Gli scienziati scoprono che HELZ2 controlla il fegato grasso e l'aterosclerosi degradando l'mRNA di ApoB

Apolipoprotein B (APOB) è la struttura portante delle particelle VLDL e LDL, rendendola centrale sia per l'esportazione dei grassi epatici sia per il rischio di malattie cardiovascolari. Sebbene la degradazione della proteina APOB durante l'assemblaggio delle lipoproteine sia stata studiata approfonditamente, se e come la stabilità dell'mRNA di APOB venga regolata era rimasto sconosciuto. Questo studio pubblicato su Circulation colma tale lacuna identificando HELZ2 — un'elicasi/esonucleasi a doppio dominio — come regolatore fisiologico del turnover dell'mRNA di APOB negli epatociti, con conseguenze dirette sul fegato grasso e sull'aterosclerosi.

La scoperta ha avuto origine da uno screening genetico forward su larga scala con ENU (N-etil-N-nitrosourea) condotto su topi C57BL/6J alimentati con una dieta ricca di grassi. Una linea mutante, denominata "Colby", mostrava una marcata accumulo di lipidi epatici in assenza di qualsiasi variazione del peso corporeo. Il sequenziamento dell'intero genoma ha mappato la mutazione causale su Helz2 — una singola transizione nucleotidica (Chr2: 180.874.995, A>G, GRCm39) che converte la leucina 1833 in prolina (L1833P). In modo cruciale, questa mutazione risiede nel dominio elicasico di HELZ2 e rappresenta un allele con guadagno di funzione: nei saggi biochimici, HELZ2 con la mutazione Colby ha mostrato un'attività ATPasica e di svolgimento dell'RNA potenziata rispetto a HELZ2 di tipo selvatico.

Dal punto di vista meccanicistico, il gruppo di ricerca ha dimostrato che HELZ2 si lega fisicamente all'mRNA di APOB — in particolare all'interno di una regione di 30 nucleotidi nella 5'-UTR — e ne promuove la degradazione tramite l'attività elicasica. I saggi di immunoprecipitazione dell'RNA (RIP) hanno confermato l'interazione specifica tra HELZ2 e l'mRNA di APOB, mentre la mappatura per delezione ha individuato con precisione l'elemento di legame nella 5'-UTR. La mutazione Colby ha aumentato drasticamente questa attività degradativa, determinando una marcata riduzione dei livelli epatici di mRNA e proteina Apob. Poiché una minore quantità di APOB implica che un minor numero di particelle VLDL possa essere assemblato e secreto, i trigliceridi si accumulano nel fegato. I saggi di secrezione epatica dei trigliceridi hanno confermato un'alterata produzione di VLDL-TG nei topi Colby.

L'esperimento reciproco ha utilizzato topi knockout per Helz2 alimentati con una dieta ricca di grassi. Questi topi hanno mostrato livelli significativamente elevati di mRNA epatico di Apob e una ridotta accumulo di trigliceridi epatici rispetto ai littermate di tipo selvatico, confermando che HELZ2 endogeno normalmente limita i livelli di mRNA di APOB. Un modello di sovraespressione di HELZ2 specifica per il fegato inducibile con doxiciclina (TRE-Helz2; Alb-rtTA) ha ricopiato il fenotipo Colby — persino una modesta induzione di HELZ2 ristretta agli epatociti era sufficiente a ridurre l'mRNA di Apob e ad alterare la gestione lipidica — fornendo una solida evidenza a favore di un meccanismo con guadagno di funzione piuttosto che di un effetto neomorfico.

Per le implicazioni cardiovascolari, i topi Helz2Colby/+ eterozigoti sono stati incrociati con background predisposti all'aterosclerosi sia Apoe−/− sia Ldlr−/− e alimentati con una dieta ricca di colesterolo. In entrambi i modelli, una singola copia dell'allele Colby ha conferito una protezione significativa dalla formazione di placche aterosclerotiche, valutata mediante colorazione con Oil Red O del seno aortico e morfometria en face dell'aorta. La profilazione delle lipoproteine tramite FPLC ha mostrato frazioni ridotte di colesterolo VLDL e LDL negli eterozigoti Colby, coerentemente con una minore produzione epatica di APOB. Questi risultati stabiliscono una chiara catena meccanicistica: potenziamento dell'attività di HELZ2 → riduzione dell'mRNA di APOB → minore secrezione di VLDL → riduzione delle lipoproteine circolanti contenenti APOB → riduzione dell'aterosclerosi.

Lo studio ha inoltre confermato la conservazione del meccanismo in linee cellulari di epatociti umani (Huh-7 e HepG2), in cui la sovraespressione di HELZ2 umano di tipo selvatico o con la mutazione Colby riduceva l'mRNA e la proteina APOB endogeni. La 5'-UTR di APOB umano contiene un elemento di legame per HELZ2 analogo, suggerendo una rilevanza traslazionale. Nel complesso, questi risultati ridefiniscono HELZ2 come un regolatore della biologia delle lipoproteine a livello dell'RNA, suscettibile di intervento farmacologico, offrendo un nuovo asse terapeutico — distinto dalle statine o dagli inibitori di PCSK9 — per la MASLD e le malattie cardiovascolari.