As apolipoproteínas são constituintes estruturais das partículas de lipoproteína que participam da síntese, secreção, processamento e metabolismo das lipoproteínas. As apolipoproteínas têm papéis críticos no metabolismo dos lipídios do sangue. Defeitos na apolipoproteína E (Apo E) são responsáveis por disbetalipoproteinemia familiar, ou hiperlipoproteinemia tipo III, na qual o colesterol e triglicerídeos aumentados no plasma resultam da eliminação deficiente de quilomícrons e remanescentes de lipoproteína de densidade muito baixa (VLDL).
O gene APOE humano está localizado no cromossomo 19. Os 3 alelos APOE comuns são designados e2, e3 e e4, que codificam as isoformas Apo E E2, E3 e E4, respectivamente. E3, a isoforma mais comum em caucasianos, mostra cisteína (Cys) na posição de aminoácido 112 e arginina (Arg) na posição 158. E2 e E4 diferem de E3 por substituições de aminoácidos simples nas posições 158 e 112, respectivamente (E2: Arg158 – > Cys; E4: Cys112- > Arg). As frequências de alelos para a maioria das populações caucasianas são as seguintes:
-e2 = 8% a 12%
-e3 = 74% a 78%
-e4 = 14% a 15%
E2 e E4 estão ambos associados a concentrações plasmáticas de triglicerídeos mais elevadas. Mais de 90% dos indivíduos com hiperlipoproteinemia do tipo III são homozigotos para o alelo e2. No entanto, < 10% dos indivíduos homozigotos para o alelo e2 têm hiperlipoproteinemia evidente do tipo III. Isso sugere que outros fatores genéticos, hormonais ou ambientais devem contribuir para a expressão fenotípica da doença. O alelo e4 foi associado a elevações puras de lipoproteínas de baixa densidade (LDL). Pacientes com perfil lipídico consistente com hiperlipidemia tipo III são candidatos à análise de seu genótipo APOE.
O gene APOE também é um gene de susceptibilidade conhecido para a doença de Alzheimer. O alelo e4 está associado a um risco aumentado de doença de Alzheimer, particularmente doença de início tardio, de maneira dose-dependente. Este risco também é influenciado por outros fatores. Estima-se que os indivíduos com o genótipo APOE e3 / e4 têm um risco relativo de 4 vezes para a doença de Alzheimer, enquanto os homozigotos para o alelo e4 têm um risco relativo de 12 vezes. Vários estudos sugeriram um efeito protetor do alelo APOE e2.
O alelo APOE e4, no entanto, não é suficiente nem necessário para o desenvolvimento da doença de Alzheimer.
Aproximadamente 50% dos indivíduos com doença de Alzheimer são portadores de um alelo e4 e muitos indivíduos com alelo e4 nunca desenvolverão a doença de Alzheimer. O uso da análise APOE para testes preditivos para doença de Alzheimer não é atualmente recomendado pelo American College of Medical Genetics devido à utilidade clínica limitada e baixo valor preditivo.