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Bases genéticas de la miocardiopatía dilatada familiar sometida a trasplante cardiaco

Sofia Cuenca1,  Maria J.Ruiz-Cano2, Juan RamónGimeno-Blanes3, Alfonso Jurado2, Clara Salas1, Iria Gomez-Diaz4, Laura Padron-Barthe5, Jose JavierGrillo6, Carlos Vilches1, Javier Segovia1, Domingo Pascual-Figal3, Enrique Lara-Pezzi5, Lorenzo Monserrat4, Luis Alonso-Pulpon1, Pablo Garcia-Pavia,1,5 y la Red de Investigación Cardiovascular.

 

1Hospital Universitario Puerta de Hierro, Madrid

 2Hospital Universitario 12 de Octubre, Madrid

 3Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca, Murcia

 4Health In Code, A Coruña

 5Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, Madrid

 6Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, Tenerife

 

La miocardiopatía dilatada idiopática (MCD), caracterizada por la dilatación y disfunción sistólica del ventrículo izquierdo, en ausencia de condiciones de carga anormales, enfermedad coronaria o valvulopatías (Elliot et al, 2008), es la causa más común de insuficiencia cardíaca en jóvenes y la indicación más frecuente para trasplante cardiaco (TxC)(Lund et al, 2015). Los estudios familiares realizados hasta la fecha sugieren que hasta un 20-50% de los pacientes con MCD tienen una predisposición familiar para desarrollar la enfermedad (Hershberger et al, 2011). Sin embargo, la base genética de esta enfermedad es aún desconocida en la mayoría de los pacientes, en especial en aquellos con enfermedad avanzada, en los que existen muy pocos estudios genéticos.

Hasta ahora se han asociado con MCD familiar más de 50 genes, sin embargo, la contribución exacta de las diferentes mutaciones al desarrollo de esta patología es aún desconocida (García-Pavia et al, 2013). El gran número de genes relacionados con la MCD familiar ha dificultado el estudio de sus bases genéticas hasta la fecha y ha limitado la aplicación de estrategias de screening genético en la práctica clínica habitual.

Recientemente, se han producido importantes avances en el campo de la genómica con la aparición de las técnicas de secuenciación de nueva generación (Next Generation Sequencing, NGS), que permiten el estudio de un gran número de genes simultáneamente en un corto período de tiempo y con un coste relativamente bajo (D’Argenio et al, 2014).

Aunque las técnicas de estudio genético por NGS serán pronto parte rutinaria de la práctica clínica, hasta la fecha no hay estudios importantes con evaluación familiar completa que hayan proporcionado datos sólidos sobre el rendimiento de la evaluación genética mediante estas técnicas en el estudio de la MCD.

En el trabajo que presentamos se incluyeron 52 pacientes no relacionados, trasplantados cardiacos debido a MCD familiar en 3 centros de trasplante cardiaco en España. Se realizó estudio mediante NGS de 126 genes relacionados con patologías hereditarias cardiovasculares, 59 de ellos específicamente relacionados con MCD. Las variantes encontradas se definieron como mutaciones patogénicas (MP) si se localizaban en un gen asociado a MCD, no aparecían en controles y se habían descrito como patogénicas, o si se trataba de nuevas variantes en un gen asociado a MCD, no encontradas en controles y producían un cambio que predecía un truncamiento prematuro, desplazamiento del marco de lectura o un splicing anormal de la proteína. Por el contrario, las variantes se clasificaron como variantes de significado incierto (VSI) si eran nuevas variantes missense (variantes que daban lugar a un cambio de sentido en la pauta de lectura) en un gen asociado a MCD y no encontradas en controles, o si eran variantes descritas anteriormente como patogénicas en bases de datos internacionales, pero habían sido asimismo encontradas en controles. Posteriormente, se llevaron a cabo estudios familiares y de cosegregación, reclasificando las VSI según estos resultados. Se realizó asimismo un estudio anatomopatológico de los corazones explantados. En determinados individuos, en base a sus resultados genéticos, se realizó un estudio de microscopía confocal (BAG3) y un estudio de haplotipos (EMD).

En total se incluyeron 52 pacientes (edad media 40,1 ± 14,4 años; 92% varones). 51 pacientes (98%) presentaban antecedentes familiares de MCD y 20 (38%) de MSC. Inicialmente se detectaron 24 mutaciones patogénicas (MP) en 21 pacientes (40%). Tres de ellos albergaban 2 MP en diferentes genes y 6 presentaban también variantes de significado incierto (VSI). Un total de 25 pacientes (48%) presentaban 19 VSI (12 variantes missense no descritas y no encontradas en controles y 7 variantes asociadas a MCD pero descritas también en controles). Por último, 6 pacientes (12%) no mostraban variantes en genes relacionados con MCD.

La evaluación familiar consistió en el estudio clínico y genético de 220 familiares de 36 de las 46 familias con variantes (78%). El estudio familiar permitió confirmar la patogenicidad de 14 MP, y reclasificar las VSI como MP en 17 familias y como no patogénicas en 3 casos. La evaluación familiar no fue posible en 3 pacientes con VSI y no fue concluyente en 2 pacientes.

Entre las 17 familias con VSI que fueron reclasificados como MP, 13 presentaban la misma mutación en el gen EMD (c.77T> C). Eran varones aparentemente no relacionados, sin fenotipo muscular, procedentes de la misma zona geográfica (isla de Tenerife). Un estudio de haplotipos en 9 pacientes con esta mutación confirmó un haplotipo compartido, describiéndose por tanto una mutación fundadora.

