation
Diagnose der Typ-III-Hyperlipoproteinämie; fraglich: Differenzialdiagnostik von Demenzen.
Interpretation
Homozygote für ApoE2 haben in der Regel abnorme VLDL-Partikel mit einem erhöhten Anteil von Cholesterin. Solange damit keine Hyperlipidämie verbunden ist, ist der Befund belanglos. Ca. 1–2 % der Homozygoten entwickeln eine familiäre Dysbetalipoproteinämie (Typ-III-Hyperlipoproteinämie). Die Kombination aus E2-Homozygotie, gemischter Hyperlipidämie und einem cholesterinreichen VLDL-Partikel (β-VLDL) ist beweisend für die Erkrankung.
Homozygote für ApoE4 haben ein ca. 10-fach erhöhtes Alzheimer-Risiko. Da der Befund derzeit keine therapeutischen Konsequenzen hat, sollte die Untersuchung nicht undiskriminiert durchgeführt werden. Viele Labors geben deshalb bei Diagnostik des Lipidstoffwechsels als Befund nur „ApoE2 homozygot“ oder „nicht ApoE2 homozygot“ an.
Literatur
Mahley RW (2016) Apolipoprotein E: from cardiovascular disease to neurodegenerative disorders. J Mol Med 94:739–746CrossRef