En 4 pacientes se determinaron variantes tipo truncamiento no previamente descritas en el gen BAG3. El estudio histológico en 3 de estos pacientes demostró disrupción y deslocalización proteica. El estudio familiar de portadores sanos y afectos objetivó que estas mutaciones presentaban alta penetrancia y una expresividad edad-dependiente.

Al final del estudio, se identificó la mutación causal de la enfermedad en 38 pacientes (73%). Los genes mutados incluían: EMD (13 pacientes), TTN (10), BAG3 (4), LMNA (3), FLNC (2), TNNT2 (2), DMD, DSC2, DSP, MYH7, PKP2, ABCC9 y TPM1. Un total de 5 pacientes (10%) presentaban únicamente VSI en los siguientes genes: PSEN2 (2), DSC2, DSG2, MYBPC3, MYH6, MYPN y TNNC1. Por último, en 9 casos (17%) no se identificó ninguna variante.

Aunque la base genética de la MCD se conoce desde hace más de 30 años y esta enfermedad es la principal causa de TxC en todo el mundo, muy pocos estudios han examinado las características genéticas de los receptores de TxC por MCD. Los realizados hasta el momento se han restringido a grupos pequeños de pacientes, y han estudiado un número limitado de genes (Karkkainen et al, 2006). Sin embargo, se han asociado a MCD mutaciones en más de 50 genes (García-Pavia et al, 2013). La realización de estudios genéticos en la práctica clínica diaria se ha visto limitada por el bajo rendimiento de los test genéticos hasta ahora empleados.

En este estudio, utilizando la tecnología NGS, hemos logrado analizar 59 genes relacionados con MCD, y hemos podido determinar la mutación causal en el 40% de nuestros pacientes, considerando únicamente los datos genéticos. Posteriormente, tras una minuciosa evaluación familiar, pudimos identificar la mutación causal en el 73% de los pacientes, poniendo en relieve el papel fundamental de los estudios de cosegregación en esta entidad. Los resultados de este estudio ilustran la heterogeneidad genética de la MCD familiar que llega a TxC, como demuestra el hecho de que se hayan encontraron MP en más de 10 genes diferentes.

Imagen: Medigene Press S.L.

El espectro genético de la miocardiopatía familiar sometida a trasplante cardiaco es heterogéneo e involucra a múltiples genes. Imagen: Medigene Press S.L.

El hecho de que aproximadamente el 20-25% de los pacientes con MCD tengan pruebas directas de enfermedad familiar ilustra la importancia de proporcionar asesoramiento genético y evaluación clínica inmediata a los familiares de estos pacientes. El rendimiento genético observado es mayor que el descrito para otras enfermedades hereditarias, tales como la miocardiopatía hipertrófica, en la que el estudio genético tiene en las guías de práctica clínica una recomendación de clase I (Authors/Task Force 2014). La incorporación del estudio genético a la práctica clínica habitual requiere un cambio de paradigma en la mayoría de las unidades de insuficiencia cardíaca y trasplante, que implique un enfoque diferente para pacientes y familiares.

Los resultados del trabajo permiten concluir que el espectro genético de la MCD familiar sometida a trasplante cardiaco es heterogéneo e involucra múltiples genes. La tecnología NGS, más la evaluación familiar detallada, permiten la identificación de la mutación causal en la mayoría de los casos de MCD familiar. Para determinar la patogenicidad de las variantes genéticas encontradas, es fundamental la interpretación cuidadosa de los resultados genéticos y la realización de un estudio familiar exhaustivo. El estudio genético debería ofrecerse siempre a pacientes con estadios terminales de MCD familiar.

Referencia:

Cuenca S, et al. Genetic basis of familial dilated cardiomyopathy patients undergoing heart transplantation. J Heart Lung Transplant. 2016 Jan 6. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.healun.2015.12.014

Bibliografía:

Elliott P, et al. Classification of the cardiomyopathies: a position statement from the European Society Of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases. Eur Heart J. 2008 Jan;29(2):270-6.

Lund LH, et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-second Official  Adult Heart Transplantation Report–2015; Focus Theme: Early Graft Failure. J Heart Lung Transplant. 2015 Oct;34(10):1244-54. doi: 10.1016/j.healun.2015.08.003.

Hershberger RE, Siegfried JD. Update 2011: clinical and genetic issues in familial dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 2011 Apr 19;57(16):1641-9. doi: 10.1016/j.jacc.2011.01.015

Garcia-Pavia P, et al. Genetics in dilated cardiomyopathy. Biomark Med 2013;7:517-33.

D’Argenio V, et al. DNA sequence capture and next-generation sequencing for the molecular diagnosis of genetic cardiomyopathies. J Mol Diagn. 2014 Jan;16(1):32-44. doi: 10.1016/j.jmoldx.2013.07.008.

Kärkkäinen S, et al. Novel mutations in the lamin A/C gene in heart transplant recipients with end stage dilated cardiomyopathy. Heart. 2006 Apr;92(4):524-6.

Authors/Task Force members, et al. 2014 ESC Guidelines on diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy: the Task Force for the Diagnosis and Management of Hypertrophic Cardiomyopathy of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2014 Oct 14;35(39):2733-79. doi: 10.1093/eurheartj/ehu284

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